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冲击式粉碎机第6章第一节冲击粉碎原理冲击式粉碎机按其冲击粉碎物料作用的方式分：利用高速旋转的工作体（棒、锤或叶片等）冲击或打击物料颗粒，使其粉碎。依靠高速气流或过热蒸汽使物料颗粒加速，相互冲击碰撞或与器壁冲击碰撞而粉碎。冲击粉碎的原理可以通过碰撞原理来理解。在碰撞时，碰撞的颗粒因受到压缩作用要产生变形。对于理想的弹性体，它们最初变形时不损失能量。对于理想的刚形体，则要损失能量。对于脆性物料（大多数矿物是脆性物料），可以说碰撞的能量几乎都损失了，这一能量损失正是物料粉碎的原因。如果碰撞的能量超过了粉碎所需的能量，物料颗粒将被粉碎。不同初始冲击速度下，颗粒减速路程s与颗粒大小d的关系。由于物料颗粒的相互碰撞以及空气阻力，在冲击作用过程中，冲击速度要下降。物料颗粒的减速路程s及平均自由路程λ与粒度的关系。多数情况下λ具有决定性作用冲击粉碎的能耗与冲击或碰撞的速度成正比。林夫认为第1次碰撞只导致物料颗粒的疲劳，只有继续碰撞后，物料颗粒才被粉碎；能量不足的碰撞以及已被粉碎合格的细颗粒留在粉碎机中将浪费能量。因此，应及时采取相应措施将合格的细粒产品及时分出。从能量利用的角度来说，并非冲击或碰撞速度越高越好，不同物料以及不同粒度的同一物料都有一个最佳的冲击速度。在该冲击速度下，能量的利用率或粉碎效率最高。随着物料粒径减小，碰撞速度显著增大，因此，采用加速碰撞物料颗粒的方法制备超微颗粒是有极限的。冲击式粉碎机是工业中广泛使用的粉碎机城。这类机械的特征是机内都有旋转的工作部件——转子。通过工作机构对料块的冲击或使料块彼此冲击而进行粉碎。由于主要是利用高速冲击能量的作用，使物料在自由状态下沿其脆弱面破碎，因而特别适于粉碎石灰石等脆性物料，粉碎效率高，产品粒度多呈方块状。属于这类粉碎机有：锤式破碎机、反击式破碎机、笼式粉碎机和锤磨机等。所以这类机械使用范围很广，可供物料粗碎、中碎、细碎扣粉磨使用。第二节冲击式粉碎机锤式破碎机——工作原理及类型锤式破碎机的主要工作部件为带有锤子的转子。通过高速旋转的锤子对料块的冲击进行粉碎。锤式破碎机的种类很多，可以安照下述结构特征进行分类：按转子的数目，分为单转子和双转子两类。按转子的回转方向，分为不可逆式及可逆式两类。按锤子的排列方式，分为单排式和多排式两种。前者锤子安装在同一回转平面上，后者锤子分布在好几个回转平面上。按用途的不同，分为一般用途的和特殊用途的两类。按锤子在转子上的连接方式，还可以分为固定锤式与活动捶式两类。固定锤式主要用于软质物料的细碎和粉磨。用于粉磨的称为锤磨机。工作参数的确定1.转子转速转子的圆周速度一般在30~50m/s。转子直径为300~600mm的锤式破碎机，转子转速n=1000~3000r/min；转子直径为600~1000mm的锤式破碎机，n=600~1500r/min；转子直径为1000~3000mm的锤式破碎机，n=300~1000r/min。通常把圆周速度大于30m/s的称为快速锤式破碎机，小于30m/s的称为慢速锤式破碎机。2.生产能力3.功率性能及应用优点：生产能力高，粉碎度大，电耗低，机械结构简单，紧凑轻便，投资费用少，管理方便。缺点：粉碎坚硬物料时，锤子和蓖条磨损大，小号较多的金属和检修时间，需要均勺喂料，粉碎粘湿物料时会减产，甚至由于堵塞而停机。为了避免堵塞，被破碎物料的含水率不应超过10~15％(特殊用途的锤式破碎例外)。应用在硅酸盐工业中，锤式破碎机广泛用来破碎石灰石、白云石、长石、萤石、泥灰石、煤、石膏等。用于细碎的锤式破碎机，可以获得0~10mm的产品粒度；用于粗碎的锤式破碎机，喂料尺寸可达2500mm，一般则为500~600mm，可以获得25~35mm之间的产品粒度。反击式破碎机反击式破碎机是在锤式破碎机基础上发展起来的。其主要的工作部件为带有板锤2的高速旋转的转子1(图6.7)。喂入机内料抉，在转子回转范围(即锤击区)内受到板锤冲击，并被高速抛向反击板3，再次受到冲击，然后又从反击板反弹到板锤，继续重复上述过程。在往返途中，物料间还有互相碰击降用。由子物料受到板捶的打击，与反击板的冲击以及物料相互之间的碰击，物料不断产生裂缝，松散而致粉碎。当物料粒度小于反击板与板锤之间的缝隙时，就被卸出。三种破碎作用：自由破碎：进入破碎腔内的物料，立即受到高速板锤的冲击，以及物料之间相互撞击，同时，板锤与物料之间的摩擦作们。在这些外力作用下，使破碎腔内物料在自由状态下沿其脆弱面破碎。反弹破碎：被破碎的物料，实际上并不是无限制地分散的，而是被集中在箱形体区间里。由于高速旋转的转子上的板锤冲击作用，使物料获得很高的运动速。然后撞击到反击板上，使物料得到进一步的粉碎，这种破碎作用叫做反弹破碎。铣削破碎：经上述两种破碎作用未破碎的大出料口尺寸的物料，在出料口处被高速旋转的锤头铣削而破碎。反击式破碎机与锤式破碎机比较反击式破碎机与锤式破碎机比较．两者工作原理相似，部是以冲击方式粉碎物料，但结构和工作过程都各有差异。主要区别在于：锤式破碎机的锤头顺着物料落下方向打击物料，而反击式破碎机的板锤则是自下向上迎击投入的物料，并把它抛掷到上方的反击板上。由于反击式破碎机的板锤固定装在转子上，并有反击装置和较大的破碎空间，能更多地利用冲击作用，充分利用转子能量，因而其单位电耗和金属消耗均比锤式以及其它破碎机为少。前进型反击面：料块反弹的路线呈锯齿形。一般物料的反弹过程应朝向卸料端前进，以减少因料块在腔内的干扰而引起的能量损耗。主要适用于粗碎各种易碎物料后退型的反击面：使物料在反击过程以后退的方式回到冲击点，这样可增加物料承受冲击的次数。获得较细粒级的产品反击装置的结构形式自重式重锤式弹簧式液压式结构简单可靠，调节简便，产品粒度均匀性差，结构较笨重。产品粒度均匀性较好，但结构较为复杂。螺栓紧固法嵌入紧固法楔块紧固法改进后的嵌入紧固法液压式楔块紧固法性能及应用反击式破碎机结构简单，制造维修方便，工作时无显著不平衡振动，无需笨重的基础。它比锤式破碎机更多地利用了冲击和反冲击作用，进行选择性破碎。料块自击粉碎强烈，因此粉碎效率高，生产能力大，电耗低，磨损少，产品粒度均匀且多呈立方块状。反击式破碎机的粉碎度大，为40左右，最高可达150。粗碎用反击式破碎机喂料尺寸可达2m3，产品粒度小于25mm，可直接入磨；细碎用反击式破碎机的产品粒度小于3mm。选用一台合适的反击式破碎机就能代替以往二级或三级的破碎工作，减少破碎级数，简化生产流程，还可以提高磨机产量。但是不设下蓖条的反击式破碎机不能控制产品粒度，同时难于生产单一粒度的产品，产品中有少量大块。用作粗碎或单级破碎时，须严格控制最大进料粒度以免损坯转于。另外，防堵性能较差，不适宜破碎塑性和粘性物料，在破碎硕质物料时，板锤和反击板磨损较大，运转时噪音较大，产生粉尘也大。由于反击式破碎机具有许多优点，在硅酸盐工业中已获得日益广泛应用，用来粉碎石灰石、砂岩、水泥熟料、烧粘土、石膏及煤等。立式冲击破碎机构造和工作原理自衬型立式冲击破碎机的主要特点：粉碎过程以冲击粉碎为主，兼施磨剥和挤压作用，具有选择性自击粉碎特点，粉碎过程强烈，粉碎效率高；具有细碎、超细碎和粗磨能力；自衬覆盖率高，金属磨损较轻，通过流失金属的能力较强，受给料温度的影响较小，结构简单，造价低廉，安装维修方便；质量轻，运转平稳，适用于移动式装备。应用立式冲击破碎机有时称作制砂机，是因其性能特点非常适合制砂而得名。其实，它还可用于石英、刚玉、碳化硅、石榴石、红柱石、水泥熟料、混凝土骨料、玻璃、钢渣、铁矿、金矿等高硬度高腐蚀性物料的加工，尤其适用于脆性物料的破碎。笼式粉碎机笼式粉碎机又称笼形碾，它是利用高速旋转笼子的钢棒对物料进行冲击粉碎。它主要用于脆性和软质物科的细碎和粗磨中。笼式粉碎机按其结构特征可分为双转子和单转于两类性能及应用笼式粉碎机的生产能力与喂料的均匀程度、转于转速、转于直径及喂入料块尺寸等因素有关，可以在很大范围内变动。若要提高产品细度，可以增加钢棒圈数或转于转速来达到。当转子转速加快时，产品粒度变细，交一定范围内，生产能力也会增加。但当转速增加很大时，物料难以从转于中心甩出外周，生产能力反而下降，因此，通过增加转子转速的办法来提高产品细度是本合理的，这样会导致生产能力急剧下降，转于的磨耗增加。比较合理的方法是借增加钢棒的圈数来提高粉磨细度。笼式粉碎机用来粉碎含水分8一11％以下、尺寸在25—90mm之间的松软物料，例如粘土、石灰块、硅藻土、白垩、软质石灰石、砂岩、苦灰石、纯碱、芒硝等，较之其它细碎及粗磨机械，笼式粉碎机的构造简单轻便，对物料湿度变化反应较小，故在玻璃及陶瓷工业中用得较多。其缺点是：钢棒容易磨损，电耗大，而且产品粒度不能随意调节。竖筒式锤磨机风扫式锤磨机