粉碎是人類日常生活當(dāng)中不可缺少的獲得有價(jià)材料和各種礦物原料的重要手段。用于粉碎所需的基建費(fèi)用和生產(chǎn)費(fèi)用都相當(dāng)大。尤以電能消耗和設(shè)備磨損為主要指標(biāo)。專家們指出全世界每年在粉碎上所花電耗為總電能的3%。
    要求細(xì)的粉碎粒度，機(jī)械無(wú)故障運(yùn)轉(zhuǎn)以及設(shè)備微小磨損和節(jié)能是全世界粉碎工作者多年來(lái)共同研究的課題。
1、對(duì)應(yīng)力的基本認(rèn)識(shí)
    使用粉碎機(jī)的目的是為了使物料在粉碎機(jī)中產(chǎn)生應(yīng)力以及被粉碎。在粉碎機(jī)中應(yīng)力只是存在于特定區(qū)域，粉碎機(jī)的基本特征為既要將物料給人粉碎機(jī)的應(yīng)力區(qū)，又要使物料在被粉碎后很快離開應(yīng)力區(qū)，
    選擇粉碎機(jī)之前對(duì)物料特性的深刻了解，有助于理解和判斷使用粉碎機(jī)產(chǎn)生的粉碎結(jié)果，對(duì)于改善粉碎過程是非常必要的。我們應(yīng)該了解物料在不同應(yīng)力條件下的行為如何；壓應(yīng)力或者是沖擊應(yīng)力對(duì)物料引起哪些不同的作用；使物料粉碎應(yīng)具備什么條件，物料的強(qiáng)度與粒度大小之間的關(guān)系等。
    眾所周知，粉碎的基本過程表現(xiàn)出來(lái)就是顆粒的斷裂，而顆粒斷裂又是因顆粒在機(jī)械中與機(jī)械產(chǎn)生接觸力使顆粒變形而產(chǎn)生應(yīng)力。此應(yīng)力足夠大時(shí)便引起顆粒的斷裂。
    從材料力學(xué)的角度看，要涉及到形變和應(yīng)力，最關(guān)鍵問題材料是彈性的還是非彈性的。非彈性變形會(huì)減少應(yīng)力和消耗能量，因此，隨著非彈性的增加，需要有較大的載荷。而顆粒越細(xì)則非彈性變形越嚴(yán)重。 2、沖擊式粉碎
    沖擊式粉碎是目前應(yīng)用最廣泛的方法。沖擊式粉碎機(jī)按照供給能量的不同，可分為旋轉(zhuǎn)沖擊式粉碎機(jī)和射流式?jīng)_擊粉碎機(jī)。在這類粉碎機(jī)中，顆粒由于同旋轉(zhuǎn)的或靜止的工作部件撞擊或者由于顆粒相互之間的碰撞而受力。在旋轉(zhuǎn)沖擊式粉碎機(jī)中，能量通過轉(zhuǎn)子直接傳給顆粒，同時(shí)由于氣流作用對(duì)極細(xì)顆粒可以間接傳給能量。顆粒總是在粉碎機(jī)工作部件上受力。轉(zhuǎn)子線速度可在40—l2Om/s，在某些情況下可達(dá)160m/s，根據(jù)物料不同，粉碎粒度可達(dá)-10um左右，有時(shí)會(huì)更細(xì)。
    沖擊式粉碎機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)是能以較大的單位能量使單顆粒受力，粉碎產(chǎn)品很少結(jié)團(tuán)或不結(jié)團(tuán)。所產(chǎn)生的產(chǎn)品比壓力粉碎時(shí)具有較大的速度，因而粉碎產(chǎn)物能較好的沿沖擊板分布。
    沖擊式粉碎時(shí)，粉碎機(jī)可以簡(jiǎn)單地和分級(jí)機(jī)構(gòu)成閉路。沖擊式粉碎時(shí)顆粒的變形速度要比壓力粉碎快，當(dāng)粉碎粘彈性物料時(shí)，沖擊式粉碎機(jī)所產(chǎn)生的粘性變形要小，容易引起脆性斷裂。
2.1沖擊過程
    科學(xué)家研究的結(jié)果顯示，到目前為止，還不能精確地描述沖擊過程中碰撞的物體全部體積中的彈性變形或碰撞接觸區(qū)內(nèi)的彈性變形。對(duì)接觸面上沒有摩擦的剛性球體的碰
撞，可以用能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律來(lái)研究其過程。根據(jù)研究結(jié)果認(rèn)為，碰撞部件應(yīng)該具有盡可能大的彈性模數(shù)，以便使相互碰撞的顆粒得到盡可能多的能量。通常彈性模數(shù)大的材料也具有較高的硬度并容易使顆粒受力。
    研究顆粒在粉碎區(qū)的運(yùn)動(dòng)路程及與轉(zhuǎn)子與定子之間的距離，結(jié)果認(rèn)為旋轉(zhuǎn)沖擊粉碎時(shí)顆粒必須反復(fù)地進(jìn)入轉(zhuǎn)子的沖擊區(qū)內(nèi)（這只是在一定條件下才有可能），如果是從中給料，則顆粒第一次通過沖擊區(qū)是被迫進(jìn)行的。
2.2粉碎機(jī)能量利用
    粉碎機(jī)能量利用是關(guān)鍵之一，粉碎機(jī)中真正用于粉碎的能耗只占給入粉碎機(jī)中總能量的0.8%，因此，用戶在選用粉碎機(jī)時(shí)，一定要考慮提高粉碎機(jī)能量的利用問題。提高粉碎機(jī)能量利用，通常要采用下劃辦法。
    (1)改變物料的物理性質(zhì)，提高粉碎效率，如許多化工原料，粘稠性大，熱敏性強(qiáng)，軟化點(diǎn)低的物料，可采用深冷粉碎的方法進(jìn)行。
    (2)添加粉碎助劑，這種方法主要是用來(lái)改變粉碎物料的粘著凝聚性，防止粉碎過程產(chǎn)生緩沖性和被覆性，降低粉碎時(shí)的阻抗。添加粉碎助劑時(shí)要根據(jù)不同物料選用不同助劑。
    (3)合理選擇并優(yōu)化粉碎流程，粉碎的閉路流程選擇好，不但可以提高粉碎效率，而且可減少粉碎動(dòng)力的消耗。閉路粉碎中分級(jí)機(jī)分級(jí)效率對(duì)組成粉碎閉路影響極大，表1為提高分級(jí)效率對(duì)降低粉碎動(dòng)力消耗的影響。因此，在粉碎與分級(jí)組成閉路單元時(shí)，選擇好分級(jí)機(jī)是十分重要的。
3、高速旋轉(zhuǎn)沖擊式粉碎機(jī)的再開發(fā)
    這類粉碎機(jī)主要是利用高速旋轉(zhuǎn)的部件產(chǎn)生強(qiáng)沖擊力、剪切力、磨擦力而使物料粉碎。
    影響錘式?jīng)_擊粉碎機(jī)效果的主要因素除機(jī)械本身幾何形狀設(shè)計(jì)因素外，還有以下機(jī)械使用方面的因素。
    (1)粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的影響
    理論上講錘式粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速增大，粉碎工作時(shí)，獲得的產(chǎn)品粒度減小。但應(yīng)注意從粉碎機(jī)能量利用來(lái)講，對(duì)某一種特定的物料粉碎，都有特定粒級(jí)，都有一個(gè)特定的沖擊粉碎速度，也就是說使用錘式?jīng)_擊粉碎機(jī)時(shí)，沖擊速度的選擇視不同物料及不同給料粒度而定。這就是粉碎機(jī)生產(chǎn)廠家為客戶負(fù)責(zé)起見，總是希望客戶將待粉碎物料先進(jìn)行粉碎試驗(yàn)后，客戶滿意時(shí)，才讓客戶購(gòu)買的道理。
    (2)給料速度對(duì)粉碎產(chǎn)品的影響
    粉碎物料的給料速度對(duì)最終產(chǎn)品的影響主要為兩個(gè)方面，一是物料的給料速度快，粉碎機(jī)的粉碎腔內(nèi)物料的顆粒濃度加大，顆粒的自由行程太短，顆粒之間的碰撞機(jī)會(huì)（作用）增多，影響顆粒與粉碎錘面的沖擊碰撞粉碎。從而使得錘面與顆粒之間有效粉碎作用減少。如果給料速度快，物料在粉碎腔內(nèi)停留時(shí)間短，也導(dǎo)致粉碎產(chǎn)品粒度增大。
3.1目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的沖擊式粉碎機(jī)
    據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上有代表性的沖擊（錘式）粉碎機(jī)有：渦輪式?jīng)_擊粉碎機(jī)．氣流渦旋式?jīng)_擊粉碎機(jī)、內(nèi)分級(jí)沖擊型超細(xì)粉碎機(jī)等。龍巖億豐粉碎機(jī)械有限公司生產(chǎn)的DM型渦輪式?jīng)_擊粉碎機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)7 180r／mm；ACM-AB型氣流渦旋式?jīng)_擊粉碎機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)5 400—5 600r/min; YFC-IOOO型內(nèi)分級(jí)型沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)3 600-4 600r/min，該公司生產(chǎn)的ACM-A系列粉碎機(jī)型號(hào)及技術(shù)參數(shù)見表2，ACM30A粉碎機(jī)部分粉碎實(shí)例見表3。
3.2 ACM-AB型沖擊粉粹機(jī)的開發(fā)
    根據(jù)近年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)沖擊式粉碎機(jī)的需求，特別是類似于ACM類粉碎機(jī)應(yīng)用范圍較廣泛，但是過去走進(jìn)市場(chǎng)的ACM類型普遍存在以下幾點(diǎn)不足：①轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)不夠，沖擊粉碎效果欠佳；②分級(jí)機(jī)與轉(zhuǎn)子同軸是老式ACM機(jī)的致命弱點(diǎn)；③機(jī)體高度低，不利于物料在粉碎腔內(nèi)的進(jìn)一步粉碎，特別是輕質(zhì)物料，④轉(zhuǎn)子形狀及材質(zhì)需改進(jìn)等。
    為更好提高這類粉碎機(jī)的粉碎效率，以用戶利益為根本目的，龍巖億豐粉碎機(jī)械有限公司新開發(fā)了ACM-AB型沖擊粉碎機(jī)。該機(jī)最大特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子的材質(zhì)可以根據(jù)客戶要求而配以不同材料制造；提高了轉(zhuǎn)子及分級(jí)機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)5 600-6 000r/min，提高轉(zhuǎn)子的線速度，從而提高了粉碎效率；改變了機(jī)體高度帶來(lái)好的效果。與此同時(shí)，還進(jìn)行了一些其他的改進(jìn)。
    新推向市場(chǎng)的ACM-AB型沖擊式粉碎機(jī)對(duì)給料10mm甘蔗渣，可粉碎至300目，白水泥（含Si02量大）給料80目可碎至1000目，最細(xì)可達(dá)1250目以下{對(duì)碳酸鈣也獲得了極為滿意的結(jié)果。處理給料粒度為3～4mm的改性石墨，使得用戶更加滿意。
結(jié)語(yǔ)
沖擊式粉碎機(jī)的許多優(yōu)點(diǎn)，還沒有被廣大的用戶所認(rèn)識(shí)，其原因在于：近年來(lái)國(guó)內(nèi)對(duì)氣流磨、攪拌磨、振動(dòng)磨等各種所謂超細(xì)粉碎設(shè)備宣傳過多，而忽視了沖擊式粉碎機(jī)的宣傳工作；另一方面，使用單位在采購(gòu)設(shè)備時(shí)因?qū)ψ约何锪系男再|(zhì)不甚了解，不能按使用范圍、工藝要求選購(gòu)設(shè)備，造成基建費(fèi)用加大、生產(chǎn)效率低下、收益不理想，這是最大的失誤。而設(shè)備制造廠商認(rèn)為沖擊式粉碎機(jī)制造技術(shù)很成熟，就不做深入研究，開發(fā)不夠也是很大的失誤。
    希望制造商和用戶能進(jìn)一步臺(tái)作，在今后進(jìn)一步開發(fā)出更多更好地滿足市場(chǎng)各種要求的沖擊式粉碎機(jī)。