粉碎新技術的發展

常用的粉碎方法都是用金屬制成機械，直接與物料接觸，靠機械力的作用將物料粉碎的。這種方法的缺點是需要消耗大量的金屬材料和動力，設備笨重，限制了生產效率的提高。人們長期以來，一直在探討新的粉碎原理，同時也創造出了應用非機械能進行粉碎的科學技術成果。例如利用電能、熱能、原子能和化學能等進行粉碎。近代物理學近代化學以及其它科學技術的高度發展，為此項工作的成功提供了非常有利的條件。例如熱力粉碎設備，超聲波粉碎設備和電水效應粉碎設備等。還有些新的粉碎設備，如等離子裝置，電火花裝置、微波裝置，激光技術等、雖然也能進行大規模的連續粉碎，但能量消耗比一般粉脾機大，很不經濟。它們的持殊用途是粉碎不能有污染的核反應所需要的物料。

將來粉碎方法的發展，必然包括聲能、太陽能和電能粉碎，以及其它至今尚未了解的方法和技術。這些新方法不需要利用機械力，因而有可能避免安裝笨重而消耗金屬材料多、能量大的粉碎機械，所以很有發展前途。土述這些方法在目前有的還僅在試驗階段，有的在應用時還要求有一定的條件。因此，依靠機械力進行的粉碎方法，在當前還是占主要地位的。

國外正在研究的新的粉碎工藝和設備主要有下列二種：

一、熱力粉碎法

利用熱力粉腫物抖的新技術，由于粉碎原理的不同，在現階段有兩種不同的方法。

(一)熱力直接粉碎法

利用高速高溫的氣流噴射到物料亡而粉種。共粉腫的原因有兩種假設：—種認為徹料由各種不同的礦物組成，它們的膨脹系數不同，受熱后發生膨脹，就在物料中造成應力，稱為熱應力。熱應力大于徹料強度時，物料就被粉碎；另一種則認為．當高溫高速的氣流噴射到物料上時，就增加了它所含有的能量，當這種能量超過一定限度時，物料即被粉碎。

(二)熱動力粉碎法

利用氣體或蒸汽介質的膨脹能，使韌料受拉仲應力，將熱能直接轉變為有效粉碎功，稱為熱動力粉碎法，主要是以物料內部形成的超壓引起碎裂過程為基礎。產生這種超壓的條件是物料中有細孔或毛細皆系統，天然地充滿著水、或者可以將水灌進去。為了產生內部超壓，需將物料裝在耐比容器中，加熱使其細扎中的水蒸發，因而產生一定限度的超壓，接著就驟然將其降壓，使細孔與物料表面間產生一個壓力差，將物科碎裂。

利用這種原理，在工業上進行試驗，使物相粉碎的新方法稱斯奈德法，上要是把持粉碎的物樹放入密閉倉內、在中壓下通入水蒸汽等一類可壓縮的工作流體，然后迅速打開排氣閥，使物料被卷入膨脹的工作流體內。混合流體通過一根管道以接近音速的速度沖向卸料區，并受到各種極其激烈的沖擊作用，而完成粉碎和油料的解離過程。

礦石和其它固體物質的抗拉強度都比抗壓強度低，而這種方法的主要原理就是利用拉力使物料沿內部品粒邊界破裂。普通的粉碎方法是使徹科受壓而粉碎，且物料抗壓強度很高，所以效率較低。

這種方法用的設備由一密閉倉組成，其示意圖如圖6-17所示。物黔就裝在該倉內，然后通入可壓縮的工作流體，使固體顆粒流態化，這是極其關鍵的一步，因為這時要形成二相流體。接著打開排氣管道內的一個待昧快開風使流體流動。當該閥打開時，在不到15毫秒的時間內，可壓縮的工作流體便經過管道而膨服已被流態化的顆粒使被正在膨脹的工作流體卷走。這種復雜的二相流體再通過管道加速．然后進入收集室，把粉碎的油料收集下來。

為了盡量減輕沖擊所造成的磨損，并利用工作流體最后剩余的能量，采用了成對布置的方法，使氣流互相對撞。這種成對的設備稱為雙槍系統。

這是一種間隙式的粉碎作業，每一作業周期為15-30s，生產能力為0.6-60t／h。這種方法所使用的設備也稱爆炸磨。

二、電水效應粉碎法

可用簡單電路在水下電極之間產生1萬伏到10萬伏電壓的電火花，這種強有力的能量釋放會產生巨大的機械力沖擊壓縮波，伴隨著由高溫產生的聲波和火漢這種電水力現象稱電水效應。

通過電水效應，電信號可轉變成機械運動。沖擊力產生速度約15000 m／s的高壓波運動，具有強有力的粉碎能力，用于粉碎礦石和其它致密的固體物質。

通過一些實驗和理論計算、得出的結論是，把45mm的石灰石粉密至lμm粒度，其能耗比為8-10kw·h／t。而在相同比表面積的情況下，電水效應比管磨機的粉碎效率提高29倍。但電水效應粉碎法還有待發展到實用的規模。