粉碎新技术的发展

常用的粉碎方法都是用金属制成机械，直接与物料接触，靠机械力的作用将物料粉碎的。这种方法的缺点是需要消耗大量的金属材料和动力，设备笨重，限制了生产效率的提高。人们长期以来，一直在探讨新的粉碎原理，同时也创造出了应用非机械能进行粉碎的科学技术成果。例如利用电能、热能、原子能和化学能等进行粉碎。近代物理学近代化学以及其它科学技术的高度发展，为此项工作的成功提供了非常有利的条件。例如热力粉碎设备，超声波粉碎设备和电水效应粉碎设备等。还有些新的粉碎设备，如等离子装置，电火花装置、微波装置，激光技术等、虽然也能进行大规模的连续粉碎，但能量消耗比一般粉脾机大，很不经济。它们的持殊用途是粉碎不能有污染的核反应所需要的物料。

将来粉碎方法的发展，必然包括声能、太阳能和电能粉碎，以及其它至今尚未了解的方法和技术。这些新方法不需要利用机械力，因而有可能避免安装笨重而消耗金属材料多、能量大的粉碎机械，所以很有发展前途。土述这些方法在目前有的还仅在试验阶段，有的在应用时还要求有一定的条件。因此，依靠机械力进行的粉碎方法，在当前还是占主要地位的。

国外正在研究的新的粉碎工艺和设备主要有下列二种：

一、热力粉碎法

利用热力粉肿物抖的新技术，由于粉碎原理的不同，在现阶段有两种不同的方法。

(一)热力直接粉碎法

利用高速高温的气流喷射到物料亡而粉种。共粉肿的原因有两种假设：—种认为彻料由各种不同的矿物组成，它们的膨胀系数不同，受热后发生膨胀，就在物料中造成应力，称为热应力。热应力大于彻料强度时，物料就被粉碎；另一种则认为．当高温高速的气流喷射到物料上时，就增加了它所含有的能量，当这种能量超过一定限度时，物料即被粉碎。

(二)热动力粉碎法

利用气体或蒸汽介质的膨胀能，使韧料受拉仲应力，将热能直接转变为有效粉碎功，称为热动力粉碎法，主要是以物料内部形成的超压引起碎裂过程为基础。产生这种超压的条件是物料中有细孔或毛细皆系统，天然地充满着水、或者可以将水灌进去。为了产生内部超压，需将物料装在耐比容器中，加热使其细扎中的水蒸发，因而产生一定限度的超压，接着就骤然将其降压，使细孔与物料表面间产生一个压力差，将物科碎裂。

利用这种原理，在工业上进行试验，使物相粉碎的新方法称斯奈德法，上要是把持粉碎的物树放入密闭仓内、在中压下通入水蒸汽等一类可压缩的工作流体，然后迅速打开排气阀，使物料被卷入膨胀的工作流体内。混合流体通过一根管道以接近音速的速度冲向卸料区，并受到各种极其激烈的冲击作用，而完成粉碎和油料的解离过程。

矿石和其它固体物质的抗拉强度都比抗压强度低，而这种方法的主要原理就是利用拉力使物料沿内部品粒边界破裂。普通的粉碎方法是使彻科受压而粉碎，且物料抗压强度很高，所以效率较低。

这种方法用的设备由一密闭仓组成，其示意图如图6-17所示。物黔就装在该仓内，然后通入可压缩的工作流体，使固体颗粒流态化，这是极其关键的一步，因为这时要形成二相流体。接着打开排气管道内的一个待昧快开风使流体流动。当该阀打开时，在不到15毫秒的时间内，可压缩的工作流体便经过管道而膨服已被流态化的颗粒使被正在膨胀的工作流体卷走。这种复杂的二相流体再通过管道加速．然后进入收集室，把粉碎的油料收集下来。

为了尽量减轻冲击所造成的磨损，并利用工作流体最后剩余的能量，采用了成对布置的方法，使气流互相对撞。这种成对的设备称为双枪系统。

这是一种间隙式的粉碎作业，每一作业周期为15-30s，生产能力为0.6-60t／h。这种方法所使用的设备也称爆炸磨。

二、电水效应粉碎法

可用简单电路在水下电极之间产生1万伏到10万伏电压的电火花，这种强有力的能量释放会产生巨大的机械力冲击压缩波，伴随着由高温产生的声波和火汉这种电水力现象称电水效应。

通过电水效应，电信号可转变成机械运动。冲击力产生速度约15000 m／s的高压波运动，具有强有力的粉碎能力，用于粉碎矿石和其它致密的固体物质。

通过一些实验和理论计算、得出的结论是，把45mm的石灰石粉密至lμm粒度，其能耗比为8-10kw·h／t。而在相同比表面积的情况下，电水效应比管磨机的粉碎效率提高29倍。但电水效应粉碎法还有待发展到实用的规模。