层压粉碎

ThecharacteristicsofsuperfinecommunicationtechniqueandtheappliedadvantageofmodernproductionintheChineseherbalmedicinearedescribed概述了超微粉碎技术的特点,阐述了超微粉碎技术在中药生产现代化中的应用优势和近来所开展的部分研究工作,展望了超微粉碎技术与中药现代化生产相结合在产业化方面的应用前景。

Thentheapplicationsofultrafinecomminutiontechnologyinbiomaterials,includingplantmaterialsandanimalmaterials,wereintroducedemphatically首先分析了生物材料超细粉碎的特点及其意义,进而重点介绍了超细粉碎技术在植物动物等生物材料中的应用。补充资料：以气流粉碎机为主机的粉碎系统气流粉碎技术是利用物料在高速气流的作用下，获得巨大的动能，在粉碎室中产生颗粒之间的高速碰撞剧烈摩擦剪切作用，从而达到粉碎物料的目的。FM型流化床式气流粉碎机该机改变了传统机型的喷嘴设置形式，粉碎区由原平面域改为锥形域，使物料在粉碎腔内获得更多的碰撞挤压和摩擦的机会，同时消除了粉碎下部的盲区，整个粉碎腔内能形成完整的流化状态。自年设计国内台细碎复杂摆动型额式破碎机以来，在短短的年间，该产品已在全国水泥建材等工业部门得到广泛的推广和应用，生产单位也有上百家之多。此外，为适应不同的需求，层压粉碎还派生了若干新的规格，我公司现已成为国内生产这种破碎机规格最多，质量的生产企业之一几年来，国内不少学者，对额式破碎机的工作参数及结构参数的确定，都曾作过大量的论述与探索，但针对细碎(或称二段破碎或三段破碎)这一工况下，与粗碎相比在设计上应用哪些区分却探讨的不多。一传统设计方法以往，设计额式破碎机主要以传统的岩石机械力学为依据，认为物料在破碎机的破碎腔内受到活动额板相对固定颗板作往复运动产生的挤压劈裂弯曲研磨等作用力。理论上，当活动濒板的摆动形成大小超过物料达到破碎时所需的压缩变形量时，物料被破碎在设计时，考虑到颗板的弯形_工作机构和传动机构等零件间存在的间隙等因素的影响，实际上选取的动颗摆动形成S远远大于理论值，通常凭经验选取。考虑到破碎腔是自上而下逐步减小，而物料在破碎腔内的充填度则是自上而下递增的，并在排料口端达到值，为了避免在排料口处造成物料过压实而引起机件因过载而损坏，对排料口处动额行程的选取作了一定的限度。

此外，鉴于动颐水平行程分别由给料口与排料口逐步向破碎腔减小这一特性，为了保证动颐上部具有破碎给入大块物料所需的行程，同时又不致破坏上述行程与最小排料口间的约束关系，将肘板与动额的支承点位置适当下移是适宜的。根据有关试验资料表明，偏心轴转数与生产率和能耗有个相互制约的关系，存在着某个合理转数或称转数的极限值，并推荐此值为-r/min之间(因为此值层压粉碎还受到动额运动特性愤性力物料的物理性能与工作环境等因素的影响)。综上所述，在传统设计中，对工作参数与结构参数确定，主要依据仍是岩石机械力学中传统的粉碎原理，把物料破碎过程视作以单颗粒粉碎机理为基础的粉碎过程。二粉碎原理进展物料粉碎过程是一个非常复杂的自身尺寸不断变化的过程，层压粉碎与诸多因素有着不可分解的关系;如与物料自身有关的有物料的物理与机械性能外形尺寸大小自身缺陷等;外部条件则有物料的粒度组成加载的性质和大小物料群在破碎瞬间所处的环境与相互作用等。岩石机械力学，正是考虑了上述因素，并在两个方面进行了探索;一是岩石的物理性质，机械性能与粉碎难易度之间的关系;另一方面则是岩石在外力作用下，外界条件与岩石粉碎过程的相关规律。随着科学技术的迅速发展及粉碎机理研究工作的进一步深入开展，在传统的岩石机械力学的基础上，逐步发展为一种新的学说粉碎物理学。其主要观点是在理想的情况下，如果施加的外力未超过待碎物料的应变极限时，则物料被压缩而作弹性变形;当除去载荷时，物料又会恢复原状而未被粉碎。层压粉碎主要阐述了这样几个过程;由应力集中而引起原有裂缝的扩展新产生的众多裂纹源，形成表面裂纹导致颗粒粉碎新表面的生成。长期来，众多学者在材料力学的基础上，运用上述理论研究分析物料的粉碎过程，提出了各种有关粉碎过程与输入能量物料潜能变化粒度变化之间的关系的假说，通常所说的破碎理论。随着时间的推移和研究工作不断的进展，人们发现物料破碎时实际的强度要比理论值小，但破碎所耗费的能量却比理论预测的要高。

美国学者SH佰格特龙在进行单颗粒粉碎实验时，利用特殊胶体物承接粉碎后飞溅出的碎片，经过计算得到碎片残余的破碎能，得知飞溅出碎片有%的破碎能没有被利用。西德学者K肖纳特(KSchunert)对单颗粒粉碎进行动量试验研究后认为如以单颗粒粉碎能量消耗利用率为纬，则各种破碎机均不超过，而辊式破碎机则可提高达%以上。层压粉碎可理解为物料群在破碎机破碎腔内破碎与单颗粒粉碎间的区别;层压粉碎是在单顺粒粉碎基础上，进一步考虑了物料群破碎过程中顺粒间的相互作用或料层间的相互作用。根据有关资料介绍，层压粉碎与单颗粒粉碎有个数量的界限，如容体中固体容积占%时，表现为单顺粒粉碎行为;超过写时，则为层压粉碎行为。目前，对层压粉碎机理研究层压粉碎还待进一步充实与完善，比较趋于共识的有如下几个方面：层压粉碎有一个极限粉碎概率这一点也是层压粉碎与单颖粒粉碎的不同之处。层压粉碎不象单颗粒粉碎那样，只要轴人能量所产生的应力超过待碎粒子的极限应力时，该粒子被粉碎，而物料群发生粉碎时，先前粉碎的细粒物料对粗粒物料可能产生缓冲或保护的效应，而使其免遭粉碎，并导致粉碎概率下降至某个极限值。据资料介绍，在层压粉碎过程中，给料量过大或过小对会导致单位质量能耗过高;层压粉碎时，以料层数为-层的比能耗为最小;慢速施载比快速施载的粉碎概率要大，故比能耗低;在同一输入功的条件下，平板与平板，柱与柱间接触时，能量利用率高;当物料群在压实时要不失时机卸载，并在料群松散后及时重新施载再压实物料群，可以有效提高能量的利用率。

综上所述，层压粉碎时，w粒的受力状态和单颗粒破碎时不同，料层中顺粒受力状态比较复杂且与诸多因素有关，例如，施载的特性(载荷的静动型式施载强度以及作用时间等)料层的粒度组成料层的堆积结构料层的松散度等等，而料层的粉碎效果层压粉碎还与物料的特性(包括顺粒的力学特性物理特性及几何特性等)有关。三层压粉碎与细碎ill式破碎机据我们所知，目前有不少破碎设备是按层压粉碎的机理进行工作的;诸如细碎颜式破碎机旋盘式圆锥破碎机惯性圆锥破碎机及其工业应用以及辊压机等。以往，在设计破碎机时，是基于单颗粒粉碎机理而考虑的同时也是为了方便计算起见，对破碎机的工况作了如图所示的设定。根据对PI,-以及从多PEN破碎机强度的测定破碎力实际作用于破碎腔/-/H之间(视破碎腔内物料粒度组成而异)。B的大块物料的比例较少例如在对PEX-X细碎机的给料筛分特性曲线以算术平均值计算方法计算时，层压粉碎的平均粒径约为SOmm,这与给料粒度达mm,差异甚大这样，层压粉碎的实际工况与理论设想大不一样(如图所示)，破碎力的位置必然下移了。上述现象从另一方面证实J，在细碎时物料在破碎腔内呈物料群几何状态下粒子间相互作用的复杂粉碎过程，这足所谓的层压粉碎。

在明确了细碎s}!式破碎机是按层itt}碎机理工作后，可以对层压粉碎的工作参数结构参数和机型的选定与常规设计的差别有了较为明确的了解，至少在如下几个方面是必须给予重视的：对动颗行程大小的确定。除在进料端所需按单M粒粉碎机理考虑(以便确保给料粒度得以破碎)外，其余部位得按层压粉碎机理予以处理。既然如此，在破碎腔排料端也应视为层压粉碎，排料口尺寸大小不单单受到产品颗粒大小制约以往所规定S}蕊-d-。制约关系需要重新给予审定在破碎腔设计时，首先需要考虑的事是如何保证物料在腔内的整个破碎过程中处于层压粉碎中，物料松散度应保持在%左右，以确保工况条件。鉴于最小排料口尺寸重新给予认识后为保证所需产品粒度，需相应地对设备转速的合理选定给予重新认识。

四新机型的选取由上所述可知，以层压粉碎机理为基础的细碎A式破碎机在对动rq(运动特性的评估上与传统设计方法有别。

新机型的动颗下部行程应该不是直接受到产品粒度大小或排料口尺寸的制约，而是必须满足层压粉碎条件，需确保物料群有个被充分压缩的过程。近来，有些学者提出评估动鄂运动特性的一项新指标动态啮角，并认为动态啮角处理不当是导致现有复摆颗式破碎机处理能力低下，齿板磨损严重的主要原因，并为此提出具有合理动态啮角的新机型。

诚然，在破碎腔下部(/H区域内)啮角与理论值偏离较大但这并不具备太多的实质性含义前面已经提到，物料在细碎机破碎腔内实际所处的工况是料层间或物料群的颗粒间相互作用的复杂的粉碎过程(层压破碎)施载体已不是对单个颗粒进行加载，故啮角的意义实际上已荡然无存。为了使新机型的选取显得比较合理，我们把目前用于细碎的，或可以用作细碎的几种摆动型式：各种摆动型式破碎机在给料端的动颗行程大小仍以破碎进料粒度D=~5B的前提作为基本依据。各种摆动型对比时，层压粉碎的结构参数〔诸如破碎睦形状大小等)是相一致的，而且是合理的(如传动角大小肘板支承点位置等)。在传统设计中，由于给排口处的动颗行程实际上都已作了限定，而为了更好地评价动颗的运动特性又引入了平均水平形成s平均和特性值S,/S年代全苏建筑与筑路机械制造研究所曾在一台试验性颗式破碎机上对简摆复摆(正负支承)和综合摆动进行了对比性试验,so年代初洛阳矿山机械研究所在增加了水平移动情况下，作了类似的对比试验，在这些试验性能对比中，都采用了s平均与尽/又对动f运动特性进行评估，部取得了很好效果。今夭，我们沿用这种方式，对经过重新加工整理的数值(如表所示)进行评估为使评述更加清晰明了，根据已有的国内外试验资料及有关样本记载，从定性的角度将各摆动型式的处理能力依次排列一并列人表，供对比分析。如上所述，负支承复摆额式破碎机具有较优的动领运动特性及稍高些的处理能力(有的资料报道情况与之相反，如全苏建筑与筑路及其制造研究所所作的试验结果但却存在以下几个方面不可忽视的问题以肘板延长线与动颗齿板橡胶点为分界，上下两部分的动额运动轨迹方向是相反的，这会引起在物料破碎中部受阻，并导致齿板中部磨损加剧，从而影响齿板的金属利用率和设备处理能力。

年代，全苏建筑与筑路机械制造研究所曾对十余种不同形状的齿板作过对比试验证实了不同形状齿板各有利弊且针对性强。

究其原因不外一下几点：某些特殊形状的齿板，在初明使用时能获得较为理想的效果，但随着磨损增加，齿板形状的变动，层压粉碎的性能明显下降。层压粉碎的大小显然按比传统观念的数值要大，加之大的Sx行程将后引起产品颗粒变粗为了不使这种现象产生，适当提高偏心轴转数，依次增加颗粒往复行程概率(减少排料I寸间)将是比较合适的。

以往的豆腐渣烘干机理论和粉碎行为，往往只注重单颗粒物料的压碎磨碎劈碎折碎和击碎，强调外力作用而忽略了研究物料料层中存在豆腐渣烘干机行为。