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我国粉碎机械设备现状及未来方向分析

2013-03-13 10:49:45报告大厅(www.chinabgao.com) 字号:T| T

  粉碎设备是破碎机械和粉磨机械的总称。经济和社会的发展对粉碎设备也提出了更高的要求,现代工程技术将需要越来越多的高纯超细粉体,超细粉碎技术在高新技术研究开发中将起着越来越重要的作用。

  粉碎机械发展史

  在中国,公元前两千多年就出现了最简单的粉碎工具——杵臼。杵臼进一步演变为公元前200~前100年的脚踏碓。这些工具运用了杠杆原理,初步具备了机械的雏形,不过,它们的粉碎动作仍是间歇的。

  近代的粉碎机械是在蒸汽机和电动机等动力机械逐渐完善和推广之后相继创造出来的。1806年出现了用蒸汽机驱动的辊式破碎机;1858年,美国的布莱克发明了破碎岩石的颚式破碎机;1878年美国发展了具有连续破碎动作的旋回破碎机,其生产效率高于作间歇破碎动作的颚式破碎机;1895年,美国的威廉发明能耗较低的冲击式破碎机。

  与此同时,粉磨机械也有了相应的发展,19世纪初期出现了用途广泛的球磨机;1870年在球磨机的基础上,发展出排料粒度均匀的棒磨机;1908年又创制出不用研磨介质的自磨机。二十世纪30~50年代,美国和德国相继研制出辊碗磨煤机、辊盘磨煤机等立轴式中速磨煤机。

  这些粉碎机械的出现,大大提高了粉碎作业的功效。但是,由于各种物料的粉碎特性互有差异,不同行业对产品的粒度要求也彼此不同,于是又先后创制出按不同工作原理进行粉碎作业的多种粉碎机械,如轮碾机、振动磨、涡轮粉碎机、气流粉碎机、风扇磨煤机、砂磨机、胶体磨等。到了70年代初期,已制造出每小时产量为5000吨、最大给料直径达2000毫米的大型旋回破碎机,和可将物料磨细到粒度小于0.01微米的胶体磨。

  粉碎设备发展市场

  由于粉碎机在各行各业的普遍使用,因此国内外对粉碎机的研究与发展均很重视。据了解,目前中国粉碎机的市场还有很大潜力,但真正有生命力的拳头产品还不多,还有待广大科研人员和制造商们的发明创造,研制出既能解决实际难题,又具有高效率的粉碎机,来添补中国乃至世界的技术空白。

  粉碎机械设备发展方向

  未来非金属矿物原料或材料总的发展趋势是高纯、超细和功能化。以高纯超细非金属矿物深加工原料为龙头,综合开发利用各种非金属矿产。虽然可以通过化学合成法制备高纯超细粉体,但成本过高,至今未能用于工业化生产。获得超细粉体的主要手段仍然是机械粉碎方式,用机械方式制取超细粉体所依赖的超细粉碎与分级技术的难度不断增大,其研究深度永无止境。超细粉碎技术是多方面技术的综合,其发展也有赖于相关技术的进步,如高硬高韧耐磨构件的加工、高速轴承、亚微米级颗粒粒度分布测定等。因此,超细粉碎技术的发展应集中在以下几个方面。

  (1)开发与超细粉碎设备相配套的精细分级设备及其它配套设备。超细粉碎与分级设备相结合的闭路工艺,可以提高生产效率,降低能耗,保证合格产品粒度。可以说,大处理量、高精度分级设备是超细粉碎技术发展的关键。要更多地从整个工艺系统的角度来进行研究与开发,在现有粉碎设备的基础上改进、配套和完善分级设备、产品输送设备等其它辅助工艺设备。

  (2)提高效率,降低能耗,不断提高和改进超细粉碎设备。超细粉碎技术的关键是设备,因此,首先要开发新型超细粉碎设备及其相应的分级设备,后者似乎更为迫切。助磨剂和表面活性分散剂将应用于超细粉碎工艺中。

  (3)设备与工艺研究开发一体化。超细粉碎与分级设备必须适应具体物料特性和产品指标,规格型号多样化,而不存在对任何物料都是高效万能的超细粉碎与分级设备。

  (4)开发多功能超细粉碎和表面改性设备。如将超细粉碎和干燥等工序结合、超细粉碎与表面改性相结合、机械力化学原理与超细粉碎技术相结合,可以扩大超细粉碎技术的应用范围。借助于表面包覆、固态互溶现象,可制备一些具有独特性能的新材料。

  (5)开发研究与超细粉碎技术相关粒度检测和控制技术。超细粉碎的粒度检测和控制技术,是实现超细粉体工业化连续生产的重要条件之一。粒度测试仪器与测定的控制技术,是与超细粉碎技术密切相关的,必须与这些领域的专家联合攻关。

  超细粉碎在朝着纳米级方向进军,与此相关的低污染耐磨材料和纳米级粉体的分散及评价将成为巨大的技术障碍,在这方面的研究将会受到重视。

  现代工程技术将需要越来越多的高纯超细粉体,超细粉碎技术在高新技术研究开发中将起着越来越重要的作用。高新技术产业与非金属矿物有着密切的联系,在未来非金属矿深加工技术开发和产业发展中要考虑高新技术及其产业的发展;现代非金属深加工技术与传统产业加工技术相互渗透,其发展必须考虑传统产业的技术改造和进步;为了更好地应用有限的非金属矿资源,必须考虑其综合利用问题。

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