粉碎（工程术语）_百科资料

简介

粉碎主要有两种方式：

破碎，使大块物料简单地变成小块，大多数原料在应用之前都需要破碎，但有的原料则是越大越好，不能破碎，如高炉使用的焦碳，块越大越容易通风。
磨碎，要将原料研磨成非常细小的颗粒，制造陶瓷用的高岭土，用于沸腾床或洗选的煤，水泥成品等，磨碎根据工艺要求有干磨和湿磨两种方法，干磨粉尘较大，湿磨不容易磨碎，需要较长的时间。

对固体物料施加外力，使其分裂为尺寸更小的颗粒，一种属于粉体工程的单元操作。化工生产所用的固体原料和煤炭，常需粉碎到一定粒径才能使用。例如，在大多数有固体颗粒参与的化学反应过程中，减小颗粒粒径，可增大相际接触表面，提高反应速率。在浸取操作中，减小粒径既可增大相际接触表面，又可缩短物质在颗粒内的扩散距离，提高浸取速率。在陶瓷、水泥、颜料、催化剂等生产过程中，为得到均匀的固体混合物，先将各种原料磨成细粉。有些化工产品，必须粉碎到一定粒度，才能合乎用户的需要。可见粉碎在化工生产中具有广泛的用途。

按物料经粉碎后的粒径，粉碎又分为破碎和磨碎。破碎是将块状物料变成粒状物料，磨碎是将粒状物料变成粉状物料。粉碎比又称粉碎度，用以度量粉碎操作的效果。粉碎比i的定义为：

,式中D和d分别为物料在粉碎前后的粒径。粉碎比可反映单机操作的结果，也可反映物料经过整个粉碎系统后的粒径变化。后者有时称为总粉碎比。

物料受外力作用而粉碎的机理是复杂的，至今尚无普遍适用的理论。关于粉碎操作的能量消耗，有以下三种基本的假说：①表面积假说。1876年P.R.雷廷格提出，粉碎所需的能量与粉碎后新增加的表面积成正比。②体积假说。1885年F.基克提出，粉碎所需的能量与粉碎比的对数成正比。③裂缝假说。1952年F.C.邦德提出，粉碎所需的能量与粒径的平方根成反比，其表达式为：

式中A为粉碎单位质量物料所需的能量；C为物料性质系数。这是介于前两者间的一种假说。上述各种假说都是按物料粉碎前后粒径的变化考察所需的能量，而未考虑物料在粉碎过程中的运动和能量传递，因此都有局限性。

粉碎操作消耗大量机械能，因此必须遵循“不作过度粉碎”的原则，根据物料的性质、形状、粒径、粉碎比和生产规模等因素，采用干法或湿法操作，设计选用合适的粉碎流程、操作方式和机械设备。

粉碎原则

对于物料的粉碎，经过大量理论研究和运行实践证明，存在一个破碎和粉磨最佳经济点即至某一粒度以上宜采用破碎，至某一粒度以下宜采用粉磨，也就是常说的分段破碎原则。破碎机运行时，破碎用的锤头或者刀具处于高速运动状态，通过撞击或者切削的作用力方式，更适合将大块的原料破碎成为较粗的物料；磨机运行时，速度相对慢得多，通过较为笨重的碾辊等大质量金属件碾磨挤压物料，更适合将小块物料进一步粉碎，有利于制备系统的节能，提高经济性。部分学者通过研究得出自己的研究结果：①诺尔斯及法栾特从碎矿和磨矿能耗降低的角度出发，用邦德公式计算结果作图，得出碎至12.7mm交给磨矿时能耗最低。②前苏联研究者从碎磨成本最低的角度出发测算出大型选厂碎矿最终粒度4-8mm最好，小型选厂最终10-15mm.。

粉碎分类

粉碎分为破碎和粉磨，其中破碎分为粗碎（100mm）、中碎（30mm）、细碎（3mm），粉磨分为粗磨（1mm）、细磨（60微米）、超细磨（5微米）。

粉磨设备

粉碎方式	机理	典型设备
挤压粉碎	工作部件对物料施加挤压作用，物料在压力作用下发生粉碎。	颚式破碎机
挤压-剪切粉碎	物料在挤压和剪切两种作用力下发生粉碎。	柱磨，雷蒙磨，钢球磨，立磨，棒磨
劈裂粉碎	对物料在工作部件的劈裂作用下而粉碎	冲旋破碎机
冲击粉碎	工作部件高速运动对物料进行冲击或者物料高速运动向固定壁冲击而发生粉碎。	锤式破碎机

单元操作

化工单元操作是化学工程（也叫化工原理）的主要研究领域，是在化学工业生产中具有共同的物理变化特点的基本操作，是由各种化工生产操作概括得来的，基本包括五个方面：

流体流动过程，包括流体输送、过滤、固体流态化等。

传热过程，包括热传导、对流、辐射、沸腾、蒸发、冷凝等。

传质过程，即物质的传递，包括气体吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。

热力过程，即温度和压力变化的过程，包括液化、冷冻等。

机械过程，包括固体输送、粉碎、筛分等。

化工单元操作是应用于各种化工生产中，在20世纪初，由美国麻省理工学院的科学家总结成一门独立的学科，和化工单元过程一起，组成学习化学工业生产的基础知识，这些单元的原理和计算方法，可以应用到各种化工门类的设计和生产过程中。

分析化学

测量仪器	▪ 原子吸收光谱仪▪ 火焰发射光谱仪▪ 气相色谱仪▪ 高效液相色谱仪▪ 红外光谱法▪ 质谱仪▪ 熔点测定器▪ 显微镜▪ 光谱仪▪ 分光光度计