第四章粉碎及筛分《炭素材料》教学课件

1、第四章第四章 煅后焦（煤）粉碎和筛分煅后焦（煤）粉碎和筛分n4.1 4.1 概述（有关粉碎和筛分的基本概念）概述（有关粉碎和筛分的基本概念）n4.2 4.2 物料粉碎理论物料粉碎理论n4.3 4.3 物料粉碎评价指标物料粉碎评价指标n4.4 4.4 物料粉碎的方法及粉碎设备物料粉碎的方法及粉碎设备n4.5 4.5 筛分分级工艺筛分分级工艺n4.6 4.6 筛分分级设备筛分分级设备4.1 4.1 概述概述v在炭素及电炭制品工业中，煅后焦（煤）必须经过粉碎和筛分工序，才能获得在炭素及电炭制品工业中，煅后焦（煤）必须经过粉碎和筛分工序，才能获得配料所需的不同粒级。根据固体物料粉碎后的尺寸大小不同，将

2、粉碎分为破碎配料所需的不同粒级。根据固体物料粉碎后的尺寸大小不同，将粉碎分为破碎与粉磨两阶段。将大块物料破裂成小块物料的过程称为破碎；将小块物料磨成与粉磨两阶段。将大块物料破裂成小块物料的过程称为破碎；将小块物料磨成细粉的过程称为粉磨。细粉的过程称为粉磨。v粉碎通常按以下方式加以划分：粉碎通常按以下方式加以划分：粉碎粉碎粉磨粉磨破碎破碎细磨细磨将物料磨到将物料磨到0.0010.0010.1mm0.1mm粗磨粗磨将物料磨到将物料磨到0.10.10.3mm0.3mm细碎细碎将物料由将物料由202080mm80mm破碎到破碎到3 310mm10mm中碎中碎将物料由将物料由200200300mm300

3、mm破碎破碎到到2020 80mm80mm粗碎粗碎将物料由将物料由100010001500mm1500mm破破碎到碎到200200 300mm300mm超细磨超细磨将物料磨到小于将物料磨到小于0.001mm0.001mmv在炭素材料生产中，通常把粉碎操作分为三个级别：在炭素材料生产中，通常把粉碎操作分为三个级别： 1 1）粗碎（或称预碎）：由）粗碎（或称预碎）：由200mm200mm左右的大块物料破碎到左右的大块物料破碎到505070mm70mm（一般指原料在进入煅烧炉前的破碎）。（一般指原料在进入煅烧炉前的破碎）。 2 2）中碎：由）中碎：由50mm50mm左右块度的物料破碎到左右块度的物料

4、破碎到1 120mm20mm（一般指煅后料进（一般指煅后料进一步破碎到配料所需的粒度）。一步破碎到配料所需的粒度）。 3 3）磨粉（或称细磨）：将）磨粉（或称细磨）：将1mm1mm左右的物料磨到左右的物料磨到0.075mm0.075mm以下。以下。v各种碳块及糊料都是由不同粒度的颗粒组成的。所以，碳块及糊料各种碳块及糊料都是由不同粒度的颗粒组成的。所以，碳块及糊料的性能在很大程度上取决于所采用的原料粒度大小、数量、形状和的性能在很大程度上取决于所采用的原料粒度大小、数量、形状和表面状况等特性。因此，煅后焦（煤）的粉碎和筛分工艺，在碳块表面状况等特性。因此，煅后焦（煤）的粉碎和筛分工艺，在碳块和

5、糊料的生产过程中占有重要地位，是主要生产工序之一。和糊料的生产过程中占有重要地位，是主要生产工序之一。炭素制品生产中粉碎、筛分分级流程如下炭素制品生产中粉碎、筛分分级流程如下 1煅烧后料；煅烧后料；2，6斗式提升机；斗式提升机；3贮料仓；贮料仓；4振动给料机；振动给料机；5大辊式破碎机，大辊式破碎机，7贮料斗；贮料斗；8振动给料机；振动给料机；9，10双层振动筛；双层振动筛；11小辊式破碎机，小辊式破碎机，12分级分级料仓；料仓；13贮料斗；贮料斗；14星形给料机；星形给料机；15雷蒙磨；雷蒙磨；16大旋风分离器；大旋风分离器；17鼓鼓风机；风机；18袋式除尘器；袋式除尘器；19，21抽风机；

6、抽风机；20小旋风分离器小旋风分离器4.2 4.2 物料粉碎理论物料粉碎理论而能量消耗与很多因素有关，如物料的物理力学性质、几何形状、粒度大小及其分布规律，采用的破碎方法，粉碎时各物料间的相对位置等。所以想建立一个严密完整的数学解析式来求解粉碎物料消耗的能量是很困难的。现介绍几种粉碎理论，但不完备，在某些情况下，必须同时应用一些实际资料作参考。v准确地估计粉碎在某一种物料需要的能量是不可能的，从不同角度提出的以实验为基础的理论，常被引用的有v1 1）表面积假说）表面积假说v粉碎过程所消耗地功，与被粉碎地物料新增加的表面积成正比。粉碎1kg物料所需的能量，可用下式计算：vW294A1K/（1/d

7、1/D） (KJ/kg)v 0.0816A1K/（1/d1/D） （KWh/kg） v式中：A1粉碎时每产生单位破碎碎面消耗的粉碎功（KWh/kg）；v 物料的密度（kg/m3）；v d粉碎后物料粒径（m）；v D粉碎前物料粒径（m）；v K物料颗粒不规则形状修正系数，它与物料的物理性质和粉碎方法有关，根据实验K值为1.21.7。v表面积假说主要是从粉碎物料新生成表面的多少来推导能量消耗量的，它忽略表面积假说主要是从粉碎物料新生成表面的多少来推导能量消耗量的，它忽略了被粉碎物料的内部结构及物理力学性质，因此它对于近似均质，各向同性物了被粉碎物料的内部结构及物理力学性质，因此它对于近似均质，各向

8、同性物料的粉磨过程比较适用。但大多数物料为非均质各向异性的，它们的晶体结构料的粉磨过程比较适用。但大多数物料为非均质各向异性的，它们的晶体结构等特性又是各种各样的，所以这时用表面积假说来确定粉碎所消耗的能量是不等特性又是各种各样的，所以这时用表面积假说来确定粉碎所消耗的能量是不可能准确的，所以表面积假说在实际应用中受到限制。可能准确的，所以表面积假说在实际应用中受到限制。v2 2）体积假说）体积假说v在相同的技术条件下，使几何体相似的同类物料的形状发生同一变化所需的功，在相同的技术条件下，使几何体相似的同类物料的形状发生同一变化所需的功，与物料的体积或质量成正比。与物料的体积或质量成正比。v当

9、物体受外力时，必然在内部产生应力。随外力的增加，物体的应力及变形随当物体受外力时，必然在内部产生应力。随外力的增加，物体的应力及变形随着加大，应力达到物料的强度极限时，外力稍微增加就能使物料发生破坏。对着加大，应力达到物料的强度极限时，外力稍微增加就能使物料发生破坏。对于脆性物料来说，这种应力与变形的关系，在实际运算中往往取它的应力于脆性物料来说，这种应力与变形的关系，在实际运算中往往取它的应力应变图上曲线所对应的弦来表示。应变图上曲线所对应的弦来表示。这是假定被破碎物料受到外力后的变形符合这是假定被破碎物料受到外力后的变形符合直线变形原则。直线变形原则。故可导出粉碎功与体积成比例的表达式。故

10、可导出粉碎功与体积成比例的表达式。v设物料沿压力的作用方向为等截面体，根据虎克定律可推导出物体变形所需功设物料沿压力的作用方向为等截面体，根据虎克定律可推导出物体变形所需功为：为：v A=2V/2E A=2V/2E （3737）v式中：式中：AA物体变形所需功；物体变形所需功；v 物体变形产生的应力；物体变形产生的应力；v EE物体的弹性模数；物体的弹性模数；v VV变形物体的体积。变形物体的体积。v3 3）裂纹理论（邦德理论）裂纹理论（邦德理论）v(又称为物料粉碎第三假说，是邦德在他提出的第一原理和第二原理基础上建立起来的)。v邦德第一原理指出，粉碎过程中的能耗是入料的累积能耗与产品的累积能

11、耗的差值。累积能耗指，将一块理论上无限大的物体，粉碎到一定粒度时，单位质量产品消耗的总能量。所以任何物质都具有累积能耗，其值随颗粒粒度的减小而增加。v 邦德第二原理指出，分速的能耗与裂纹长度成正比，对那些形状规则并相似的颗粒物料来说，单位体积内物料的裂纹长度与颗粒直径的平方根成反比。v根据上述原理，邦德提出：在粉碎过程中，有用功与新产生的裂纹总长度成正比，与颗粒“直径”平方根成反比（因为裂纹长度与产品颗粒“直径”平方根成反比）。其表达式为：v vAv式中：A粉碎单位质量（或单位体积）物料所需功（KWh/t）；v D粉碎前物料尺寸（m即微米）；v d粉碎后物料尺寸（m）；v 物料性质系数，可查有

12、关资料；vWi工作指数，表示物料特性的量，其值为生产80通过100（m）方孔筛的物料所消耗的总能量，也可以说是粒度为100（m）物料的累积能耗（KWh/t）。v上式中工作指数Wi主要由物料的物理力学性质和操作条件而定。故可作粉碎设备操作状况优劣的一个实用指标。对于一台操作设备，只要知道它的能耗、产品粒度、入料粒度，就可求出它的工作指数Wi。对于同一物料来说，将不同设备，不同操作以及实验室内测得的工作指数进行比较，可以对设备及操作的优劣进行评定。 )11(DdCDWidWi1010Cv应当指出，上式表明在破碎与粉碎的整个粒度范围内Wi是个常数，对于内部结构均匀的物料是符合实际的。但是，由于物料内

13、部结构并不是很均匀的，一般都有脆弱的部分（如在粒子边缘及裂纹等处），并且常含有与其本身性质不同的杂质，在实验中用上式求得的工作指数就不能反映粉磨过程的实际情况。因此邦德对计算式进行了修正。v建议对于湿磨工作指数用下式求取：v vWi (312)v将湿磨工作指数乘上1.3即为干磨工作指数。v与表面积假说，体积假说相比，裂纹理论在广泛的粒度范围内是接近实际情况的。v概括上述理论，粉碎功可以用微分方程式来表达:v （313）v当把物料从颗粒尺寸为D粉碎至d时，取n2对式（313）进行积分得到表面积假说表达式；当取n1时进行积分得体积假说表达式；当取n3时进行积分，可得裂纹理论表达式。v必须指出，只靠

14、理论计算来确定粉碎机械电动机的功率是不够的，必须同时参照实际生产资料与实验资料来确定。式中：D入料80通过的筛孔尺寸（m）； d产品80通过的筛孔尺寸（m）； d1试验中用的筛孔尺寸（m）； Gb球磨机每转一转生成的产品质量（g）。)11(5 .4482. 023. 011DdGbdAdnDdDC式中：A粉碎单位质量物料所需的功； D物料粉碎前的颗粒尺寸； C系 数； n指 数。4.3 物料粉碎评价指标物料粉碎评价指标v4.3.1 4.3.1 平均粉碎比平均粉碎比v粉碎前物料的平均直径粉碎前物料的平均直径D D与粉碎后物料平均直径与粉碎后物料平均直径d d的比值的比值i i称为平均粉碎比，即称

15、为平均粉碎比，即D/dD/di i，一，一般简称粉碎比，对破碎来说，则称为破碎比。它主要用来表明物料粉碎前后粒度变化程度，般简称粉碎比，对破碎来说，则称为破碎比。它主要用来表明物料粉碎前后粒度变化程度，并能近似地反映出粉碎机械的作业情况。并能近似地反映出粉碎机械的作业情况。v为了简易地表示和比较各种破碎机的这一特性，通常用破碎机的允许最大进料粒度与最大为了简易地表示和比较各种破碎机的这一特性，通常用破碎机的允许最大进料粒度与最大出料粒度尺寸之比作为破碎比，称为公称破碎比。实际生产中，为了保证破碎机机械正常出料粒度尺寸之比作为破碎比，称为公称破碎比。实际生产中，为了保证破碎机机械正常运行，最大进

16、料块尺寸总小于设备的允许最大进料粒度，因此破碎设备的实际破碎比都较运行，最大进料块尺寸总小于设备的允许最大进料粒度，因此破碎设备的实际破碎比都较公称破碎比低。在选择破碎机时应注意这一点。公称破碎比低。在选择破碎机时应注意这一点。v由于各种破碎机的破碎比有一定范围，而生产中要求的破碎比大，就需要接连使用两台或由于各种破碎机的破碎比有一定范围，而生产中要求的破碎比大，就需要接连使用两台或多台破碎机进行破碎。这种串连使用的破碎机台数称为破碎级数，则第一级破碎的入料平多台破碎机进行破碎。这种串连使用的破碎机台数称为破碎级数，则第一级破碎的入料平均粒径与最末一级破碎的出料平均粒径之比称为总破碎比。总破碎

17、比也可由各级破碎机的均粒径与最末一级破碎的出料平均粒径之比称为总破碎比。总破碎比也可由各级破碎机的破碎比乘机来计算。即破碎比乘机来计算。即vi ii1i2in (31)i1i2in (31)v式中：式中：ii多级破碎系统的总破碎比；多级破碎系统的总破碎比；v i1ini1in代表各级破碎比。代表各级破碎比。 v4.3.2 4.3.2 平均粒径平均粒径v由于破碎前后物料的形状都是不规则的，为了简化计算，对于能在料块三个互相垂直方向上量得尺寸的可近似的计算其平均粒径：vdc（Lbh）/3 （32）v式中：dc平均直径（mm）；v L、b、h表示在料块三个互相垂直方向测得的尺寸（mm）。v对于只能在

18、两个垂直方向上量得尺寸的可近似的计算其平均粒径：vdc（Lb）/2 (33) v式中：L、b表示在料块两个互相垂直方向上测得的尺寸（mm）；v 如果是用方孔筛测量，以方孔筛边长代替平均粒径。v对于形状、大小不同的颗粒物料堆，其平均粒径更难求取，对物料的某一破碎系统，可近似求得：vdc（G1d1G2d2Gndn）/（G1G2Gn） (34)v式中：dc 混合料平均粒径；v G1Gn 每一部分物料的质量；v d1dn每一部分物料的平均粒径。v4.3.3 4.3.3 物料的易碎性物料的易碎性v物料的强度和硬度，都表示物料对外力的抵抗能力，所以强度和硬度都大的物料比较难粉碎。但是硬度大的物料不一定难破

19、碎；破碎难易的决定因素是物料的强度。硬度大而强度小，即结构松弛而脆性的物料。比强度大硬度小的韧而软的物料易于破碎。硬度大的物料不一定难破碎但难以粉磨，对粉磨机械工作表面的磨蚀较大。粉磨过程主要是工作体对物料表面不断的磨剥而产生大量细粉的过程。所以磨粉过程中，物料的硬度对粉磨的影响比强度对粉磨的影响大。v物料的易碎性常用易碎性系数来表示。物料的易碎性系数，是以某标准物料的物料的易碎性常用易碎性系数来表示。物料的易碎性系数，是以某标准物料的单位动力产量为基准，作相对比较得出的。单位动力产量为基准，作相对比较得出的。用下式表示：v KmEb/E (35)v式中：Km物料的易碎系数；v Eb某标准物料

20、的单位电耗（KWh/t）；v E与标准物料粒度相同，磨至相同程度的物料的单位电耗（KWh/t）。v由此可见物料的易碎性系数愈大，就愈容易粉碎。4.4 4.4 物料粉碎的方法及粉碎设备物料粉碎的方法及粉碎设备v4.4.1 4.4.1 粉碎方法粉碎方法v在实际生产中，就是根据物料的不同特性，来选择不同的破碎设备和破在实际生产中，就是根据物料的不同特性，来选择不同的破碎设备和破碎方法，以达到对物料的粉碎目的。常用的破碎方法主要有以下四种：碎方法，以达到对物料的粉碎目的。常用的破碎方法主要有以下四种：（1）压碎：在两个工作面之问的物料）压碎：在两个工作面之问的物料，受到缓慢增长的压力作用而被破碎受到缓

21、慢增长的压力作用而被破碎颚式破碎机 辊式破碎机 v （2）劈碎：物料受到尖棱的劈裂作用而被破碎的方法）劈碎：物料受到尖棱的劈裂作用而被破碎的方法.此法多适用此法多适用于破碎脆性物料。于破碎脆性物料。v（3）击碎：物料在瞬间受到外来冲击力的作用被破碎）击碎：物料在瞬间受到外来冲击力的作用被破碎.冲击破碎的方法很多冲击破碎的方法很多,如如静止的物料受到外来冲击物体的打击被破碎静止的物料受到外来冲击物体的打击被破碎;高速运动的物料撞击钢板而物料高速运动的物料撞击钢板而物料被破碎被破碎;行动中的物料相互撞击而破碎等行动中的物料相互撞击而破碎等.此法适用于脆性物料的破碎。此法适用于脆性物料的破碎。锤式破

22、碎机 反击式破碎机 v（4）折碎：物料在受到两个相互错开的凸棱工作面间的压力作用而被破碎的方法。此法主要适用于破碎硬脆性物料。v（5）磨碎：物料受到两个相对移动的工作面的作用：或在各种形状的研磨体之间的摩擦作用而被粉碎的方法称为磨碎。该法主要适用于研磨小块物料。悬辊式环辊磨机（雷蒙磨） v4.4.2 粉碎设备分类v1 1）颚式破碎机：活动颚板对固定颚板作周期性的往复运动）颚式破碎机：活动颚板对固定颚板作周期性的往复运动, ,物料在两颚板之间物料在两颚板之间被压碎。被压碎。v2 2）圆锥式破碎机：外锥体是固定的）圆锥式破碎机：外锥体是固定的, ,内锥体被安装在偏心轴套里的立轴带动作内锥体被安装在

23、偏心轴套里的立轴带动作偏心回转，物料在两锥体之间受到压力和弯曲力的作用而破碎。偏心回转，物料在两锥体之间受到压力和弯曲力的作用而破碎。v3 3）辊式破碎机：物料在两个作相对旋转的辊筒之间被压碎。若两个辊筒的转速）辊式破碎机：物料在两个作相对旋转的辊筒之间被压碎。若两个辊筒的转速不同时不同时, ,还会起到部分磨碎作用。还会起到部分磨碎作用。v4 4）锤式破碎机：物料受到快速回转部件的冲击作用而被破碎。）锤式破碎机：物料受到快速回转部件的冲击作用而被破碎。v5 5）轮碾机：物料在旋转的碾盘上被圆柱形碾轮压碎和磨碎。）轮碾机：物料在旋转的碾盘上被圆柱形碾轮压碎和磨碎。v6 6）反击式破碎机：物料被高

24、速旋转的板锤打击，使物料弹向反击板撞击。）反击式破碎机：物料被高速旋转的板锤打击，使物料弹向反击板撞击。v（以上是破碎设备）（以上是破碎设备）v7 7）悬辊式环辊磨机（雷蒙磨）悬辊式环辊磨机（雷蒙磨）v8 8）球磨机）球磨机v（以上是粉磨设备）（以上是粉磨设备）在炭素工业中，不论是主要生产工艺，还在炭素工业中，不论是主要生产工艺，还是辅助材料的准备和加工工序，均采用各是辅助材料的准备和加工工序，均采用各种类型的破碎机械。破碎设备型号繁多，种类型的破碎机械。破碎设备型号繁多，种类不一，并且大都是由矿山设备引用到种类不一，并且大都是由矿山设备引用到炭素工业生产中来的。炭素工业生产中来的。 颚式破碎

25、机的结构和工作原理颚式破碎机的结构和工作原理 颚式破碎机结构示意图颚式破碎机结构示意图1机架；机架；2固定颚板；固定颚板；3护板；护板；4动颚轴；动颚轴；5飞轮；飞轮；6动颚；动颚；7主轴；主轴；8连杆；连杆；9活动颚板；活动颚板；10滑块；滑块；11推力板；推力板；12拉拉杆；杆；13调整块；调整块；14弹簧弹簧颚式破碎机的主要部件是两颚式破碎机的主要部件是两块颚板，其一固定不动，另块颚板，其一固定不动，另一块的上端安装在动颚轴上，一块的上端安装在动颚轴上，而另一端则与偏心轴联接作而另一端则与偏心轴联接作周期性摆动或平行移动，原周期性摆动或平行移动，原料加入两块颚板夹成的破碎料加入两块颚板夹

26、成的破碎腔内。颚式破碎机工作时，腔内。颚式破碎机工作时，活动颚板对固定颚板作周期活动颚板对固定颚板作周期性的往复运动，当动颚板摆性的往复运动，当动颚板摆动到接近固定颚板时，原料动到接近固定颚板时，原料块受颚板的挤压、劈裂和冲块受颚板的挤压、劈裂和冲击而破碎成小块，并从破碎击而破碎成小块，并从破碎腔的下部排出。腔的下部排出。 对辊式破碎机的结构和工作原理对辊式破碎机的结构和工作原理对辊破碎机结构示意图1机体；2固定轴承；3轴；4轧辊；5活动轴承；6长齿；齿轮罩；7弹簧；8调整螺丝对辊式破碎机（又称双辊式破碎机）的工作部件是两个大小相同，相对方向转动的圆柱形金属辊筒。工作时两个辊体相对旋转，由于物

27、料和辊子之间的摩擦作用，将被破碎物料卷入两辊所形成的破碎腔内而被压碎。破碎颗粒从两个辊子之间的间隙处排出，借助变动两个辊子之间的距离来调整破碎颗粒的尺寸。辊式破碎机的辊子表面分为光面和齿面，光面辊式破碎机的破碎主要是压碎和研磨作用；齿面辊式破碎机主要是劈碎，同时起研磨作用。锤式破碎机的结构和工作原理锤式破碎机的结构和工作原理 锤式破碎机结构示意图1破碎锤；2锤盘；3箅子筛；4破碎板；5机架；6轴承；7盖；8转子轴；9锤子轴；10保护板；11联轴节；12一电动机在锤式破碎机内，作调整圆周运动的锤头打击物料块，同时破碎物料受到壁板和破碎板的碰击。破碎后的物料若小于筛孔尺寸或筛条间隙，即被排出。不能

28、通过筛板或筛条的料块经锤头多次打击和碰击，直到能通过筛板或筛条为止。反击式破碎机的结构和工作原理反击式破碎机的结构和工作原理反击式破碎机结构示意图1机体；2调整螺杆；3反击板；4反击板轴；5耐磨衬板；6转子；7一转子轴；8机壳衬板；9进料溜板；10链帘反击式破碎机是利用高速旋转的转子，带动板锤转动，物料受到板锤的强烈冲击而破碎，同时，被板锤击打的物料块以很快的速度沿切线方向飞向反击板，受到冲撞而再次被破碎。这样，物料在板锤和反击板构成的破碎腔中受到反复的冲撞而被破碎，直到料块小于反击板和板锤之间的间隙而排出为止。这种设备常用于破碎各种生产返回料。 球磨机的结构和工作原理球磨机的结构和工作原理v

29、（1）结构）结构v球磨机的主体是一个用厚钢板制成的筒体，筒体的两端为带有加料及出料装置的端盖，筒体内壁镶有耐磨衬板，筒体中部开有长方形的人孔，为添加钢球和检修时进入用，平时用盖板堵上。球磨机由电动机经减速机和大齿轮带动。当物料和钢球随着筒体旋转时，钢球将物料击碎和研磨，同时在筒体转动时，钢球与物料，衬板与物料以及物料与物料之间都要产生相对位移和滑动，使物料受到反复的研磨，直至将物料磨成很小的颗粒（粉末状）。球磨机结构示意图1进料口；2轴承；3钢筒；4衬板；5出料衬板；6齿轮；7出料口；8减速机；9电动机v（2）工作原理）工作原理v常用的球磨机是一个支承在轴承或托轮之上的圆筒体，筒体内装有研磨体

30、（钢球、钢棒或钢段等），由电动机经减速器和传动装置驱动筒体按一定的速度旋转，而筒体内的物料和研磨体在摩擦力和离心力的作用下被提升到一定的高度后泻落，使筒体内的物料被击碎。磨机运转时，研磨体也随同运动，对物料还进行研磨和挤压，因此，球磨机内的物料是在冲击和研磨的作用下逐渐被粉碎的。 1）泻落式状态（图）：当球磨机的转速较慢时，整个粉磨体在球磨机内旋转方向大约偏转4050，并且经常保持粉磨体沿同心圆轨迹升高，然后一层层地泻落下来，这样不断地反复循环。有泻落式工作状态下，物料的磨碎主要由研磨体的滑动、压碎和研磨作用而完成。 2）抛落式状态（b）：当球磨机转速高时，整个粉磨体沿圆形轨道提升到一定高度，

31、然后离开圆形轨道，开始沿抛物线轨道下落。在这种工作状态下，物料的磨碎主要靠落下来的研磨体产生的击碎和研磨作用。一般球磨机是在这种状态下工作。 3）离心式状态（图c）：当球磨机转速提高到促使粉磨体达到离心状态随筒体一起旋转时，球磨机便失去了磨碎的作用。v（3）球磨粉料分级方式）球磨粉料分级方式v磨机的底盘上装设有环形风筒，风筒内侧开有若干方形的孔洞，风机鼓入的气流由这些风洞吹入机内，将已粉碎的物料吹出，经磨机上方的分级器进行分级。不合要求的粗颗粒仍落入磨机重磨，粒度合乎要求的粉料随风流进入旋风分离器。旋风分离器将粉料与空气分开，粉料送入贮料仓，风流则由回风管返回鼓风机循环使用。v分级器是由径向辐

32、射状的叶片轮和传动装置组成，叶片轮由传动装置带动以一定的转速转动，将气流中的粗颗粒挡落回去再磨，细粉随气流穿过风筛送往旋风分离器，因此分级器起到筛分作用。调节空气量或改变叶片轮转速，就可自由调节粉料粒度。v v（4）影响球磨机磨粉生产的因素）影响球磨机磨粉生产的因素v（1）球磨机的转速）球磨机的转速v球磨机的转速不应太快，也不应太慢。太快则产生的离心力太大，钢球与物料贴在衬板上随筒体一起旋转而不落下，不能起到击碎物料的作用。太慢则钢球与物料从较低的位置落下，甚至只有相对滑动，这样钢球对物料的粉碎能力减弱。球磨机的适宜转速n可由下式求得：v 式中D球磨机的内径，m。v（2）装球量）装球量v圆筒内

33、的装球量对球磨机的生产率和研磨效率也有影响。装入圆筒内的钢球最大数量，以不致使沿不同轨迹运动的钢球有可能发生互撞现象为限。装入钢球的数量一般应达到占筒体容积的40%左右，通常装到略低于进出料口的高度。钢球的大小是根据球磨机的内径、物料种类和块度大小来决定的。粉碎各种焦炭时，一般选用直径为6080mm的钢球，并配入部分直径为3040mm的小钢球。钢球大小的搭配以大、中、小各占50%、10%、40mm为好，而物料与钢球的装载量之比以1：1.11.2为宜。 32( /min)nrDv（3）衬板形状）衬板形状v球磨机的筒体内壁一般镶有衬板。衬板有多种型式的，一般多采用波形衬板和凹坑形衬板。凹坑形衬板结

34、构简单，便于制造，拆装方便而且可提高筒壳的强度和刚度，目前国产球磨机大多采用凹坑形衬板。v（4）球磨机直径）球磨机直径v随着球磨机直径的增大，在转动时能把钢球带到更高处，下落时其击碎能力大大提高，产量也增大。v（5）操作情况）操作情况v由于在球磨机圆筒内钢球的直径因磨损变小，必须按时选球和补充新球，以保持所规定的装球量，否则会影响球磨机的生产效率。衬板也要及时更换，否则由于衬板磨损，会减弱钢球在衬板上的附着力。从而降低其上升高度。对于采用风力输送系统的球磨机，可调整风量和风压来控制其产量和粉碎程度。4.5 4.5 筛分分级工艺筛分分级工艺v4.5.1 几个基本概念几个基本概念v1）定义：）定义

35、：就是把破碎后的物料，根据生产工艺要求，通过筛网把它们分成几种粒度间隔的过程，也称为分级。v2）筛分分级表示方法）筛分分级表示方法v筛分分析用的筛子有两种：一种是非标准筛，它是工厂根据需要自己制造的，这种筛分分级粒度比较大；另一种是标准筛，多用在磨粉物料分级或作粒度分析。v标准筛有两种类型，一种是泰勒标准筛，其筛号是用每英寸筛网长度中排列的筛孔数目规定的，亦称目；另一种是国标标准筛，其筛号和筛孔尺寸是一致的。v我国标准筛采用公制筛号，以每平方厘米筛面面积上含有的筛孔数目表示筛孔大小，用一厘米长度上筛孔的数目表示筛号。例如每厘米长度上有100个孔，此筛为100号筛，其筛孔尺寸是0.1mm。在英、

36、美等国采用英制筛，以每一英寸长度上筛孔数目表示筛号，筛子的“目”是指每一英寸（25.4mm）筛网长度中排列的筛孔数目，例如，200目的筛子就是指一英寸长度的筛网上有200个筛孔，其筛孔尺寸是0.075mm。设M表示筛目数（孔/英寸），N表示公制筛号（孔/厘米）v (43)v例如，250目的英制筛折算成公制，N250/2.54100，即相当于100号公制筛。 54. 2MN 英国标准筛B.S.S MESH美国标准筛A.S.T.M. MESH泰勒标准筛泰勒标准筛TYLER MESH国际标准筛I.S.S MESH微米对照MICRON毫米对照IN MM100100100151500.151201201

37、15121250.12150140150101050.101701701709900.092002002008750.0752402302506630.0633002702705530.0533503253254450.045400400400370.037500500500250.025625625625200.020标准筛目数|粒度对照表：3）筛分流程每种规格的筛面可将物料筛分成两部分：截留在筛面的筛上料和穿过筛孔的筛下料。因此，要将物料分成多级，就要多个不同筛号的筛面。设筛面数为n，则可分成n1级。把n个筛面组合的不同方案，就是筛分流程。筛分的三种基本流程：由细到粗流程，由粗到细流程，综

38、合流程。工厂用得最多的是由粗到细流程。由细到粗的流程布置简单，但细筛面遇到粗料易磨损筛面，筛分效率也低；由粗到细的流程与此相反，况且保护筛面乃是保护筛分机械寿命与降低成本的重要方面，故广为采用。v4）筛分纯度（Q）v混和物料经过筛分，小于筛孔的料，称为筛下料，而大于筛孔的料，不能通过筛孔，称为筛上料，为检查筛分进行的情况，一般用筛分纯度Q来衡量。v筛分纯度对配方有很大影响，因为生产配方都是按一定的纯度要求来计算的，若纯度低或不稳定，就会破坏正常的粒度组成，且使混捏时油量波动，从而使制品的质量下降。v筛分纯度对后面工序有很大影响，若纯度低或不稳定，就会破坏正常的粒度组成，而造成混捏油量波动，粘结

39、剂量发生变化，从而使产品质量降低。v在实际生产中，影响筛分纯度的因素很多，入给料量的多少，均匀与否，筛孔在实际生产中，影响筛分纯度的因素很多，入给料量的多少，均匀与否，筛孔形状，筛面运动方式（即筛分设备的选择），物料的颗粒形状和含水量等；给形状，筛面运动方式（即筛分设备的选择），物料的颗粒形状和含水量等；给料量多，筛面料层过厚，会降低纯度；给料量不稳定，会使纯度不稳定。所以料量多，筛面料层过厚，会降低纯度；给料量不稳定，会使纯度不稳定。所以对筛分设备，一方面要求消耗动力尽可能小，产量能满足生产需要，同时要求对筛分设备，一方面要求消耗动力尽可能小，产量能满足生产需要，同时要求生产的颗粒纯度高、稳定。以保证产品质量。生产的颗粒纯度高、稳定。以保证产品质量。100%1