粉碎工程及其加工設備的發展趨勢

喻家華?葉向紅?余昊馳?余昊華?葛學東

摘要：粉碎工程指的是將固體類的物料粉碎到人們所需要的粒級物質的一向系統性的工程，也指的是生產和加工過程中的第一道工序，粉碎工程在工業行業領域中扮演著十分重要的角色。誠然，我國的粉碎工程與西方一些發達國家的粉碎工程相比來說，依然存在著很大的差距，主要表現為粉碎質量偏低。因此，提高粉碎加工設備的整體水平是粉碎工程實現可持續發展的基本要求。

關鍵詞：粉碎工程;加工設備;發展趨勢

本文從粉碎工程基本理論出發，詳細探討粉碎工程及其加工設備的發展趨勢，突出介紹了破碎機設備、中細破碎機設備、超碎破碎機設備、碎石站設備、篩分機設備的發展趨勢，期望為整個粉碎工程的發展提供一定的理論依據。

一、粉碎工程的基本理論

（一）粉碎過程

粉碎過程中是粉碎工程的基本手段之一，是粉碎工程的基礎和本質，是物質粒度尺寸和形狀發生變化的一個過程。

（二）粉碎機理

粉碎機理是在粉碎過程的基礎上對粉碎的規律、作用和結果的探討，主要研究物質在力的作用下是如何實現粉碎的。粉碎指的是物體的尺寸和形狀逐漸變化的一個過程，具有不可逆轉的特點。粉碎工程大致可以分為以下三個階段：（1）破碎階段。只將物體粉碎成大片或大塊，使物料產生損傷。（2）壓裂階段。將大片或大塊的物料繼續壓碎。（3）壓實階段。壓實主要指的是經過壓裂后的物料。在此過程中，首先將單粒子壓碎，其次讓粒群受力被壓碎，最后再被壓實，直至粉碎作用完全消失。

二、粉碎工程及其加工設備的發展趨勢

粉碎加工設備可以分為粗碎機、中細破碎機、超細破碎機、碎石站設備、篩分式設備等幾種，以下詳細介紹這幾種類型破碎機的發展趨勢。

（一）粗碎機設備的發展

粗碎機設備的主要任務是對粗物料進行加工的一種工藝，它可以將1000-1200mm的物料破碎到200mm的一種作業工藝。粗碎機破碎設備主要包括旋回式破碎機、反擊式破碎機和輪齒式破碎機這3種。1878年，回旋式破碎機由夏麗斯·布朗提出，1898年第一臺回旋式破碎機在美國問世。直至1960年回旋式破碎機的規格才從250mm發展到了1500mm，后逐漸發展成為粗碎機中的一個通用設備。至此，粗碎機的性能也得到了基本的改善。輪齒式破碎機又稱作分級破碎機，屬于一種新型的粗加工破碎機，輪齒式破碎機在對物料進行破碎的過程中不使用壓力，而采取的是張力和剪力來完成對物料的粉碎工作。

（二）中細破碎機設備發展

中細破碎機設備分為碎顎式、雙腔式、圓錐式破碎機等。中細破碎機設備是影響產品粒度和形狀的一個重要設備。在過去，企業中使用的中細破碎機設備由于其性能普遍偏低，難以滿足對物料加工的實際需求。比如經過碎顎式破碎機加工的物料形狀和粒度都比較差。中細破碎機設備經過不斷的探索與發展，雙腔破碎機應運而生，隨之其使用性能得到了顯著性的提升。雖然圓錐破碎機在1920年才得到發展和普及，但一直沿用至今，這是因為圓錐破碎機經過不斷地的發展，其工作原理、運動方式以及結構都發生的很大的變化。當下，圓錐破碎機已經改變了傳統的滑動軸承，成為了全滾動軸承結構。

（三）超碎破碎機發展

超碎破碎機主要包括立軸沖擊式破碎機和高壓輥式破碎機這兩種，其中立軸沖擊式破碎機又可以細化為單層形式和多層形式的破碎機。高壓輥式破碎機由德國人發明，在水泥行業領域中備受青睞。而在我國，河北洛陽礦山機械廠通過與德國KHD 之間的共同合作，研究和開發出的多臺高壓輥式破碎機也被廣泛地應用到了水泥行業領域中，并實現了良好的社會效益好經濟效益。

（四）碎石站設備的發展

隨著經濟與社會的不斷發展，我國的基礎設施建設工程的數量和規模不斷上升，幾乎每時每刻都需要對大量的巖石物料進行破碎加工，這也在一定程度上推動著碎石站數量的與日俱增。而在碎石站中，必須具備的設備應當具備破碎機、篩分機、制沙機以及給料機，才能促進碎石設備的發展。

（五）篩分機設備發展

以單軸和雙軸為自定中心的篩分機設備依然占據著較大的市場空間，篩分機設備主要由水平式直接運動設備和傾斜是圓振動篩分機設備組成。在美國，隆重提出三軸橢圓篩分機設備。相比較而言，我國生產和制造的篩分機設備大多數采用的是焊接式結構的形式，導致篩分機設備在高頻振動的作用下出現斷裂。基于此，應當采取螺栓鉚釘將其連接，以此提高篩分機設備的使用性能。

三、粉碎工程及其加工設備其他方面的發展

隨著科學技術的日新月異，粉碎工程及其加工設備在電氣自動化、設備檢修方面以及設計安裝方面等方面都取得了很大的進步。尤其是在設計安裝方面也正在向著人性化的方面發展，在降低了生產成本和勞動力的同時，更實現了對設備與建筑的保護。與此同時，粉碎工程加工設備中的圓錐式破碎設備、立軸式破碎設備全部實現了自動化的故障顯示，實現了等級劃分，技術人員可通過等級的報警，了解和掌握設備是否可以繼續進行啟動和工作，降低和減少了由于任何故障報警對設備的整體使用情況。除此之外，粉碎工程及其加工設備的自動化發展，使得設備的排放口檢測、校對都實現了更加可靠與方便的操作方式。

四、結語

綜上所述，在工業行業領域中，粉碎工程作為加工和生產過程中的第一道工序，通過粉碎可以將較大的固體物料粉碎至生產活動所需要的規格。以上內容重點探討了粉碎工程及其加工設備的發展趨勢，期望可以推動粉碎工程作業向著更好的方向發展。

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