３４ ＦＯＳＨＡＮ ＣＥＲＡＭＩＣＳ Ｖｏ１．１３ Ｎｏ．１Ｏ（Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．８０） 机械冲击式超细粉碎设备 宋海兵 （南宁嘉泰士材料科技有限公司南宁５３００００） 摘要介绍了粉体加工工业的重要性，通过对机械式超细粉碎及分级的典型设备结 构、原理、特点等论述，介绍了近几年超细粉碎与分级设备的发展情况。 关嘲司粉体，超细粉碎，精细分级 １ 前 言 细粉碎设备、方法和理论，以满足工业界的要求。 我国曾于６０年始研制小型扁平式和等截面循 研制了大量新型超细 超细粉碎是非金属矿深加工的最重要技术之一。许 环管式气流粉碎机；近年来又引进、多工业部门要求非金属矿固体粉末具有较细的颗粒、严 粉碎设备。从１９９５年至今，我国超细粉碎与精细分级技 格的粒度分布、规整的颗粒外形和极低的污染程度。所有 术及设备取得了明显的进展，具有自主知识产权或发明 这些要求都要通过微粉碎、超微粉碎以及精细分级来实 专利的超细粉碎技术和设备的数量，较前十年显著增加。现。 这一进展主要体现在设备的处理能力、耐磨性、工艺配套 获得超细粉体是一项高能耗的工业过程。随着各类 和自动控制等综合性能，以及超细粉体的生产能力、产品 超细粉体需求量增大，国内各相关部门都在研究各种超 质量、单位产品能耗等方面。ｓ ｓ ｓ ｓ 陶瓷基板划缝宽度：０．０８￣０．０２ｍｍ 划缝深度：０．１￣Ｏｍｍ 划片精度：０．０２ｍｍ 最大划片速度：ｌＯｍ／ｍｉｎ 最大切割速度：ｉｍ／ｍｉｎ 切割的最小孔径：０．２５ｍｍ 上述指标达到甚至超过国外同类进口机的水平。 参考文献 １省情站．高性能氧化铝陶瓷基片．Ｈｅｂｅｉ ｃｅｒａｍｉｃｓ，２０００， Ｖｏ．２８（３）：６～６ ２朱企业．激光精密加工．北京：机械工业出版社，１９９０ ３ Ｎｏｎ—ｍｅｔａｌ ｌａｓｅｒ ｃｕｔｔｉｎｇ，ｗｗｗ．ＣｏｈｅｒｅｎｔＩｎｃ．ｃｏｍ／ｆａｃｅｔ ４龚焕明，沈玉明，施亚明等．封离式射频激励ｃ０。激光器发展 评述，激光与红外，１９９７，Ｖｏ１．２７（５）：２５９－２６２ ５李力钧．现代激光加工极其装备．北京：北京工业大学出版社， １９９３ ６朱又三，黄宣劭，姜兆华等．ＹＡＧ调Ｑ激光陶瓷基板划片机， 应用激光，１９９８，Ｖｏ１．１８（６）：２４８－２５０ ７汪秀琳，姜兆华，吴宾初．激光陶瓷划片的工艺研究，上海交 通大学学报，１９９７，Ｖｏ１．３１（１０）：８０～８２ ＲＦ ＣＯ，Ｌａｓｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｓｃｒｉｂｅｒ Ｈｏｕ Ｌｉａｎｐｉｎｇ Ｃｈｅｎ Ｐｅｉｆｅｎｇ Ｃｈｅｎ Ｑｉｎｇｍｉｎｇ Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ Ｔｈｅ （ｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｌａｓｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨＵＳＴ，Ｗｕｈａｎ，４３００７４ ２ Ｗｕｈａｎ Ｃｏｌｄｅｎｓｋｙ Ｌａｓｅｒ ＣＯ．，ＬＴＤ ４３００７４） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ＲＦ ＣＯ２ ｌａｓｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｅｒａｍｉｃ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｃｒｉｂｉｎｇ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ｓｃｒｉｂｉｎｇ ｃｅｒａｍｉｃ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｂｙ ＵＳｉｎｇ ＲＦ ＣＯ２ ｌａｓｅｒ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｃｒｉｂｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ｌａｓｅｒ ｂｅａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｂｅａｍ Ｓｉｚｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｅｎｅｒｇ５ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ ｄｉａｇｒａｍｓ ａｒｅ ｐｌｏｔｔｅｄ．Ｔｈｅ ｌａｓｅｒ ｓｃｒｉｂｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈ—ｌｅｖｅｌ ｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｒａｍｉｃ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ，ｌａｓｅｒ ｓｃｒｉｂｉｎｇ，ＲＦ Ｃ０２ ｌａｓｅｒ ２００３年第１Ｏ期（第８Ｏ期） 佛山陶瓷 ２机械式超细粉碎设备及工艺 压力随之上升；当压力超过颗粒抗压强度时，颗粒便发生 粉碎。挤压磨机具有许多优点：（１）降低粉碎能耗，提高粉 机械式超细粉碎设备主要依靠高速旋转的各种粉碎 碎系统处理能力，球磨机能量利用率仅有３％作用，而挤压 体来碰撞因离心力而分散在粉碎室内壁处的粗矿粒物 粉碎系统可节能１０％－２０％，系统产量提高２０％～４０％；（２）大 料，或者赋予这些粗矿粒物料以线速度，使颗粒之间发生 量节约钢耗，球磨机粉碎物料的钢耗为１－５ｋｇ／ｔ，而挤压 磨系统的钢耗仅为其１０％；（３）适应性强，给料范围宽，其 冲击碰撞。这类机械分为两类。 ２．１机械磨介式粉碎机 ２．１．１振动磨 粒度一般为辊子直径的５％－１０％。 ２．２机械冲击式粉碎机 机械冲击式粉碎机比较适于各行业通用超细粉的生 振动磨是由磨机筒体、驱动电机、激振器、支架弹簧 等部件组成的一种超细粉碎设备。它是以球或棒为介质， 产，其作用机理是：利用围绕水平或垂直轴高速旋转转子 介质在磨机内振动可使小于２ｍｍ物料粉碎至数微米。国 上的冲击元件（叶片、刀片、锤头、棒等）对物料施以激烈 产振动磨近年来最主要的典型代表之一是西安理工大学 的冲击，并使其与定子间以及物料与物料之间产生强烈 研制开发的ＷＧＭ一３型双电机驱动自同步激振超细振动磨 的冲击，从而以强大力量进行粉碎。 机。该振动磨机采用三维动力有限元法，对磨机结构进行 机械冲击式粉碎机是国内超细粉碎技术与设备研制 了三维振形分析，实现了对磨机振动参数的有效控制，使 开发成效最显著的领域之一，它具有以下特点：（１）构造 该设备在研磨产品细度、产量、单位产品能耗低、耐磨性 简单，容易操作；（２）单位能耗的粉碎能力大，因而设备运 等方面有较大进步。但振动磨也有一些缺点，如为了减少 转费用低；（３）容易调节粉碎产品的细度；（４）可连续自动 无机化学药品，纤维 磨损、延长寿命，大规格振动磨机对弹簧、轴承等机器零 运转；（５）粉碎对象从矿石类到有机、件的技术要求非常高，而且在生产超细粉体时，一般只能 状物质以及塑料聚合物等，应用范围广泛；（６）机械安装 占地面积小。由于高速运转，不可避免要产生过热和部件 采用间歇式作业，无法连续生产。 ２．１．２搅拌磨 磨损的问题。使用多种适宜的冷却方式，以及采用高抗冲 主要由一个静止的内填小直径研磨介质研磨筒和一 击、高耐磨的材料是机械式冲击粉碎机重点考虑的问题。近年来，国内外研制生产高速冲击式粉碎机的厂家 个旋转搅拌器构成。搅拌磨的研磨作用是通过搅拌器把 动力直接施加于研磨介质上而实现的。研磨介质受到如 很多，主要有立式和卧式两种。立式的主要有ＡＣＭ型冲 下三种力的作用：研磨介质之间相互撞击产生的冲击力； 击式粉碎机、ＣＺＭ型冲击式粉碎机、ＺＰＳ型机械冲击式粉 ＪＴＭ冲击式粉碎机、立式高速离心超细粉碎机、旋 研磨介质转动产生的剪切力；搅拌棒与磨介间形成空间 碎机、所产生的撞击力。在这些摩擦、撞击、剪切力的相互作用 风自磨机、高速旋风超细粉碎自磨机等；卧式的有ｓｕ— Ｃｗ型超细粉碎机等。 下，物料受到超细粉碎或混匀、分散。因此，搅拌磨机既可 ＰＥＲ－ＭＩＣＲＯ ＭＩＬＬ型冲击式粉碎机、作超细粉碎机，又可作分散机使用。 搅拌磨具有以下特点：（１）结构简单，操作简便；（２） 占地面积小，安装基础费用低；（３）机械振动小、噪音低； （４）产品粒度分布均匀；（５）磨介尺寸小，研磨高效。该设 备主要适于最大粒度小于微米以下的产品。 ３机械式超细粉碎设备的前景展望 随着现代工程技术水平的提高，超细粉体的需要会 越来越多。机械冲击式超细粉碎机今后的发展方向可概 但在粉磨２ 以上细度的粉体产品时，仍存在处理 括为以下几点： 量小、磨损成本过高两大难题。 ２．１．３挤压磨机 （１）加强材料性能的研究，以解决耐磨、耐冲击等材 料的选择开发无污染的设备。 挤压磨机又称高压辊磨机，主要由辊子、轴承、液压 机是以压应力为主要粉碎力，开始加压时压力较小，料层 （２）进一步提高单机处理能力，保证在低能耗的前提 （３）与分级技术以及相关粒度控制和检测技术相结合， 系统、传动装置及机架等几部分组成。在工作中，挤压磨 下，可获得更高的产量。 体积缩小变密实，颗粒间相互紧密靠近，同时传递应力， 严格控制产品细度，开发与精细分级配套的多功能设备。
