材料压挤破碎装置的技艺性能剖析

　　辊式磨目前已成为生料粉磨的**设备，大型辊式磨能力已达Γ，传动功率Ι。辊式磨的基本流程是终粉磨，但日本开始，开发出了辊式磨预粉磨系统，并逐步得到发展。辊压机主要应用于不同的预粉磨系统，由于它节能显著，*大的水泥辊压机球磨系统能力已达，辊压机功率Ι。本文拟对上述三种料层挤压粉磨设备的技术特性作一分析，以供研究和选型参考。粉磨机理单颗粒粉碎时，在外力作用下，颗粒内部产生应力，从而发生弹性和塑性变形。　应力进一步加大形成破坏应力，颗粒产生裂缝，并逐渐扩大而破坏、粉碎。单颗粒粉碎的破坏应力中压缩应力*大，其次是弯曲、剪切应力，以拉伸应力*小。　料层粉碎时，直接接触外力的颗粒数量很少，颗粒在高压下形成料床，应力的传递主要靠颗粒本身，颗粒和邻近颗粒相互作用而产生裂缝、断裂、劈裂而粉碎。

　　辊压机、辊式磨和辊筒磨均属料层粉磨，这种料层粉碎接近于压碎学说的特殊形式D单轴受压川，由于施力体的几何形状不同，所以接近单轴受压的程度不同，即能量利用率有所不同，现就有关方面分析如下。料层粉磨受料层特征的影响辊压机的料层侧面被限定，而辊式磨和辊筒磨的料层侧面自由不受限制。

　　对这两种料层特征，已进行了试验川，认为对于侧面受限料层，在一个较宽的范围内，随供能水平的增加，比表面积继续增长，能量利用率基本保持不变；对于侧面不受限料层随供能水平的增加，比表面积不再增长，能量利用率降低。从这一点说，辊压机要优于辊式磨，辊筒磨由于磨辊较辊压机、辊式磨的磨辊要长得多，这种边缘效应的影响相对就很弱，因此，辊筒磨也优于辊式磨。虽然辊压机的料层侧面被限定，但由于是高压力，摩擦磨损大，能量消耗多。

　　同时，由于辊压机、辊式磨和辊筒磨的挤压通道的形式不同，它们的挤压通道收缩率依次变小。较小的通道收缩率的好处是：较宽的压力区，较大的接触角；被挤压的松散物料与辊面间存在与不存在相对移动的二个区域间的界面与挤压通道*小断面间的夹角9和较均匀的压力分布；被挤压物料在通道内较稳定的流变行为导致较低的运行振动；可以采用较高的磨辊辊面线速度，从而改善了机械的功率输人性能和磨辊轴承工况。

　　因而辊筒磨优于辊压磨和辊式磨。

　　料层粉磨与施力体几何形状有关施力体几何形状的不同组合将会影响料层内部应力的传递和应力强度的分布，对不同形状的施力体的组合8进行了试验，图为试验结果。

　　由图可知，能量利用率由大到小的排列顺序为：板一板、板一柱、柱一柱8外切9、板一球、球一球外切。

　　这些不同几何形状施力体的组合的结果，其区别就在于挤压通道形式的不同，因此，与其说不同几何形状施力体的组合，倒不如说是挤压通道形式的变异。

　　因为通道收缩率由小到大的排列顺序为：板一板、板一柱、柱一柱8外切9、板一球、球一球8外切9。因而可以说，较小的挤压通道收缩率的能量利用率高于较大的挤压通道收缩率的能量利用率。辊压机、辊式磨和辊筒磨料层粉碎的施力体几何形状组合如图所示，显而易见，料层挤压粉碎设备的技术特性分析磨的通道收缩率介于板一板与板一柱之间，故挤压通道收缩率由小到大的排列顺序为：辊筒磨、辊式磨、辊压机，能量利用率由大到小的排列顺序为：辊筒磨、辊式磨、辊压机。

　　辊筒磨筒体转速比Ν与能耗的关系多级粉碎有利于节能一组颗粒的粉碎，用小粉碎比分段逐步完成，要比大粉碎比一次完成更为有利。

　　小粉碎比便于工艺参数的优化，使设备有效地工作。大粉碎比颗粒相差悬殊，供能要求更大，这将增加小颗粒的过粉碎，以及细小颗粒对大颗粒的包围，影响能量的吸收。在料层粉碎中，某一颗粒的受压情况随其所处的位置而有很大的变化，应力的作用与料层的堆砌结构有关。

　　在不利位置的颗粒将要求更高的压力才能得到粉碎。