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超微粉碎機理論研究結果

2019-06-20
        超微粉碎機理論是解決物料粉碎與能量消耗關系的理論基礎,探索物料粉碎狀態與能量消耗之間的內在聯系,對指導制造更有利于粉碎、更節能的粉碎設備,對降低能耗、節約能源有重要的理論研究價值和重大的現實意義。自19世紀,提出了超微粉碎機理論的新概念以來,到上個世紀80年代加巴洛夫從結構化學的角度研究了粉碎能耗問題。
超微粉碎機
        超微粉碎機理論經過100多年的發展與完善,在粉碎領域起著重要的指導作用。但這些理論都在一定程度上存在不足及其局限性,從實際使用出發,三大超微粉碎機理論都有各自的適用范圍,具有一定的片面性。隨著科學技術的發展,現有的理論落后于實踐,傳統超微粉碎機理論的缺陷與不足日顯突出,在許多領域已不能起到指導作用。為此,尋求更合理、更準確、更能反映實際粉碎狀態的超微粉碎機理論已迫在眉睫。物料變形、粉碎過程十分復雜、它不是一個孤立系統,而是一個與外界有物質和能量交換的開放系統,也是一個由穩態一漸變一突變的螺旋式演變過程,同時伴隨聲、熱等能量的耗散。要完整建立系統,建立物料粉碎功耗方程,需要多學科的理論做基礎,在多學科交叉融合的前提下,來建立功耗方程才可能更完善和全面,才能揭示物料粉碎這一復雜系統的內在演變機理。
        基于流化床氣流磨粉碎機理,研究了粉碎腔內的工質壓強與噴嘴個數對SiC顆粒形貌的影響。提高粉碎腔內的工質壓強可增加粉碎強度;粉碎腔內采用兩個噴嘴以增加顆粒互相撞擊的機率是制備片狀SiC粉的有效方法。采用流化床式氣流磨加多級渦輪分級機的粉碎系統,可以制備產品質量較好的多級別超細SiC片晶微粉。用三維黏性流動計算軟件 NUMECA對湍流粉碎機的吸人腔進行了定常三維紊流流場的數值模擬,得到了吸人腔內部流場的壓力分布和速度分布,直觀地顯示了吸人腔內部的流動現象,為后續階段的整機聯算奠定了基礎。用高壓輥磨與攪拌磨構成的復合粉碎系統進行了濕法超細研磨碳酸鈣物料的試驗,試驗結果表明:該系統能有效地提高物料細度并降低能耗,這可能與顆粒在高壓輥磨受壓后產生微裂隙有關;高壓輥磨預磨次數明顯地影響攪拌磨的最終產品粒度和節能效果;經模擬各種不規則形狀顆粒破壞行為表明,顆粒受壓時產生微裂隙的現象與其各向異性和應力分布有關。
        各種理論研究表明,超微粉碎機理論應該與現行的三大超微粉碎機理論有不同的表現方式,但如何能正確表現,還有待粉碎界人士共同努力去研究,期待早日出現一個完整的表達公式。做為粉碎機的專業生產提示需注意:①開發粉碎細物料設備的思考方法不同于粉碎粗粒物料的;②超微粉碎機的開發應該是多力場的。

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