無機(jī)非金屬材料工業(yè)機(jī)械與設(shè)備第一章ppt(張忠松)(2)

1、無機(jī)非金屬材料工業(yè)機(jī)械與設(shè)備主講：張忠松單位：吉林建筑大學(xué)第一篇 粉碎機(jī)械第一章 概 述第一節(jié) 物料粉碎的基本概念一 粉碎過程固體物料在外力作用下，克服內(nèi)聚力，使之粉碎的過程，稱為粉碎過程。同種物質(zhì)內(nèi)部相鄰各部分之間的相互吸引力，是同種物質(zhì)分分子間存在分子力的表現(xiàn)，只有在10e-6厘米時(shí)才表現(xiàn) 人力，機(jī)械力，電力或爆破增加表面積提高物理作用、化學(xué)反應(yīng)的效果細(xì)粉狀態(tài)更有助于混合均勻固體物料經(jīng)粉碎后，為烘干、混合、運(yùn)輸和儲存等操作準(zhǔn)備有利條件。粉碎破碎粉磨粗碎-將物料破碎到100mm左右 中碎-將物料破碎到30mm左右 細(xì)碎-將物料破碎到3mm左右 超細(xì)磨-將物料粉磨到5微米或更小細(xì)磨-將物料粉磨

2、到60微米左右 粗磨-將物料粉磨到0.1mm左右 物料粉碎前尺寸物料粉碎后尺寸平均粉碎度 公稱粉碎度（公稱破碎比）：最大進(jìn)料口寬度與最大出料口寬度之比破碎機(jī)的平均粉碎度一般較公稱粉碎度低。破碎機(jī)每種粉碎機(jī)的粉碎度是有限度的破碎機(jī)330粉磨機(jī)可達(dá)1000以上多級破碎：接連使用幾臺破碎機(jī)的破碎過程。超出單臺破碎機(jī)粉碎度范圍破碎級數(shù)：破碎機(jī)串聯(lián)的臺數(shù)總粉碎度：原料尺寸與最后破碎產(chǎn)品尺寸之比粉碎機(jī)的基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)單位耗電：單位質(zhì)量粉碎產(chǎn)品的能量消耗 判別粉碎機(jī)相對動(dòng)力消耗粉碎度： 用來說明粉碎過程特征及鑒定粉碎質(zhì)量質(zhì)量系數(shù)：粉碎度與產(chǎn)量的乘積 綜合考慮各指標(biāo)二 粉碎方法按施加外力擠壓法：靜壓力沖擊法

3、：沖擊力磨剝法：摩擦?xí)r的剪切力劈裂法：拉應(yīng)力其他方法一臺粉碎機(jī)通常是兩種或兩種以上方法結(jié)合起來粉碎。粉碎方法的選用：根據(jù)物料性質(zhì)、尺寸及需要粉碎的速度堅(jiān)硬物料的粗、中破碎擠壓法脆性和柔軟物料的破碎沖擊法或劈裂法粉磨磨剝法和沖擊法粘濕物料如韌性物料那樣，采用磨剝法或配以擠壓法三 粉碎系統(tǒng) 力求減少級數(shù)，在單一工序同時(shí)進(jìn)行破碎、烘干等多種作業(yè)。1. 粉碎級數(shù)2. 粉碎流程開路（開流），簡單，但不能充分發(fā)揮破碎機(jī)能力開路，細(xì)粒含量越多越有利閉路（圈流），復(fù)雜，投資大，極少采用閉路，必須工藝要求采用，用于最后一級2.1破碎流程取決于物料要求的粉碎度和破碎機(jī)類型優(yōu)點(diǎn)：比較簡單，設(shè)備少，揚(yáng)塵少缺點(diǎn)：要求破

4、碎產(chǎn)品粒度較小時(shí)，破碎效率低；用一級或二級破 碎時(shí) ，產(chǎn)品有時(shí)會含有少數(shù)粒度大于合格產(chǎn)品的料塊。圈流流程優(yōu)點(diǎn)：可以將大顆物料篩去，保證粒度合格，破碎效率較開流高缺點(diǎn)：設(shè)備較多，流程較復(fù)雜。開流流程2.2 粉磨流程若產(chǎn)品全部符合粒度，出現(xiàn)過粉碎現(xiàn)象，并構(gòu)成彈性襯墊消除了過粉碎和襯墊作用，設(shè)備較復(fù)雜，不好管理粉碎流程的選擇：（依據(jù)具體的生產(chǎn)情況）開流流程：圈流流程：一般，細(xì)度要求不太嚴(yán)格，生產(chǎn)規(guī)模小的粗、中碎過程。細(xì)度要求比較嚴(yán)格，生產(chǎn)規(guī)模較大，消耗電力較多的細(xì)磨過程。3. 分別粉磨與混合粉磨：（混合物的粉磨）(i)分別粉磨：單獨(dú)粉磨，再混合攪拌。(ii)混合粉磨或共同粉磨：一起粉磨。助磨：使其他

5、物料加速粉磨。滯磨：使其他物料延緩粉磨?；旌戏勰サ乃俣入S混合物料各組分的配比及顆粒尺寸大小而異。彼此易磨性不受影響均起助磨作用均起滯磨作用B助磨，A滯磨比表面積：單位質(zhì)量物料所具有的總面積。 水泥熟料摻入少量礦渣，功耗增大，比表面積增大。 比表面積增大由于混合料難磨，從而使粉磨時(shí)間延長，熟料顆粒變得更細(xì)，提供更大比表面積。難磨物料A配比增多時(shí)，組分A更加集中于粗粒級粉磨水泥時(shí)，石膏等易磨性好的物料有富集于細(xì)粒級的傾向。第二節(jié) 物料的易碎性與易磨性易碎性與多因素有關(guān)。強(qiáng)度、硬度、密度、結(jié)構(gòu)均勻性、含水量、粘度、裂痕、表面狀況及形狀。破碎易難的決定因素是物料的強(qiáng)度。粉磨中硬度比強(qiáng)度影響大。易碎性物

6、料粉碎的難易程度。易碎性指標(biāo)-相對易碎系數(shù)EEKbM/同一臺粉碎機(jī)，同一物料尺寸變化條件下，粉碎標(biāo)準(zhǔn)物料單位電耗（J/t）粉碎風(fēng)干狀態(tài)下，該物料的單位電耗易碎系數(shù)越大，越容易粉碎易碎系數(shù)越大，越容易粉碎利用易碎系數(shù)求生產(chǎn)能力？利用易碎系數(shù)求生產(chǎn)能力？MMKKQQ/11易磨性-物料粉磨的難易程度一般的，隨著細(xì)度的提高，物料變的越來越難磨易磨性指標(biāo)-易磨性系數(shù)、粉磨功指數(shù)1001610.182.0PGWiG-物料的易磨特性，越大越易粉磨Wi-粉磨功指數(shù)，越大越難粉磨第三節(jié) 粉碎物料的粒度特性一 粒徑表示方法粒徑：表示顆粒大小的尺寸。注：球形顆粒-直徑；大小不同顆粒群-平均粒徑（一）單顆顆粒粒徑平均

7、徑等效徑（表1-1公式） 注：料塊三個(gè)、兩個(gè)、一個(gè)方向可度量的粒徑確定公式（二）粒群平均粒徑大小不同，形狀不規(guī)則的顆粒群工業(yè)上多用篩析法確定物料尺寸什么是篩析法？粒徑有多種表示方法，測定方法和計(jì)算方法，根據(jù)問題自身來確定。表1-2，表1-3.二 粉碎產(chǎn)品的粒度組成習(xí)慣上：粒度-塊粒狀物料細(xì)度-粉狀物料粒度組成（粒度特性）：一批物料中，各粒級顆粒的相對質(zhì)量數(shù)值。粒度累積分布曲線：橫軸表示粒徑；縱軸表示大于或小于某粒徑的累積百分?jǐn)?shù)。相對百分頻度分布曲線（微分曲線）：橫軸表示相應(yīng)的粒徑，縱軸一定的粒徑等差間隔范圍內(nèi)的顆粒百分含量。圖1-9表示以某粒徑X為中心的顆粒在dX范圍內(nèi)所占無量總量百分?jǐn)?shù)。粉磨

8、產(chǎn)品顆粒分布具有規(guī)律性-RRB公式特征粒徑Xe和均勻性系數(shù)n：n越大，顆粒越均勻；Xe越小，粉磨產(chǎn)品越細(xì)；可以計(jì)算比表面積(換算橋梁）： n=0.85-1.2 n=0.7-1.3第四節(jié) 粉碎理論一 能耗理論 粉碎過程是一種外力做功的過程。1.表面理論表面理論 1867年，年，P.R.Rittinger提出。提出。核心思想：粉碎物料所需的功與粉碎過程中核心思想：粉碎物料所需的功與粉碎過程中新增加的表面積新增加的表面積成正比成正比。適用于較細(xì)物料的粉碎過程適用于較細(xì)物料的粉碎過程尤其是細(xì)磨作業(yè)尤其是細(xì)磨作業(yè)粒度范圍在粒度范圍在0.01-1mm時(shí)時(shí)第四節(jié) 粉碎理論一 能耗理論 粉碎過程是一種外力做功

9、的過程。1.表面理論表面理論 1867年，年，P.R.Rittinger提出。提出。核心思想：粉碎物料所需的功與粉碎過程中核心思想：粉碎物料所需的功與粉碎過程中新增加的表面積新增加的表面積成正比成正比。適用于較細(xì)物料的粉碎過程適用于較細(xì)物料的粉碎過程尤其是細(xì)磨作業(yè)尤其是細(xì)磨作業(yè)粒度范圍在粒度范圍在0.01-1mm時(shí)時(shí)2. 體積理論 1874年和1885年，基爾比切夫和基克先后提出。核心思想：物料粉碎所做的功與物料的核心思想：物料粉碎所做的功與物料的體積（或質(zhì)量）體積（或質(zhì)量）成正比。成正比。符合粗大物料粉碎過程符合粗大物料粉碎過程 尤其是粗碎作業(yè)尤其是粗碎作業(yè)產(chǎn)品粒徑范圍大于產(chǎn)品粒徑范圍大于1

10、0mm時(shí)時(shí)3. 3. 裂紋理論裂紋理論 1952 1952年邦德（年邦德（F.C.BondF.C.Bond）提出。）提出。核心思想：粉碎功與物料在粉碎期間所生產(chǎn)的核心思想：粉碎功與物料在粉碎期間所生產(chǎn)的裂紋總長度裂紋總長度成正比。成正比。普遍適用于各個(gè)粉碎階段普遍適用于各個(gè)粉碎階段對于同一種物料在不同粉碎階段要使用不同對于同一種物料在不同粉碎階段要使用不同Kc值值與裂紋理論有背離，存在缺陷與裂紋理論有背離，存在缺陷1957年，查爾斯提出粉碎功 的綜合公式，式1-20.4. 綜合理論 列賓捷爾：物料變形、產(chǎn)生新表面 1957年，查爾斯提出粉碎功綜合公式。物料粉碎功與尺寸變化和絕對尺寸有關(guān)。核心思

11、想：粉碎物料所做的功消耗在使核心思想：粉碎物料所做的功消耗在使物料變形物料變形、產(chǎn)生新表面（裂紋和新表面）產(chǎn)生新表面（裂紋和新表面）?？梢酝茖?dǎo)出以上三個(gè)理論?？梢酝茖?dǎo)出以上三個(gè)理論。5. 5. 極限比表面積理論極限比表面積理論觀點(diǎn)：粉碎的進(jìn)行受觀點(diǎn)：粉碎的進(jìn)行受某一極限值（極限比表面積）某一極限值（極限比表面積）的限制。的限制。當(dāng)顆粒表面積遠(yuǎn)未達(dá)到極限比表面積時(shí)，據(jù)式當(dāng)顆粒表面積遠(yuǎn)未達(dá)到極限比表面積時(shí)，據(jù)式(1-22),為為Rittinger公式公式當(dāng)極限比表面積遠(yuǎn)大于當(dāng)極限比表面積遠(yuǎn)大于S1，據(jù)式（，據(jù)式（1-23），物料表面積可以表示為所），物料表面積可以表示為所消耗的消耗的能量能量的指數(shù)函數(shù)。式（的指數(shù)函數(shù)。式（1-25）。）。S趨近于極限比表面積時(shí)，達(dá)到粉碎平衡趨近于極限比表面積時(shí)，達(dá)到粉碎平衡。二 粉碎機(jī)械力化學(xué)理論固體物料在施加各種形式的機(jī)械能量之后，所誘發(fā)產(chǎn)生的物理、化學(xué)固體物料在施加各種形式的機(jī)械能量之后，所誘發(fā)產(chǎn)生的物理、化學(xué)性質(zhì)的變化。性質(zhì)的變化。第五節(jié) 粉碎機(jī)械的分類根據(jù)處理根據(jù)處理物料尺寸物料尺寸不同：不同：破碎機(jī)粉磨機(jī)粗碎機(jī)中碎機(jī)細(xì)碎機(jī)粗磨機(jī)細(xì)磨機(jī)超細(xì)磨機(jī)大型錘式破碎機(jī)，反擊式破碎機(jī)輥壓機(jī)按照結(jié)構(gòu)及工作原理分：破碎機(jī)粉磨機(jī)顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)顎旋式破碎機(jī)、顎輥式破碎機(jī)、反擊-錘式破碎機(jī)、雙轉(zhuǎn)子破