粉磨机械与其原理

第四章 粉 碎
金属衬板的厚度为50~150mm，寿命为0.5~1 年；橡胶衬板厚度为40~80mm，寿命为3年左右。 （2）衬板的材质
由于衬板直接接受研磨体和物料的冲击和摩擦， 因此衬板必须耐磨，形状适宜，便于制造和装卸。 大多数采用金属材料制作，也可采用非金属材料制 作。普通球磨机常采用花岗岩内衬，先进陶瓷球磨 机采用高性能瓷质内衬，近年来出现了聚氨酯内衬， 而且是理想的换代产品。
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4.5 粉磨机械 粉磨设备也有多种类型，①按照施力方式可分为
摩擦式、挤压式和冲击式。②根据工作速度可分为慢 速磨和快速磨两大类。前者各类球磨机、砾磨机和自 磨机，后者辊式磨、振动磨、搅拌磨、气流磨等。
4.5.1滚筒式球磨机
滚筒式球磨机广泛应用做电子材料、磁性材料、 生物医药、陶瓷秞浆、新型材料等粉磨设备，主要用 于对物料进行细磨。对两种以上原料共磨时，既有混 合作用，又有粉磨作用。
衬板类型如图4.5-6所示。
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（a）
平衬板
（b）
压条衬板
（c）
凸棱衬板
（d）
波形衬板
（e）
阶梯衬板
（f）
半球形衬板
(g)
小波纹衬板
图4.5-6 衬板类型
（h）
端盖衬板
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3）隔仓板 （1）作用 ① 分隔研磨体。在粉磨过程中，物料的粒度向磨尾 方向逐渐减小，因此研磨体尺寸也逐渐减小，加隔板 使不同尺寸的研磨体不混合，执行各自的粉磨作业。 ② 防止大颗粒物料窜向出料口。隔仓板对大颗粒物 料有筛析作用，防止大颗粒进入冲击力较弱的细磨仓， 从而使产品大颗粒组分较少。 ③ 控制磨内物料流速。 隔仓板箅孔的大小及开孔率 决定了磨内物料的流动速度，从而影响物料在磨机内 经受粉磨的时间，控制了物料流的通过速度。
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聚氨酯内衬具有许多优异的特点： ①耐磨性好，是瓷内衬的1.5倍，橡胶内衬的10倍； ②增大了球磨机的容积； ③噪音低，节能效果显著； ④使用寿命长，维修方便； ⑤被磨物料不受污染。
常用的研磨介质为氧化铝磨球、氧化锆磨球和 ZTA磨球等。不同运动状态，衬板的材质不同。
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（3）衬板类型：衬板的几何形状和配置方式对磨机 生产效率有直接的影响。衬板有平滑和不平滑两种 衬板。平滑衬板磨剥作用强，适用于细磨仓；不平 滑衬板冲击作用较强，适用于粗磨仓，形式有①压 条衬板、②凸棱衬板、③波形衬板、④阶梯衬板、 ⑤半球形衬板、⑥小波纹衬板、⑦ 端盖衬板等多种 形式。
第四章 粉 碎
研磨和磨削粉碎本质上均属于剪切摩擦粉碎，包 括研磨介质对物料的粉碎和物料相互间的摩擦作用。 振动磨、搅拌磨及球磨机的细磨仓等都属于以此为主 的粉碎原理。
与施加强大粉碎力的挤压和冲击粉碎不同的是， 研磨和磨削是靠研磨介质对物料颗粒表面的不断磨蚀 而实现粉碎的。 4.5.1.3 球磨机构造
（2）轴向热变形： 筒体在进料端设有适应于筒体 轴向热变形机构，常见的有两种方式，①轴肩与轴承 之间预留间隙；②轴承座与底板间安装数根钢辊。
（3）磨门： 每个仓一个磨门，便于更换衬板、研 磨体和检查磨机工作情况。
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2）衬板 （1）衬板的作用（2个作用） ① 衬板安装在筒体内，保护筒体不被研磨介质
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(a) 转速太快，研磨体与筒体一起转动，称为“周 转运动”，研磨体对物料无任何冲击和研磨作用。
(b)转速太慢时，研磨体和物料因摩擦力被筒体带 至等于运动摩擦角的高度，然后在重力作用下下滑， 称为“卸落状态”，此式研磨体对物料有较强的研磨 作用，但无冲击作用。
(c)当转速适中时，研磨体被提升到一定的高度以 后以近似抛物线落下，称为“抛落状态”，此时研磨 体对物料有较大的冲击作用，周而复始作用，使研磨 体之间的物料受到冲击而粉碎。滚筒式球磨机中研磨 体主要以冲击和研磨粉碎作用为主来粉碎物料的。
和物料直接冲击和磨损；
第四章 粉 碎
② 利用不同形状衬板调节各磨仓研磨体的运动 状态，实现物料在不同磨仓内的研磨粉碎方式不同 的粉磨目的。在物料进入磨内之初，粒度较大，物 料以抛落状态运动，以冲击粉碎为主；随着粒度的 减小，研磨体应以卸落运动状态为主增加研磨作用。 由此看来筒体中不同格仓内的研磨体应以不同的运 动状态运动，这与筒体的转速是相同的相矛盾，解 决这一矛盾的方法是在不同格仓内采用不同形状和 摩擦系数的衬板来改变研磨体的运动状态，实现各 磨仓物料粉磨方式不同的要求，达到提高粉磨效率、 增加产量、降低单耗的目的。
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2、按照是否连续分为连续磨机和间歇磨机两种。 3、按照传动方式分为中心传动磨机和边缘传动磨 机两种。 4、按照卸料方式分为尾卸式磨机和中卸式磨机两 种。 5、按照研磨介质形状分为球磨机、棒磨机和砾石 磨三种。 6、按照操作工艺分为干法磨机和湿法磨机两种。
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4.5-1高速电动机传 动的边缘双传动图
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（2） 类型：隔仓板分单层和双层两种。双层隔仓板 又分为过渡仓式、提升式（适用于干法磨机中的粉碎 仓内使用）和分级式（开路磨系统中应用效果更好） 几种。 （3） 箅板孔：隔仓板上开有一些孔，称箅板孔。箅 板孔的排列较多，主要有①同心圆（孔平行于物料的 运动路线，阻力小，不易堵塞，但物料易返回）和② 辐射状排列两大类应用较多。双层箅板孔多以同心圆 排列，常以近似圆的多边形代替。
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4.5-2低速电动机传 动的边缘双传动图
4.5-3磨机中心单传动图 4.5-4磨机中心双传动图
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4.5.1.2 研磨体粉碎物料的基本作用 磨机以不同的转速回转时磨内研磨体可能出现三
种基本运动状态，如图4.5-5所示。
（a）周转状态； （b）卸落状态； （c）抛落状态 图4.5-1 研磨体的运动状态
各类滚筒式球磨机基本结构大体相同，一般均由 ①筒体、②衬板、③给料器、④中空轴、⑤轴承、⑥ 传动装置和⑦润滑系统组成。
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1）筒体 球磨机筒体是主要工作部件之一，被粉磨物料就
是在筒内被研磨介质冲击和粉磨作用磨成细粉末的。 （1）筒体材料要求： ①强度高，韧性好；②可焊
接性好；③有良好的耐磨性、耐蚀性和耐疲劳性；④ 良好的切削加工性；⑤大型磨机用16Mn钢制造。
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滚筒式球磨机的规格：用筒体直径Φ(mm)×长 度L(mm)来表示。 4.5.1.1 滚筒式球磨机分类 （7种分类方法）
1、按照球磨机的长度与直径之比分为三种： ①短磨机 长径比小于2球磨机，一般为单仓。 ②中长磨机 长径比为3左右，内部一般分2~4个仓。 ③长磨机 长径比大于4，内部一般分为2~4个仓。