第1頁自動磨碎機以及散裝流體材料對其的影響摘要：在不同階段的形狀、狀態和運動的情況下，通過被采用的液體和散裝材料（主體松軟材料），對自動磨碎機以及散裝流體材料的影響所做的調查。在散裝材料磨碎機應用的基礎上，一種新型的循環流體狀態自生磨碎機已經發展起來了，自生磨碎機的實驗結果與4R雷德蒙工廠的實驗結果通過比較，及其高精確地獲得了更小的微粒。在對散裝材料磨碎方面，這種新發展起來的自動研磨機的可行性是被證明成功的。1、介紹粉碎除了在大多數粉碎機的磨碎過程或是壓縮機在散裝材料運動中被壓碎的過程，只有在很少的一些設備例如軋輥機和擠壓機粉碎時采用的材料才是固定的或可以說是比較固定的。因此，一種關于流體狀態的散裝材料自動磨碎機的新的構想，通過深刻領會流體材料在研磨過程中的特性而被提出來了。2、散裝材料的流體狀態2.1流體散裝材料在機械學的分支介質機械學中，散裝材料同樣被叫做主體松軟材料，它是相互關聯的固體微粒的集合體，在這里，每一個單獨的微粒都代表著固體的特性，并且是主體松軟材料的骨骼。然而，肉眼可見的方面分析，它同樣代表流體和流體的一些特性。（a）與流體一樣，散裝材料不能保持固定的形狀；（b）散裝材料和流體都不能承受拉力但可以承受壓力。散裝材料與流體的不同是散裝材料可以承受較小的正切力，而流體不能，這是由于在散裝材料里存在內部摩擦（內部摩擦角）。也就是說，如果用外部條件施加在散裝材料上用以減輕或削減內部摩擦角，散裝材料將被流體化。舉例來說，把一些如水和膠體材料的介質加入到散裝材料中或是在外部施加特殊的力（諧振力等）在散裝材料上，散裝材料將會被流體化。2.2散裝材料狀態的影響因素如上所述，影響散裝材料狀態最主要的因素是其內部存在摩擦角。摩擦角越小，散裝材料的狀態越容易得到。具體說來，影響因素包括：（a）散裝材料單獨微粒體的塊狀程度。微粒的塊狀程度越大，散裝材料的狀態越難得到。（b）散裝材料單元體的重量。單元體的重量越大，散裝材料的狀態越難得到。第1頁（c）散裝材料的疏松（多孔性）程度。散裝材料越疏松，散裝材料的狀態越容易得到。（d）散裝材料的潮濕程度。當濕度超過臨界值時，散裝材料開始流動，然而，對于某些散裝材料，在濕度反面附加的東西反過來也帶來摩擦角影響因素并且導致散裝材料不易流動。（e）微粒的形態和表面粗糙程度。內部的摩擦角與散裝材料微粒的形態和粗糙程度有著密切的關系。（f）對于理想狀態的散裝材料，實際狀態的散裝材料更難流動。2.3散裝材料流體狀態的分類散裝材料流體狀態根據是否有承載能量的介質可分類為：（）單階段流動。但散裝材料中沒有承載能量的介質，又或者是有介質，如水和空氣，但不能起到承載能量作的介質，這樣的流動形式都被認為是單階段流動。（）雙階段流動。當散裝材料中存在大量的能量承載介質，散裝材料的微粒是懸浮的或是接近懸浮的，這樣的流動形式被認為是雙階段流動。散裝材料的流動速度對于自磨來說是主要參數。根據其速度，流體的狀態可分為：（a）最低速度(9m/s)；（b）低速(9100m/s)；（c）中速(20100m/s)；（d）高速(100200m/s)；（e）超高速(2501000m/s)。當流動速度在最低速度范圍內時，自磨的效率是非常低的，作為自動磨碎機來說這種速度幾乎不能作為參數。低速經常被拿來作為水平圓柱磨碎機的參數。介質的速度經常被選來作為縱向離心磨碎機的參數，并且極細粉碎中采用高速和超高速。3流體磨碎機的分析3.1自磨形式的分類流體的自磨形式可以分為：（a）自磨的沖擊。在這種形式下，微?；ハ嗯鲎膊⑶覝p小；（b）自磨的分層。微?；ハ嘧矒艋ハ嘞鳒p，發生微粒分層、減少的現象；（c）自磨的疲勞破裂。在高頻率交替脈沖的重壓下，材料因疲勞而導致破裂；疲第1頁勞破裂的自磨過程，用脆性材料被研磨的方式，可以使較硬的材料被研磨。3.2自動磨碎機的分析各種各樣的散裝材料流動形式都是由以下兩種流動形式組成：直線流動和旋轉流動。實際上，獨立的流動形式常出現在自磨機上，在一些情況下，兩種流動形式在離心自磨機中合成。因此，為了研究散裝自磨機，把自磨機的這兩種流動形式分開來研究。而且，流動時不同的階段和狀態會帶來不同的自磨形式。因此，散裝材料的階段和狀態也必須考慮進去。3.2.1直線流動（a）單直線流動。自磨的形式是微粒的撞擊和分層?？v向沖擊自磨機的原理是：一個高速的旋轉離心圓盤產生的巨大的離心力場，帶動散裝材料產生高速直線噴霧，噴霧互相撞擊，并且微粒停留在圓筒壁上。同時，不同大小和形態導致噴霧微粒在速度上的不同，致使微粒撞擊和分層，但是磨損和分層的程度是有限的。（b）雙直線流動。與流體的流動形式相似，雙直線流動同樣包括層流和亂流。在層流區域流動是穩定的，微粒的速度在同一層上是相同的，而不同層上的速度不同。不同層上的微粒產生摩擦。然而，總所周知，層流區域的速度是非常慢的，因此層流自磨的程度是有限的。研磨主要發生在亂流區域，因為在這個區域發生高速流動和強烈騷動。亂流中產生強烈的微粒撞擊，形成撞擊粉碎。如果幾條噴霧相交，交錯的微粒會強烈的碰撞和沖擊。速度越高，自磨得效率越高。如，氣流自磨機以固體、氣體雙直線流動的自磨下工作。3.2.2旋轉流動旋轉流動是在如密閉管子或圓筒形容器中的產生的外力的作用下形成的。由旋轉流動產生的微粒的徑向運動形成的離心力場，使微粒噴霧對管壁和容器壁產生壓力，并且使微粒停留在壁上，因此導致微粒間摩擦力和剪切力。旋轉流動中產生的特殊的剪切力是促成自磨的主要因素。（a）單旋轉流動。由于散裝材料的每個微粒大小和形態的不同，導致每個微粒的狀態和速度不同。因此，微粒間的摩擦剪切力導致的離心壓力是一種交替和脈沖的壓力，流動的速度越高，交替的頻率和強度越高。高頻率的的交替和脈沖剪切力使微粒疲勞破裂，這種被認為是脆性疲勞自磨的疲勞破裂是自磨在旋轉流動的主要形式。第1頁（b）雙旋轉流動。單旋轉流動的自磨形式，明顯地存在于雙旋轉流動中。然而，由于承載能量的介質的粘度妨礙介質的流動，自磨得形式相對較弱。與雙直線流動相似，高旋轉速度的亂流導致微粒的撞擊和自磨得沖擊。雙旋轉流動在自磨中同樣占據一個重要位置。4自磨的影響因素如上所述的自磨機的基本分析，自磨機的影響因素可以總結如下：（a）散裝材料的本質結構和物理性質有脆性、硬度、易變性、強度、連接、裂開和自然缺陷。這些因素對每個自磨形式都非常重要。（b）流動狀態。直線流動和雙旋轉流動適用于脆性材料，單循環流動適用于硬性材料，原因是高頻率脈沖剪切的影響使硬性材料脆性斷裂。（c）流動速度。無論是在直線流動狀態或是在旋轉流動狀態，流動的速度是影響自