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來(lái)源: 發(fā)表時(shí)間:2015-05-25 14:54:02 點(diǎn)擊次數(shù):【】
常用的粉碎方法都是用金屬制成機(jī)械,直接與物料接觸,靠機(jī)械力的作用將物料粉碎的。這種方法的缺點(diǎn)是需要消耗大量的金屬材料和動(dòng)力,設(shè)備笨重,限制了生產(chǎn)效率的提高。人們長(zhǎng)期以來(lái),一直在探討新的粉碎原理,同時(shí)也創(chuàng)造出了應(yīng)用非機(jī)械能進(jìn)行粉碎的科學(xué)技術(shù)成果。例如利用電能、熱能、原子能和化學(xué)能等進(jìn)行粉碎。近代物理學(xué)近代化學(xué)以及其它科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展,為此項(xiàng)工作的成功提供了非常有利的條件。例如熱力粉碎設(shè)備,超聲波粉碎設(shè)備和電水效應(yīng)粉碎設(shè)備等。還有些新的粉碎設(shè)備,如等離子裝置,電火花裝置、微波裝置,激光技術(shù)等、雖然也能進(jìn)行大規(guī)模的連續(xù)粉碎,但能量消耗比一般粉脾機(jī)大,很不經(jīng)濟(jì)。它們的持殊用途是粉碎不能有污染的核反應(yīng)所需要的物料。
將來(lái)粉碎方法的發(fā)展,必然包括聲能、太陽(yáng)能和電能粉碎,以及其它至今尚未了解的方法和技術(shù)。這些新方法不需要利用機(jī)械力,因而有可能避免安裝笨重而消耗金屬材料多、能量大的粉碎機(jī)械,所以很有發(fā)展前途。土述這些方法在目前有的還僅在試驗(yàn)階段,有的在應(yīng)用時(shí)還要求有一定的條件。因此,依靠機(jī)械力進(jìn)行的粉碎方法,在當(dāng)前還是占主要地位的。
國(guó)外正在研究的新的粉碎工藝和設(shè)備主要有下列二種:
一、熱力粉碎法
利用熱力粉腫物抖的新技術(shù),由于粉碎原理的不同,在現(xiàn)階段有兩種不同的方法。
(一)熱力直接粉碎法
利用高速高溫的氣流噴射到物料亡而粉種。共粉腫的原因有兩種假設(shè):—種認(rèn)為徹料由各種不同的礦物組成,它們的膨脹系數(shù)不同,受熱后發(fā)生膨脹,就在物料中造成應(yīng)力,稱為熱應(yīng)力。熱應(yīng)力大于徹料強(qiáng)度時(shí),物料就被粉碎;另一種則認(rèn)為.當(dāng)高溫高速的氣流噴射到物料上時(shí),就增加了它所含有的能量,當(dāng)這種能量超過(guò)一定限度時(shí),物料即被粉碎。
(二)熱動(dòng)力粉碎法
利用氣體或蒸汽介質(zhì)的膨脹能,使韌料受拉仲應(yīng)力,將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Х鬯楣,稱為熱動(dòng)力粉碎法,主要是以物料內(nèi)部形成的超壓引起碎裂過(guò)程為基礎(chǔ)。產(chǎn)生這種超壓的條件是物料中有細(xì)孔或毛細(xì)皆系統(tǒng),天然地充滿著水、或者可以將水灌進(jìn)去。為了產(chǎn)生內(nèi)部超壓,需將物料裝在耐比容器中,加熱使其細(xì)扎中的水蒸發(fā),因而產(chǎn)生一定限度的超壓,接著就驟然將其降壓,使細(xì)孔與物料表面間產(chǎn)生一個(gè)壓力差,將物科碎裂。
利用這種原理,在工業(yè)上進(jìn)行試驗(yàn),使物相粉碎的新方法稱斯奈德法,上要是把持粉碎的物樹(shù)放入密閉倉(cāng)內(nèi)、在中壓下通入水蒸汽等一類(lèi)可壓縮的工作流體,然后迅速打開(kāi)排氣閥,使物料被卷入膨脹的工作流體內(nèi);旌狭黧w通過(guò)一根管道以接近音速的速度沖向卸料區(qū),并受到各種極其激烈的沖擊作用,而完成粉碎和油料的解離過(guò)程。
礦石和其它固體物質(zhì)的抗拉強(qiáng)度都比抗壓強(qiáng)度低,而這種方法的主要原理就是利用拉力使物料沿內(nèi)部品粒邊界破裂。普通的粉碎方法是使徹科受壓而粉碎,且物料抗壓強(qiáng)度很高,所以效率較低。
這種方法用的設(shè)備由一密閉倉(cāng)組成,其示意圖如圖6-17所示。物黔就裝在該倉(cāng)內(nèi),然后通入可壓縮的工作流體,使固體顆粒流態(tài)化,這是極其關(guān)鍵的一步,因?yàn)檫@時(shí)要形成二相流體。接著打開(kāi)排氣管道內(nèi)的一個(gè)待昧快開(kāi)風(fēng)使流體流動(dòng)。當(dāng)該閥打開(kāi)時(shí),在不到15毫秒的時(shí)間內(nèi),可壓縮的工作流體便經(jīng)過(guò)管道而膨服已被流態(tài)化的顆粒使被正在膨脹的工作流體卷走。這種復(fù)雜的二相流體再通過(guò)管道加速.然后進(jìn)入收集室,把粉碎的油料收集下來(lái)。
為了盡量減輕沖擊所造成的磨損,并利用工作流體最后剩余的能量,采用了成對(duì)布置的方法,使氣流互相對(duì)撞。這種成對(duì)的設(shè)備稱為雙槍系統(tǒng)。
這是一種間隙式的粉碎作業(yè),每一作業(yè)周期為15-30s,生產(chǎn)能力為0.6-60t/h。這種方法所使用的設(shè)備也稱爆炸磨。
二、電水效應(yīng)粉碎法
可用簡(jiǎn)單電路在水下電極之間產(chǎn)生1萬(wàn)伏到10萬(wàn)伏電壓的電火花,這種強(qiáng)有力的能量釋放會(huì)產(chǎn)生巨大的機(jī)械力沖擊壓縮波,伴隨著由高溫產(chǎn)生的聲波和火漢這種電水力現(xiàn)象稱電水效應(yīng)。
通過(guò)電水效應(yīng),電信號(hào)可轉(zhuǎn)變成機(jī)械運(yùn)動(dòng)。沖擊力產(chǎn)生速度約15000 m/s的高壓波運(yùn)動(dòng),具有強(qiáng)有力的粉碎能力,用于粉碎礦石和其它致密的固體物質(zhì)。
通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算、得出的結(jié)論是,把45mm的石灰石粉密至lμm粒度,其能耗比為8-10kw·h/t。而在相同比表面積的情況下,電水效應(yīng)比管磨機(jī)的粉碎效率提高29倍。但電水效應(yīng)粉碎法還有待發(fā)展到實(shí)用的規(guī)模。