精細(xì)化工設(shè)備第4章

1、第第4章章 粉碎和篩分機(jī)械設(shè)備粉碎和篩分機(jī)械設(shè)備 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：4.1 破碎機(jī)械設(shè)備4.2 粉磨機(jī)械設(shè)備4.3 篩分分級機(jī)械設(shè)備第04-05次課 為了使原料在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)分散好、容易反應(yīng)，或者對固體產(chǎn)物進(jìn)行處理，然后以粉狀或顆粒狀形態(tài)出廠，就要用到破碎機(jī)械設(shè)備。 將膏體或黏稠液體中的固體顆粒研磨，使顆粒更好地分散，需要用到研磨設(shè)備。 將固體粉碎后去掉少量的雜質(zhì)顆粒，或篩選尺寸合乎要求固體顆粒，需要用到篩分設(shè)備。4 粉碎和篩分機(jī)械設(shè)備4.1 破碎機(jī)械設(shè)備破碎機(jī)械設(shè)備 粉碎是把大粒度物料利用破碎機(jī)或磨碎機(jī)來破碎或磨碎至較細(xì)粒度的過程。 用顎式、旋回、圓錐、輥式、沖擊式、錘式等破碎機(jī)可以將物

2、料粉碎為：粗碎段(直徑為100200mm)、中碎段(2070mm)、細(xì)碎段（320mm) 。 用球磨機(jī)、棒磨機(jī)、攪拌磨機(jī)、砂磨機(jī)和振動(dòng)磨等粉磨設(shè)備可將物料磨碎為粗磨段(直徑為0.10. 3mm)、細(xì)磨段(0. 060.1mm)和超細(xì)磨(0.0040.02mm)。4 粉碎和篩分機(jī)械設(shè)備 4.1 破碎機(jī)械設(shè)備4.1.1 顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī) 顎式破碎機(jī)是一種應(yīng)用最為廣泛的破碎機(jī)械，它的結(jié)構(gòu)簡單、牢固，能處理的物料塊度范圍大，在工作狀況下，顎式破碎機(jī)的活動(dòng)顎板呈周期性地往復(fù)擺動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中對位于破碎腔內(nèi)的物料，由破碎機(jī)的動(dòng)顎和定顎的擠壓而被破碎，已被破碎的物料，則由于重力作用在這種周期運(yùn)動(dòng)的間隙排出。

3、 主要有簡擺式、復(fù)擺式、綜合擺動(dòng)式三種。4 粉碎和篩分機(jī)械設(shè)備 4.1 破碎機(jī)械設(shè)備工作時(shí)，動(dòng)顎時(shí)而靠近固定顎，時(shí)而遠(yuǎn)離固定顎，送人固定顎和動(dòng)顎之間（破碎腔）的物料，當(dāng)動(dòng)顎向左運(yùn)動(dòng)時(shí)受到其壓擠而破碎；當(dāng)動(dòng)顎向右運(yùn)動(dòng)時(shí)物料靠自重向下運(yùn)動(dòng)。4.1.2 沖擊式破碎機(jī)沖擊式破碎機(jī)沖擊式破碎機(jī)主要有三種類型：錘式破碎機(jī)、齒爪式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)，是以錘片或齒爪在高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力來粉碎物料的。 3 物料輸送設(shè)備 3.1 固體輸送設(shè)備（1）錘式破碎機(jī) 錘式破碎機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、用途廣泛、生產(chǎn)效率高、容易控制產(chǎn)品粒度、無空轉(zhuǎn)損傷等特點(diǎn)，它主要由進(jìn)料斗、轉(zhuǎn)子、銷鏈、錘片、篩片等組成。錘片通過銷鏈與轉(zhuǎn)子

4、鏈接。 錘式破碎機(jī)可以按轉(zhuǎn)子數(shù)目分為單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子兩種，單轉(zhuǎn)子又可分為不可逆式和可逆式兩種。 不可逆式，轉(zhuǎn)子只能向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)錘子端部即受到磨損至一定程度后，可逆式的可以改向另一方向旋轉(zhuǎn)。3 物料輸送設(shè)備 3.1 固體輸送設(shè)備 在轉(zhuǎn)子下部裝有篩板，尺寸小于篩孔的粒子可排出，大于篩孔的留在篩板上并繼續(xù)受到錘子的打擊和研磨，最后通過篩板排出。3 物料輸送設(shè)備 3.1 固體輸送設(shè)備物料喂入方向可以分為切向、軸向和徑向喂入式3 物料輸送設(shè)備 3.1 固體輸送設(shè)備錘子是錘式破碎機(jī)的重要工作機(jī)構(gòu)，通常用高錳鋼或其他合金鋼等制造。由于錘子前端的磨損較快、設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮錘子磨損后能夠上下調(diào)頭或者前后調(diào)頭。

5、（2）爪式破碎機(jī) 由進(jìn)料斗、動(dòng)齒盤轉(zhuǎn)子、定齒盤、圓環(huán)形篩網(wǎng)、主軸、出料管等組成，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)率較高、耗能較低，但通用性小。 物料受動(dòng)、定齒和篩片的沖擊、碰撞、摩擦及擠壓作用而被粉碎。同時(shí)受動(dòng)齒盤高速旋轉(zhuǎn)形成的風(fēng)壓及扁齒與篩網(wǎng)的擠壓，使符合成品粒度的粉粒體通過篩網(wǎng)排出機(jī)外。（3）反擊式破碎機(jī) 沖擊式破碎機(jī)之一，利用板錘的高速?zèng)_擊動(dòng)能，使物料在自由狀態(tài)下沿具脆弱面（如自然裂紋、節(jié)理面、層理面等分子結(jié)合力較弱的結(jié)合面）破碎，因此破碎比大，破碎效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，可獲得較為隨意的破碎效果。 對比：常用的破碎機(jī)，利用擠壓、剪切或研磨等方法進(jìn)行破碎，在破碎過程中有相當(dāng)一部分能量轉(zhuǎn)化為熱量而消耗掉，因

6、此往往達(dá)不到理想的粉碎效果，不如反擊式破碎機(jī)。 料塊在轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)（即錘擊區(qū)）受到板錘的沖擊，并被高速拋向反擊板，再次受到?jīng)_擊，未被破碎的較大料塊又從反擊板上反彈到板錘，繼續(xù)重復(fù)上述過程，當(dāng)物料粒度小于反擊板與板錘間的縫隙時(shí)，即被排出。4.1.3 圓錐破碎機(jī)圓錐破碎機(jī)是一種綜合型的破碎設(shè)備，按其固定錐與活動(dòng)錐的方位不同來劃分為： 圓錐式破碎機(jī)：固定錐體與活動(dòng)錐體方位相同 旋回式破碎機(jī)：固定錐體與活動(dòng)錐體方位相反按結(jié)構(gòu)劃分：固定軸式圓錐破碎機(jī)和懸掛式圓錐破碎機(jī)工作原理：物料從上部給料口進(jìn)入破碎腔；動(dòng)錐的偏心旋轉(zhuǎn)，與固定錐周期性靠攏或離開，使物料受擠壓和彎曲作用被破碎；從破碎腔中排出。比較：物料

7、是受擠壓和彎曲作用而破碎，工作原理與顎式破碎機(jī)相似，區(qū)別僅是前者為連續(xù)作業(yè)，后者為周期性的間斷作業(yè)。4.1.4 輥式破碎機(jī)輥式破碎機(jī) 輥式破碎機(jī)是一種較古老的粉碎設(shè)備，它結(jié)構(gòu)簡單，又適合于破碎黏性和潮濕的塊狀物料，所以現(xiàn)在仍廣泛地用于建材等其他一些工業(yè)部門，主要用于物料的中細(xì)碎作業(yè)。 缺點(diǎn)：生產(chǎn)能力低，設(shè)備重量大，占地面積多，輥筒磨損不均勻，工作時(shí)揚(yáng)塵大等。有被圓錐破碎機(jī)逐漸取代的趨勢。 按輥?zhàn)訑?shù)目分為：單輥、雙輥、三輥和四輥四種；常用雙輥式和單輥式。 按輥面形狀分為：光面輥碎機(jī)和齒面輥碎機(jī)。 物料經(jīng)給料部給人兩個(gè)輥?zhàn)又g或輥與顎板間，物料受擠壓破碎后自下部排出。單輥式破碎機(jī)是由一個(gè)回轉(zhuǎn)的輥筒

8、和一塊弧形顎板所組成，故又稱為顎輥式破碎機(jī)。4.2 粉磨機(jī)械設(shè)備粉磨機(jī)械設(shè)備破碎機(jī)破碎得到的粉體直徑都比較大(3mm,大多在20mm左右)，將這些粉體進(jìn)一步進(jìn)行研磨粉碎就需要粉磨設(shè)備，如，砂磨機(jī)、球磨機(jī)和攪拌磨機(jī)等。4.2.1 球磨機(jī)球磨機(jī) 球磨機(jī)是使用面廣、使用量大的一種粉磨機(jī)械，主體是由鋼板卷制而成的回轉(zhuǎn)筒體，筒體兩端裝有帶空心軸的端蓋，筒體內(nèi)壁裝有襯板，內(nèi)裝有不同規(guī)格的研磨體。 回轉(zhuǎn)的筒體將物料的研磨體帶到一定高度拋落，研磨體與襯板、研磨體與研磨體間的沖擊和研磨。 在磨機(jī)過程中，不斷地強(qiáng)制喂料，研磨后的物料不斷地向出料端移動(dòng)，直至排出球磨機(jī)外。轉(zhuǎn)速太慢，不足以將研磨體帶到一定高度，研磨體

9、下落的能量不大。轉(zhuǎn)速太快，研磨體與物料貼附在筒體上一道回轉(zhuǎn)，起不到?jīng)_擊和研磨作用。 球磨機(jī)基本上都由進(jìn)料裝置、支撐裝置、回轉(zhuǎn)部分、卸料裝置和傳動(dòng)裝置五個(gè)部分成。 球磨機(jī)中的研磨體應(yīng)具有較高的耐磨性和耐沖擊性，其材質(zhì)的好壞，影響到粉磨效率及磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。要求材質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨又不易破裂，可采用合金，形狀有球狀和棒狀等。4.2.2 砂磨機(jī)砂磨機(jī)砂磨機(jī)又稱珠磨機(jī)，主要用來研磨含有固體粉料的黏稠的液態(tài)物質(zhì)，將粉末分散在液體介質(zhì)中。固定的圓柱形筒體（容器）內(nèi)填裝（占50%60%容積）粒徑為0.62mm鐵素合金、玻璃、陶瓷、氧化鋯、純鋯等研磨體，攪拌裝置在筒體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)。最初用沙子作研磨體，稱之為砂磨機(jī)，后來

10、開始用玻璃珠，又稱為珠磨機(jī)。在高速旋轉(zhuǎn)(5001500r/min)時(shí)，在轉(zhuǎn)盤表面上的摩擦面上，研磨珠與漿料的混合物被離心力沿盤拋向筒壁又返回，并在分散盤間作多次循環(huán)。臥式砂磨機(jī) 立式砂磨機(jī) 藍(lán)式砂磨機(jī)4.2.3 振動(dòng)磨振動(dòng)磨振動(dòng)磨機(jī)：外筒體做高頻振動(dòng)，利用筒體內(nèi)研磨介質(zhì)（研磨體）的高頻碰撞和研磨等作用對物料進(jìn)行研磨，是一種細(xì)磨或超細(xì)磨設(shè)備。振動(dòng)磨機(jī)與球磨機(jī)的不同：介質(zhì)球在筒體中的運(yùn)動(dòng)方式上，球磨機(jī)呈瀉落或拋落式運(yùn)動(dòng)；振動(dòng)磨機(jī)是振動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。振磨機(jī)中物料受沖擊，剪切和摩擦等作用而被粉碎，介質(zhì)的充填量可達(dá)80%，比球磨機(jī)高，處理量比同容量球磨機(jī)大，結(jié)構(gòu)也簡單，通過調(diào)節(jié)振幅、頻率、介質(zhì)類型、配比等

11、可進(jìn)行細(xì)磨或超細(xì)磨。4.2.4 氣氣流流磨 氣流磨機(jī)（又稱流能磨機(jī)）是利用高速氣流(3001200m/s)嘖出時(shí)形成的強(qiáng)烈多相紊流場，使其中的顆粒自撞、摩擦或與設(shè)備內(nèi)壁碰撞、摩擦而引起顆粒粉碎的一種超細(xì)粉碎設(shè)備。顆粒之間的沖擊碰撞為主。 應(yīng)用較廣泛的主要類型是：扁平（水平圓盤）式氣流磨機(jī)、循環(huán)管式（跑道式）氣流磨機(jī)、對噴式（逆向式）氣流磨機(jī)、沖擊式（靶式）氣流磨機(jī)、超音速氣流磨機(jī)和流態(tài)化逆向氣流磨機(jī)等。沖擊式（靶式）氣流磨機(jī)氣流磨機(jī)優(yōu)點(diǎn)： 粉碎僅依賴于氣流高速運(yùn)動(dòng)的能量，無須專門的運(yùn)動(dòng)部件。 粒子高速碰撞會(huì)使溫度升高，同時(shí)由于絕熱膨脹使溫度降低，所以在整個(gè)粉碎過程中，物料的溫度不高，這對熱敏性

12、或低熔點(diǎn)材料的粉碎尤為適用。 粉碎主要是粒子碰撞，無研磨介質(zhì)，幾乎不污染物料，而且顆粒表面光滑，純度高，分散性好。4.2.5 攪拌磨機(jī)攪拌磨機(jī) 筒體內(nèi)填小直徑研磨介質(zhì)，通過攪拌裝置攪動(dòng)研磨介質(zhì)產(chǎn)生摩擦、剪切和沖擊力來粉碎物料。4.3 篩分分級機(jī)械設(shè)備篩分分級機(jī)械設(shè)備 化工原材料或者研磨后的產(chǎn)品尺寸、大小不一,需要將其分離為各個(gè)級別（粒級），在每一個(gè)級別中，顆粒的大小不能超過一定的范圍，這些分級或分選的設(shè)備稱為篩分機(jī)械。 篩分的方法有機(jī)械的、風(fēng)力的、水力的和磁力的幾種。粒徑大于2mm的顆粒采用機(jī)械篩分；小于0.1mm以下的細(xì)顆粒采用機(jī)械篩分很不經(jīng)濟(jì)，通常采用濕式篩分法。4.3 篩分分級機(jī)械設(shè)備篩

13、分分級機(jī)械設(shè)備 機(jī)械篩分分級是借助安裝好的網(wǎng)篩、板篩、棒條篩、圓筒篩和各種振動(dòng)篩，將物料分選成兩種和幾種不同的粒級； 風(fēng)力分級篩分是借助氣流，如水平氣流、垂直氣流、離心氣流將顆粒分級； 水力分級篩分是指固體顆粒在液體中沉降速度不同，而將不同粒度、不同相對密度的細(xì)小顆粒分成不同級別。4.3.1 篩面篩面 篩面是篩分機(jī)械設(shè)備最重要的一個(gè)組成部分，通常由低碳鋼、高碳鋼、錳鋼、彈簧鋼等材質(zhì)制造，近年來橡膠篩面發(fā)展迅速，還出現(xiàn)了用聚氨酯等合成材料制造的篩面。 篩面的結(jié)構(gòu)有格子?xùn)牛ㄓ址Q柵篩）、板篩（又稱篩板）、編織篩（又稱網(wǎng)篩）等多種，如圖4-34所示，格子篩和板篩用于篩分粒狀粗料，編織篩主要用于粉料或漿料。 篩面在許多國家已制定標(biāo)