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破碎指用機(jī)械力將耐火原料施加外力以克服原料的內(nèi)聚力，使其解體，進(jìn)而加工成具有合適粒度物質(zhì)的過程。一般情況下，耐火材料企業(yè)破碎采用顎式破碎機(jī)、對輥破碎機(jī)和圓錐破碎機(jī)，粉磨采用球磨機(jī)、輥式磨和超細(xì)粉碎設(shè)備。

破碎的目的，有兩個(gè)：
其一，為制磚料或澆注料具有合適的粒度組成，制備各個(gè)粒度級別的耐火原料；
其二，為使制磚料或澆注料燒結(jié)，制備出一定數(shù)量的細(xì)顆粒。細(xì)顆粒有足夠大的比表面積和比表面能，從而可以提供燒結(jié)的推動(dòng)力。
在分析六大耐火原料破粉碎設(shè)備之前，我們有要了解下破碎的機(jī)理及耐火原材料性質(zhì)對破碎的影響，這對于我們理解破粉碎設(shè)備的適用情況非常有幫助。
、破碎的機(jī)理
破碎是利用外力克服原料的內(nèi)聚力，使之產(chǎn)生新表面的過程。一般情況下，可將破碎分為如圖7-1所示的幾種。
壓碎是利用兩工作面逼近產(chǎn)生擠壓力，將原料擠碎的破壞方式。
劈碎是利用尖齒楔入，使原料破碎的方式。
折斷是使得原料發(fā)生彎曲變形而產(chǎn)生破碎的方式。
磨剝是利用兩個(gè)工作面在原料表面做相對運(yùn)動(dòng)，對原料施加剪切力，使原料表面發(fā)生剝離的破壞方式。
擊碎是高速撞擊產(chǎn)生的沖擊力使原料破碎的方式。
破碎機(jī)械往往同時(shí)采用以上幾種破壞方式。
二、原料性質(zhì)對破碎的影響
硬度是指無機(jī)非金屬材料抵抗外來侵入的性質(zhì)。一般情況下，原料硬度越高，越能抵抗外力侵入，因而越難破碎；反之，硬度越低，抵抗外力侵入越差，也就越容易破碎。因此，硬度可以作為反映原料抵抗破碎能力的一個(gè)指標(biāo)。普氏硬度系數(shù)f是和巖礦類物質(zhì)耐壓強(qiáng)度有關(guān)的一個(gè)指標(biāo)。
一般情況下，教科書上沒有對無機(jī)非金屬材料的韌性和脆性的定義。因?yàn)�，人們對此的認(rèn)識還不統(tǒng)一,還存在爭議，給出準(zhǔn)確的定義還具有難度。不過，本文作者還是嘗試給出這兩個(gè)概念的一個(gè)說法。
對于無機(jī)非金屬材料，韌性是該類材料受到外力作用，發(fā)生破壞后表現(xiàn)出的性質(zhì)。韌性的大小可以用斷裂功的大小表示.即是斷裂面擴(kuò)展單位面積所需要的能量。當(dāng)強(qiáng)度一定、韌性不同的材料破壞時(shí)，軔性低的材料遭到的破壞是災(zāi)難性的。一旦破壞發(fā)生，裂紋就急速擴(kuò)展，材料對外力的作用就完全喪失了抵抗力；反之，韌性高的材料被破壞后，對外力作用仍有一定抵抗力。
對于無機(jī)非金屬材料，脆性也是該類材料受到外力作用，發(fā)生破壞后表現(xiàn)出的性質(zhì)。如前所述，脆性的特征是破壞時(shí)表現(xiàn)出的變形小、先兆少，以及突然性、迅速性、災(zāi)難性和不可預(yù)測性。事實(shí)上，脆性可以認(rèn)為是和靭性相反的一種性質(zhì)。脆性高則韌性低，脆性低則韌性高。比如，在磨碎過程中，脆性大的物質(zhì)容易磨成細(xì)粉；脆性小的物質(zhì)即使被破碎也難以將其磨成細(xì)粉。一些自然金屬礦物具有延展性，進(jìn)入磨機(jī)后容易被打成薄片，但不易被磨成細(xì)粉。
解理是結(jié)晶礦物特有的一種性質(zhì)。解理是礦物在外力作用下沿一定方向破裂成光滑平面的性質(zhì)。比如，一些纖維結(jié)晶礦物（如石棉）破碎后，粒子保持纖維狀。一些片狀結(jié)晶礦物（云母）破碎后，粒子保持片狀。這些礦物容易被破碎，但難以磨細(xì)，原因就在于其解理結(jié)構(gòu)。
后，原料的結(jié)構(gòu)缺陷對破碎行為也具有很大的影響。比如，一些原料礦石中常存在這樣那樣的缺陷。所以，破碎行為先發(fā)生在這些薄弱環(huán)節(jié)上。但是，隨著粉碎過程的繼續(xù)，原料粒度的減小，原有裂縫逐漸消失，原料的強(qiáng)度增大，力學(xué)性能提高，細(xì)磨就變得越來越困難。
六大耐火原料破粉碎設(shè)備
好了，進(jìn)入正題，接下來為大家揭秘這六種破粉碎設(shè)備的一些知識，看完這些，相信你會知道一種耐火原料該采用何種設(shè)備進(jìn)行破粉碎，這種設(shè)備如何合理操作使得效用大化，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)，是否適合使用。
顎式破碎機(jī) 
顎式破碎機(jī)具有構(gòu)造簡單、工作可靠、維修方便、成本低廉、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。顎式破碎機(jī)被廣泛用于耐火原材料的粗碎、中碎；有時(shí)，細(xì)碎顎式破碎機(jī)也用于耐火原材料的中碎、細(xì)碎。
顎式破碎機(jī)的工作原理是：偏心輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿4上下做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得兩塊推力板3做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推力板又使得懸掛在懸掛軸6上的動(dòng)顎2張一合。當(dāng)動(dòng)顎張開時(shí)，原料落在定顎和動(dòng)顎組成的顎腔中。當(dāng)動(dòng)顎閉合時(shí)，落在顎腔中的物料就受顎板的擠壓而被擠碎。
1.顎式破碎機(jī)操作的注意事項(xiàng)
①為防止破碎機(jī)損壞，需要采取多道磁選工序除去金屬物體。一旦發(fā)現(xiàn)金屬物體進(jìn)入破碎機(jī)，要立即停車，將其徹底清除，以防殘留金屬碎塊進(jìn)人下道破碎工序。
②注意控制來料粒度，被粉碎物料的大粒徑不能超過進(jìn)料口寬度的85%。
③空載啟動(dòng)，開機(jī)一段時(shí)間后，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常，飛輪貯存足夠動(dòng)能后，才可緩慢加快喂料速度。
④破碎時(shí)，務(wù)要注意均勻給料，物料不能擠滿破碎腔，破碎中，要注意看破碎情況，聽機(jī)器振動(dòng)的聲音。例如，破碎吃力、飛輪轉(zhuǎn)速降低，就要及時(shí)減慢喂料，減少能源消耗，使飛輪轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常，待機(jī)器貯備足夠動(dòng)能后，再按正常速度給料。
⑤當(dāng)破碎高強(qiáng)度、高韌性的原料（如鋼纖維增強(qiáng)耐火制品的廢磚）時(shí)，要注意降低破碎速度。
2.顎式破碎機(jī)維護(hù)的注意事項(xiàng)
①隨齒板的磨損，排出口逐漸變寬，破碎產(chǎn)品的粒度增大。這時(shí)，需要調(diào)整排出口。
②皮帶老化、磨損致使破碎機(jī)轉(zhuǎn)速變慢或皮帶打滑。這時(shí)，需要調(diào)整皮帶張力或更換皮帶。
③因潤滑不好，導(dǎo)致軸承溫度過高或軸承損壞。這時(shí)，需要改善潤滑，要時(shí)更換軸承。
④因彈簧或與彈簧有關(guān)的部件損壞，造成飛輪回轉(zhuǎn)，破碎機(jī)停止工作，推力板脫出。這時(shí)，需要更換彈簧、拉桿，或擰緊松動(dòng)的拉桿螺帽。
⑤因螺栓松動(dòng)導(dǎo)致機(jī)器振動(dòng)過大。這時(shí)，需要擰緊松動(dòng)的螺栓。
輥?zhàn)?安裝在機(jī)架3的固定軸承4上，輥?zhàn)?則被可動(dòng)軸承4'所支持。兩個(gè)輥?zhàn)臃謩e被電機(jī)帶動(dòng)，做相反的轉(zhuǎn)動(dòng)。原料從上部給入，被旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)訋�入兩個(gè)輥?zhàn)又�間的空隙，在空隙中被壓碎。彈簧5起保護(hù)作用，如果難以破碎的雜物進(jìn)人機(jī)器，彈簧自動(dòng)后退，將雜物排出，防止了機(jī)器的損壞。
對輥破碎機(jī)的使用和維護(hù)要注意以下事項(xiàng)：
①加強(qiáng)來料的除鐵，防止非破碎物（如金屬）掉入后損壞輥面，或造成停車事故。
②控制來料粒度，不使之超過上限尺寸。
③沿輥?zhàn)娱L度方向均勻加料。如果加料不均，不但降低生產(chǎn)能力，而且使輥?zhàn)硬痪鶆蚰�損，縮短輥?zhàn)訅勖��?br />④運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要經(jīng)常注意檢查彈簧松緊情況，當(dāng)彈簧松弛或兩彈簧松緊不一，都會加快輥?zhàn)拥哪�損，使產(chǎn)品粒度不均。
⑤操作時(shí)，注意觀察機(jī)器的工作狀態(tài)。如果響聲異常、轉(zhuǎn)速變慢，表示機(jī)器中貯存的動(dòng)能降低，就迅速停止加料。否則，機(jī)器瞬間就可能發(fā)生堵塞。
⑥如果發(fā)生堵塞，停車處理，不可在運(yùn)轉(zhuǎn)中處理，以免發(fā)生人身事故。
⑦運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后，輥面的磨損較大，出料粒度變大，就需要及時(shí)調(diào)整排出口的寬度或?qū)υO(shè)備進(jìn)行檢修。
⑧注意按時(shí)加油潤滑，保養(yǎng)設(shè)備。
圓錐破碎機(jī) 
圓錐破碎機(jī)具有生產(chǎn)能力大、破碎比大、單位電耗低的優(yōu)點(diǎn)。圓錐破碎機(jī)也具有構(gòu)造復(fù)雜、投資較大、檢修維護(hù)困難的缺點(diǎn)。但是，圓錐破碎機(jī)所制顆粒的粒度均勻，形狀接近圓形而帶有棱角，有利于提高耐火材料的成型能力和制品的體積密度，被大量用于耐火材料企業(yè)。
圓錐破碎機(jī)的使用和維護(hù)要注意以下事項(xiàng)：
①加強(qiáng)來料的除鐵，防止非破碎物（如金屬）掉入后損壞輥面，或造成停車事故。
②注意控制給料粒度，大給料粒度不能超過進(jìn)料口寬度的85%，料塊過大可能致使主軸折斷或動(dòng)錐襯板磨損。
③給料均勻，物料應(yīng)從分料盤上均勻撒入破碎腔，否則將導(dǎo)致破碎機(jī)超負(fù)荷和定錐襯板過早磨損。
④注意檢查機(jī)器振動(dòng)的聲響。例如，有劇烈的撞擊和振動(dòng)聲可能是金屬物體進(jìn)入破碎腔。
⑤經(jīng)常檢查潤滑系統(tǒng)的油壓、油流量是否正常，油質(zhì)是否純正，管路是否漏油。例如，油溫過高可能是軸承損壞或被潤滑的工作面有問題。
⑥檢查機(jī)器主電機(jī)電流是否正常。如電流超過正常，應(yīng)停機(jī)查找原因，排除故障后再重新啟動(dòng)。電流過大可能是來料過大，或潤滑不良，或軸承損壞，或其他機(jī)器部件損壞。
球磨機(jī) 
一般情況下，球磨機(jī)指以鋼球、鋼鍛為主要研磨介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)式磨礦機(jī)械。如果筒體長度達(dá)到直徑的3-4倍時(shí)，又叫做管磨機(jī)。如以鋼棒為研磨介質(zhì)，叫做棒磨機(jī)。以礫石作研磨介質(zhì)的，叫做礫磨機(jī)。以礦石本身作為研磨介質(zhì)，叫做自磨機(jī)。影響球磨機(jī)產(chǎn)量的因素有原料入磨粒度、出料物料粒度、研磨介質(zhì)的類型、研磨介質(zhì)的加入量、粉磨時(shí)間、磨機(jī)的轉(zhuǎn)速和助磨劑的加入等。
入磨物料粒度對粉磨效率有很大影響。一般情況下，鋼球直徑為給料粒度的4-5倍。對于很硬的原料取高值，對于中等的原料取低值。如果減少入磨粒度，就可減少鋼球平均直徑，提高鋼球的總表面積，從而提高球磨機(jī)的粉磨效率。同理，增大出料粒度就降低了磨細(xì)物料需要的時(shí)間，可以顯著提高磨機(jī)產(chǎn)量。
一定范圍內(nèi)，隨粉磨時(shí)間的增加，被磨物料的粒度較快下降。但是，粉磨至一定程度后，繼續(xù)增加粉磨時(shí)間，效果則不明顯。特別是當(dāng)粒度接近3um時(shí)，進(jìn)一步細(xì)磨就變得越來越困難，這被稱為3um極限。因?yàn)楸荒ノ锪系牧�徑已�?jīng)很小，可以鉆進(jìn)鋼球與鋼球接觸面之間的微小間隙，又容易團(tuán)聚，進(jìn)一步延長粉磨時(shí)間已于事無補(bǔ)。
采用高密度的研磨介質(zhì)，可以明顯地提高粉磨效率。這是因?yàn)楦呙芏冉橘|(zhì)受更大重力的作用，介質(zhì)與介質(zhì)接觸時(shí)，產(chǎn)生更大的沖擊力和摩擦力。從而能夠更加有效地破碎或磨細(xì)處于兩介質(zhì)之中的物料。
一般情況下，裝球量為磨機(jī)容量的40%-50%，對多倉磨機(jī)而言，為磨倉容積的25%-33%。磨機(jī)的轉(zhuǎn)速率為76%-88%。
轉(zhuǎn)速過高，磨內(nèi)物料、介質(zhì)均隨磨體運(yùn)動(dòng)，幾乎沒有破碎和研磨作用；（b）的轉(zhuǎn)速較低，但磨內(nèi)物料仍被適度拋起，研磨介質(zhì)幾乎沒有破碎作用，但有一定的研磨作用；（c）的轉(zhuǎn)速較高，磨內(nèi)物料被拋起很高，下落時(shí)產(chǎn)生很強(qiáng)的破碎力，但能耗較大，而且在磨內(nèi)物料隨磨體運(yùn)轉(zhuǎn)和飛行下落中，相互之間的作用力不大，研磨作用不強(qiáng)。
加入助磨劑也可以提高粉磨效率，常用的助磨劑有三乙醇胺、乙二醇。但是，對于不同的原料，需要使用不同的助磨劑。助磨劑具有兩個(gè)作用：其一，分散作用，助磨劑通過提高粉料的電位，減少團(tuán)聚而提高粉磨效率；其二，應(yīng)力腐蝕作用。分散劑吸附在粉體上，鉆入粉體表面的裂隙，通過腐蝕降低粉體的表面能，有利于產(chǎn)生新的界面和提高粉磨效率。
球磨機(jī)的使用和維護(hù)要注意以下事項(xiàng)：
①經(jīng)常檢查主軸承的冷卻水是否暢通，潤滑滴油杯是否有油及滴油量是否正常，主軸承溫度是否過高（以不燙手為限）。
②注意觀察主電機(jī)電流是否異常。例如，長時(shí)間停機(jī)后，磨內(nèi)殘留潮濕物料可能糊磨，導(dǎo)致啟動(dòng)電流增大或不能啟動(dòng)。
③注意磨體、齒輪的振動(dòng)聲響。例如，齒輪正常的撞擊聲，可能是齒輪嚙合間隙不當(dāng)，或齒間進(jìn)入異物。再如，磨體均勻地發(fā)出劇烈撞擊聲時(shí)，可能是加料過少；磨體發(fā)出沉悶振動(dòng)聲時(shí)，可能是加料過多。但是，如果磨體發(fā)出不均勻的劇烈撞擊聲或出現(xiàn)周期性振動(dòng)，說明磨機(jī)某部件已損壞。如果給料不多，磨體仍舊發(fā)出低沉的聲音，說明較多的原料已變成鵝卵石狀物體。這些鵝卵石既難被破碎，又缺乏粉磨能力，需要停機(jī)清除。
④注意控制人料水分，進(jìn)料、出料、磨體部分是否漏料。
⑤注意檢查襯板的磨損情況。如果螺栓松動(dòng)，要及時(shí)擰緊。
⑥注意及時(shí)補(bǔ)充研磨體，保證磨機(jī)的粉磨能力。
輥式磨 
輥式磨分傳統(tǒng)的雷蒙磨和各種新式的輥式磨機(jī)。
雷蒙磨的優(yōu)點(diǎn)是自帶風(fēng)力旋風(fēng)機(jī)，產(chǎn)品粒度可調(diào)整，能用來粉磨中等硬度以下物料，能生產(chǎn)0.045mm細(xì)粉的要求。雷蒙磨由喂料裝置、主機(jī)傳動(dòng)裝置、機(jī)架、梅花架、懸輥、磨環(huán)、風(fēng)箱、分析器、大小旋風(fēng)收塵器及風(fēng)機(jī)組成。其工作原理是，磨機(jī)的底盤不動(dòng)，中心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的梅花架鉸接著懸輥，主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)懸輥在離心力作用下，與外磨環(huán)緊貼運(yùn)動(dòng)，入磨料由此被磨細(xì)。被磨細(xì)的物料在負(fù)壓的作用下被吸入磨機(jī)上部的旋風(fēng)分離器，分選成合格的細(xì)粉。
對雷蒙磨進(jìn)行改進(jìn)就可以研制出新式輥磨機(jī)。改進(jìn)的方式：其一，對輥?zhàn)蛹訅�，如采用高壓彈簧或施加液壓加大輥�(zhàn)拥哪雺毫Γ黄涠�，在輥�(zhàn)颖砻娑押赣操|(zhì)合金，增強(qiáng)輥?zhàn)有ㄈ朐�料的能力。由此，新式輥式磨可以提�?0%-20%的產(chǎn)量，還能粉磨莫氏硬度小于9.3（碳化硅以下）的耐火材料。
超細(xì)粉碎設(shè)備 
常用的超細(xì)粉碎設(shè)備有振動(dòng)磨和氣流粉碎機(jī)。
振動(dòng)磨的工作原理是：電動(dòng)機(jī)1通過聯(lián)軸節(jié)2帶動(dòng)主軸3旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)時(shí)，主軸上的不平衡體5產(chǎn)生離心力，引起筒體4在彈簧6上發(fā)生高頻振動(dòng)。由此，引起筒體4內(nèi)的研磨介質(zhì)與物料發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，使筒體內(nèi)部的物料被磨細(xì)。
振動(dòng)磨的主要工作參數(shù)為頻率、振幅、充填系數(shù)、入磨物料粒度。
（1）頻率
頻率越高，粉磨能力越強(qiáng)。但頻率過髙，彈簧等部件又易于損壞，需要采用高品質(zhì)零部件。所以，對大容積磨，采用較低頻率；對小容積磨，采用較高頻率。我國200-1000L振動(dòng)磨的頻率為1500次/min。國外，也有采用3000次/min的。
（2）振幅
振幅為2-10mm。如果給料粒度大，振幅也大，以使研磨體具有足夠的破碎力。一般情況下，振幅為給料粒度的1-2倍。過小不能粉碎入磨物料，過大則耗能過多。
（3）研磨體大小、充填系數(shù)與入磨物料粒度
研磨體大小為10-30mm，充填系數(shù)為0.65-0.75,入磨物料粒度約2mm。氣流磨是以噴射氣流為動(dòng)力進(jìn)行的磨細(xì)，其原理是使物料在高速氣流的作用下互相沖擊和磨削而被粉碎的機(jī)械。
壓縮空氣在燃燒室11預(yù)熱后，經(jīng)噴射管10射出，由于突然減壓被加速到100-200m/s的速度，該氣流將來自給料管8落下的被磨物料沿切線吹入磨機(jī)倉，利用高速運(yùn)動(dòng)的物料產(chǎn)生的沖擊、磨剝作用將被磨物料粉碎。已磨細(xì)的顆粒在分級設(shè)備3的處理下被送入收塵器，經(jīng)旋風(fēng)收塵器2捕集后，進(jìn)入存貯倉12。不合格的物料進(jìn)入粗粒返回管，進(jìn)行再次粉磨。
由此可見，噴射磨是一種解離度高、選擇性粉磨作用強(qiáng)的新型磨機(jī)，適合粉磨耐磨性中等以下的物料。噴射磨具有的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、無運(yùn)動(dòng)部件、生產(chǎn)能力高、破碎比大、功率消耗低、產(chǎn)品粒度分布窄、顆粒表面光滑、顆粒形狀規(guī)則、分散性好、活性大，尤其是金屬磨損少、對耐火原料污染低。
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