專利名稱：提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法。
背景技術(shù)：
機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)是利用圍繞水平或垂直軸高速旋轉(zhuǎn)子上的沖擊元件(棒、葉片、錘頭等)對(duì)物料施以激烈的沖擊，并使其與定子之間以及物料之間產(chǎn)生高頻的強(qiáng)力沖擊、剪切等作用而粉碎的設(shè)備。機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)通常只能將固體物料顆粒破碎至10微米級(jí)大小，隨著固體物料顆粒被破碎的愈小，由于大氣壓壓力對(duì)固體顆粒的阻擋分離作用，固體顆粒之間的氣膜產(chǎn)生的潤(rùn)滑緩沖作用，以及固體顆粒運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力作用，造成機(jī)械破碎的效率迅速降低，能量消耗急劇增加，當(dāng)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)將固體物料顆粒破碎至10微米級(jí)大小時(shí)，由于10微米級(jí)大小的物料顆粒已經(jīng)可以在空氣中隨氣流作飄浮運(yùn)動(dòng)，在空氣阻力的作用下，高速旋轉(zhuǎn)子傳遞給在空氣中可作飄浮運(yùn)動(dòng)物料顆粒的能量絕大部分將被空氣吸收，物料顆粒只能隨著空氣的流動(dòng)作飄浮運(yùn)動(dòng)，無論高速轉(zhuǎn)子怎樣對(duì)物料顆粒施以激烈沖擊，作飄浮運(yùn)動(dòng)的物料顆粒也不可能發(fā)生破碎。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種破碎效率高，能量消耗低，粉碎物料回收率高，對(duì)回收粉碎物料裝置的投資可明顯降低的提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法，它是對(duì)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)的粉碎室進(jìn)行密封處理，利用排氣裝置對(duì)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎室抽真空，使粉碎室處于真空狀態(tài)，所述粉碎室中的絕對(duì)大氣壓壓強(qiáng)小于0.07MPa，利用螺桿輸送裝置將顆粒狀物料輸送至粉碎室進(jìn)行粉碎。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述顆粒狀物料的直徑小于5mm，所述排氣裝置設(shè)置在出料管路上，所述粉碎室中的絕對(duì)大氣壓壓強(qiáng)為0.05——0.001MPa。
作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述粉碎室中的絕對(duì)大氣壓壓強(qiáng)為0.02——0.004MPa。
本發(fā)明的提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法，由于利用排氣裝置對(duì)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎室抽真空，避免了高速旋轉(zhuǎn)子傳遞給可在空氣中作飄浮運(yùn)動(dòng)物料顆粒的能量被空氣吸收，使物料顆粒能在粉碎室中作高速直線運(yùn)動(dòng)，又避免了大氣壓壓力的阻擋分離作用，令固體顆粒之間的氣膜產(chǎn)生的潤(rùn)滑緩沖作用趨于消失，顆粒之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)更容易發(fā)生干摩擦，物料在外界作用下更容易發(fā)生破碎，使物料顆粒相互之間發(fā)生碰撞的幾率增大，故本發(fā)明的提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法具有節(jié)約能源，破碎效率高的特點(diǎn)；降低粉碎室中的大氣壓壓強(qiáng)，還可以使較粗大的物料顆粒不會(huì)被氣流帶出粉碎室，只有那些已經(jīng)被粉碎成很細(xì)小的顆粒才有可能被低氣壓氣流帶出粉碎室；此外，由于減少了粉碎室中的空氣排出量，使得粉碎物料回收率大幅度提高，對(duì)回收粉碎物料裝置的投資可明顯降低。
下面對(duì)本發(fā)明的提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法，它是對(duì)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)的粉碎室進(jìn)行密封處理，利用排氣裝置對(duì)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎室抽真空，使粉碎室處于真空狀態(tài)，所述排氣裝置設(shè)置在出料管路上，所述粉碎室中的絕對(duì)大氣壓壓強(qiáng)小于0.07MPa，利用螺桿輸送裝置將顆粒狀物料輸送至粉碎室進(jìn)行粉碎，所述顆粒狀物料的直徑小于5mm。
所述粉碎室中的絕對(duì)大氣壓壓強(qiáng)也可以為0.05——0.001MPa。
所述粉碎室中的絕對(duì)大氣壓壓強(qiáng)也可以為0.02——0.004MPa。
眾所周知，一塊石頭可以被我們?nèi)猿鋈ズ苓h(yuǎn)，而同質(zhì)量的一包粉塵則很難被拋的很遠(yuǎn)，這是由于空氣的阻力作用造成的，因此，高能粒子加速器的加速管只有在高真空狀態(tài)才能使基本粒子高速通過，因?yàn)楦咚龠\(yùn)動(dòng)的粒子質(zhì)量愈小，受空氣阻力作用的影響就愈大。當(dāng)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)將固體物料顆粒破碎至10微米級(jí)大小時(shí)，由于10微米級(jí)大小的物料顆粒已經(jīng)可以在空氣中作飄浮運(yùn)動(dòng)，在空氣中懸浮的物料顆粒受到高速旋轉(zhuǎn)子上的沖擊元件作用時(shí)，由于空氣的阻力作用，高速旋轉(zhuǎn)子傳遞給在空氣中可作飄浮運(yùn)動(dòng)物料顆粒的能量絕大部分將被空氣吸收。固體物料顆粒愈小，就愈象飄浮在空氣中的灰塵，只能隨著空氣的流動(dòng)作飄浮運(yùn)動(dòng)，無論高速轉(zhuǎn)子怎樣對(duì)物料顆粒施以激烈沖擊，由于空氣的低粘度和高流動(dòng)性，作飄浮運(yùn)動(dòng)的物料顆粒也不可能發(fā)生破碎，其結(jié)果是不僅浪費(fèi)了大量的電力，而且極大地降低了生產(chǎn)效率。
有一種觀點(diǎn)認(rèn)為機(jī)械破碎的效率在固體物料顆粒愈小時(shí)迅速降低，是因?yàn)槲锪项w粒愈小時(shí)其晶格缺陷也相應(yīng)減少，每一個(gè)物料顆粒的晶體都趨于完美化，物料顆粒的抗壓、抗拉強(qiáng)度也相應(yīng)提高，造成機(jī)械破碎的效率迅速降低。但事實(shí)上，物料顆粒的晶體即使是趨于完美化，如果物料顆粒受到的外界作用大于其抗壓、抗拉強(qiáng)度，物料顆粒也會(huì)產(chǎn)生新的晶格缺陷，并發(fā)生破碎。物料顆粒愈小固然可使其晶體缺陷相應(yīng)減少，但同時(shí)也使其抗壓、抗拉截面積大為減少，物料顆粒的抗壓、抗拉強(qiáng)度不可能會(huì)隨著物料顆粒愈小而完全成正比地提高，因?yàn)椴牧系目箟骸⒖估瓘?qiáng)度并不是與其受力截面積成反比。既然機(jī)械破碎裝置能夠使物料顆粒在較大粒度的情況下發(fā)生破碎，如果物料顆粒的運(yùn)動(dòng)速度不發(fā)生變化，物料顆粒在較小粒度的情況下也應(yīng)能夠發(fā)生破碎。本發(fā)明人認(rèn)為機(jī)械破碎的效率在固體物料顆粒愈小時(shí)迅速降低，主要是因?yàn)槲锪项w粒質(zhì)量愈小，受空氣阻力作用的影響就愈大，由于空氣的阻力作用，高速旋轉(zhuǎn)子傳遞給在空氣中可做飄浮運(yùn)動(dòng)物料顆粒的能量絕大部分被空氣吸收，機(jī)械破碎的效率在固體物料顆粒愈小時(shí)自然會(huì)迅速降低。
當(dāng)你隨手從桌子上端起水杯的時(shí)候，不知道你是否意識(shí)到，端起水杯也需要克服大氣壓的壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力作用，其壓力值與水杯和桌子接觸點(diǎn)的面積成正比。僅僅是由于水杯和桌子之間空氣無法進(jìn)入的接觸點(diǎn)的面積微不足道，所以我們才能輕易地拿起杯子，不用考慮大氣壓的影響。
大體積的固體物料在斷裂面上的接觸面積，就象水杯和桌子之間空氣無法進(jìn)入的接觸點(diǎn)的面積一樣微不足道，所以也沒有人利用抽真空來減少破碎大體積的固體物料時(shí)大氣壓產(chǎn)生的壓力作用。但是，當(dāng)物料的顆粒度從毫米數(shù)量級(jí)被破碎至微米數(shù)量級(jí)或納米數(shù)量級(jí)時(shí)，每單位重量物料需要斷開的面積對(duì)應(yīng)于微米數(shù)量級(jí)將增加100萬倍，對(duì)應(yīng)于納米數(shù)量級(jí)時(shí)更高，在常溫常壓狀態(tài)下，就意味著繼續(xù)破碎一立方米微米數(shù)量級(jí)物料，會(huì)受到一千噸數(shù)量級(jí)的氣體壓力作用阻擋物料繼續(xù)分離。
由于待破碎斷裂面處于密封狀態(tài)，空氣不能進(jìn)入待破碎斷裂面上，在固體發(fā)生形變的整個(gè)過程中，都需克服大氣壓產(chǎn)生的阻擋顆粒分離的壓力作用。單位重量物料的表面積非常大時(shí)，意味著破碎需克服的大氣壓壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力也非常巨大。如果固體在破碎過程中發(fā)生形變的量值也較大，則僅僅由大氣壓產(chǎn)生的阻擋顆粒分離的壓力作用造成的能耗就會(huì)更高。
氣體壓強(qiáng)對(duì)固體物料的分離的影響，還可從固體升華的過程分析看出。試驗(yàn)表明在三相點(diǎn)以下任何溫度，當(dāng)壓力降低到小于平衡蒸汽壓時(shí)，固體就會(huì)升華。升華是固體晶體被破碎為分子的過程，升華的本質(zhì)也是一種固體破碎。因此，在真空狀態(tài)下將使固體晶體趨于疏松，更易發(fā)生分解(或稱升華)。
利用機(jī)械原理破碎固體物料時(shí)，固體顆粒之間的氣體會(huì)在顆粒相互摩擦或碰撞時(shí)產(chǎn)生一種彈性膜的潤(rùn)滑緩沖作用，降低機(jī)械破碎的效率。令破碎工序在真空狀態(tài)下進(jìn)行，固體顆粒之間的氣膜產(chǎn)生的潤(rùn)滑緩沖作用會(huì)趨于消失，使顆粒之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)更容易發(fā)生干摩擦，造成固體顆粒發(fā)生破碎。
在機(jī)械破碎過程中，大量的待破碎顆粒由于受到的外力作用小于使物料分離的作用，造成在破碎過程中僅僅發(fā)生顆粒位移，而不發(fā)生顆粒破碎，白白消耗大量的能量。毫無疑問，如果沒有氣體阻擋物料繼續(xù)分離的壓力作用，待破碎顆粒受到的外力作用時(shí)發(fā)生破碎的幾率就要高的多。因此，可以認(rèn)為氣體阻擋物料繼續(xù)分離的壓力作用使機(jī)械破碎的效率在顆粒度為微米數(shù)量級(jí)時(shí)開始大為降低。
既然大氣壓壓強(qiáng)對(duì)大量細(xì)小的顆粒可產(chǎn)生總量非常巨大的阻擋分離作用，使分子之間趨于緊密，在生產(chǎn)超細(xì)物料顆粒時(shí)，利用排氣裝置令破碎工序在大氣壓壓強(qiáng)較低的狀態(tài)下進(jìn)行，就避免了大氣壓壓力的阻擋分離作用，還可令固體顆粒之間的氣膜產(chǎn)生的潤(rùn)滑緩沖作用趨于消失，顆粒之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)更容易發(fā)生干摩擦，使物料在外界作用下更容易發(fā)生破碎，從而可提高破碎效率，并將產(chǎn)生巨大的節(jié)能效果。
降低粉碎室中的大氣壓壓強(qiáng)，還可以使較粗大的物料顆粒不會(huì)被氣流帶出粉碎室，只有那些已經(jīng)被粉碎成很細(xì)小的顆粒才有可能被低氣壓氣流帶出粉碎室，并被回收粉碎物料裝置回收。
本發(fā)明的提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法，由于利用排氣裝置對(duì)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎室抽真空，避免了高速旋轉(zhuǎn)子傳遞給可在空氣中作飄浮運(yùn)動(dòng)物料顆粒的能量被空氣吸收，使物料顆粒能在粉碎室中作高速直線運(yùn)動(dòng)，又避免了大氣壓壓力的阻擋分離作用，令固體顆粒之間的氣膜產(chǎn)生的潤(rùn)滑緩沖作用趨于消失，顆粒之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)更容易發(fā)生干摩擦，物料在外界作用下更容易發(fā)生破碎，使物料顆粒相互之間發(fā)生碰撞的幾率增大，故本發(fā)明的提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法具有節(jié)約能源，破碎效率高的特點(diǎn)。此外，由于減少了粉碎室中的空氣排出量，使得粉碎物料回收率大幅度提高，對(duì)回收粉碎物料裝置的投資可明顯降低。
權(quán)利要求
1.提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法，其特征在于它是對(duì)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)的粉碎室進(jìn)行密封處理，利用排氣裝置對(duì)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎室抽真空，使粉碎室處于真空狀態(tài)，所述粉碎室中的絕對(duì)大氣壓壓強(qiáng)小于0.07MPa，利用螺桿輸送裝置將顆粒狀物料輸送至粉碎室進(jìn)行粉碎。
2.按照權(quán)利要求1所述的提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法，其特征在于所述顆粒狀物料的直徑小于5mm，所述排氣裝置設(shè)置在出料管路上，所述粉碎室中的絕對(duì)大氣壓壓強(qiáng)為0.05——0.001MPa。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法，其特征在于所述粉碎室中的絕對(duì)大氣壓壓強(qiáng)為0.02——0.004MPa。
全文摘要
一種提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法,它是對(duì)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)的粉碎室進(jìn)行密封處理,利用排氣裝置對(duì)機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎室抽真空,使粉碎室處于真空狀態(tài),所述粉碎室中的絕對(duì)大氣壓壓強(qiáng)小于0.07MPa。由于利用排氣裝置將機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎室中的空氣排出,避免了物料顆粒作飄浮運(yùn)動(dòng),使物料顆粒能在粉碎室中作高速直線運(yùn)動(dòng),避免了大氣壓壓力的阻擋分離作用,顆粒之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)更容易發(fā)生干摩擦,物料在外界作用下更容易發(fā)生破碎,還減少了粉碎室中的空氣排出量。其目的是提供一種破碎效率高,能量消耗低,粉碎物料回收率高,對(duì)回收粉碎物料裝置的投資可明顯降低的提高機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率的方法。
文檔編號(hào)B02C13/288GK1387956SQ0212557
公開日2003年1月1日 申請(qǐng)日期2002年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月22日
發(fā)明者馬龍 申請(qǐng)人:馬龍