雷蒙磨的磨碎機理研究

王偉

摘 要：雷蒙磨主要用于工業(yè)上，主要是用作非金屬礦物的磨碎，在經(jīng)過雷蒙磨的磨碎作用后，所得到的產(chǎn)品粒度大致在為325-400之間。近年來，市場上對于非金屬礦的需求量不斷增大，對于將非金屬礦物磨成細粉也就有了更高的祈求，所以雷蒙磨的使用范圍也是越來越廣，而對于雷蒙磨磨碎機理進行研究也就勢在必行，下面將從碰撞理論和運動學理論角度，研究雷蒙磨實際沖擊破碎力對粉碎效率的影響，對雷蒙磨的磨碎機理進行進一步的揭示。

關鍵詞：雷蒙磨；磨碎機理；沖擊破碎力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.005

1 前言

我們在市場的快速發(fā)展下，對于一些非金屬礦物原材料的使用頻率也是越來越高了，作為重要的工業(yè)原料，非金屬礦物特別是磨碎以后的非金屬礦物粉體被越來越多的工業(yè)產(chǎn)品所需要，所以，對其進行快速有效的研磨十分重要，而實際的情況卻是，在沒有粗大顆粒進料的情況下，雷蒙磨的粉碎效率其實并不是很高，所以為了能夠更加徹底的研究其粉碎機理，進而提高雷蒙磨的粉碎效率，需要我們從雷蒙磨進行粉碎時的動力學進行仔細的研究。

2 雷蒙磨的結(jié)構(gòu)和工作機理

雷蒙磨，又叫懸擺式磨粉機，其主要結(jié)構(gòu)除了作為外形支架的梅花架，其機械部分主要還是由管路系統(tǒng)、磨機主機、鼓風機、分析器件這四部分組成的，在雷蒙磨進入工作狀態(tài)時，首先將需要磨碎的非金屬礦物從位于磨機主機側(cè)部的給料機和滑槽送入雷蒙磨的主體內(nèi)部，此時保持磨環(huán)固定不動，梅花架在外部傳動裝置的動力作用下進行快速的旋轉(zhuǎn)運動，懸掛于梅花架上的4個至6個懸擺式磨磨輥總成就會繞機體的中心軸線開始旋轉(zhuǎn)，同時磨輥繞磨輥軸進行自轉(zhuǎn)，由于梅花架旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，使得這幾個磨輥開始向外張開，進而壓緊磨環(huán)，并且同時以一定的速度與物料進行碰撞，在碰撞中實現(xiàn)對于物料的破碎與打磨，最后，經(jīng)過破碎的物料，被鼓風機送入到分析器中進行下一步的粒度分級與處理，經(jīng)過分級的物料，如果粒徑過大則會被重新投入到磨機中進行下一步的磨碎處理，而分級合格的物料會經(jīng)過分析機出口進入收集系統(tǒng)。經(jīng)過研究表明，雷蒙磨進行工作時，主要的作用力來自于機體的沖擊力與磨輥對于物料的離心碾壓力。

3 雷蒙磨的破碎力影響因素分析

對于雷蒙磨的破碎力，影響因素有很多，主要有雷蒙磨的結(jié)構(gòu)，磨機內(nèi)部主機的轉(zhuǎn)速以及擺臂磨輥的自重和重心位置等等，下面將就這些影響因素進行逐一的分析與研究。

（1）雷蒙磨的主機轉(zhuǎn)速。在目前，有許多公司為了能夠提高雷蒙磨的粉碎效率，在保持磨輥裝置自重不發(fā)生變化的前提下，私自改變了雷蒙磨的轉(zhuǎn)速，將其從之前的124轉(zhuǎn)/分增加到了現(xiàn)在的140轉(zhuǎn)/分，這樣雖然可以在短時間內(nèi)提高雷蒙磨的粉碎效率，但是這樣也會給雷蒙磨在長期使用時帶來安全隱患，一方面，由于轉(zhuǎn)速的提高，在磨制不同材質(zhì)，不同硬度和不同比重的礦石時，這種高轉(zhuǎn)速下的機器的制粉效率會產(chǎn)生明顯的不同，經(jīng)過多次的實踐證明，在雷蒙磨粉碎一些硬度比較低的礦石諸如滑石和方解石等，會因為主機轉(zhuǎn)速的大幅度提高而降低磨機內(nèi)部鏟刀的鏟料性能，進而會影響到物料粉碎時墊料層的形成，產(chǎn)生空磨的風險，而一旦雷蒙磨開始空磨，則會出現(xiàn)嚴重的震動和噪音，使得機器在大幅度震動時產(chǎn)生震裂的風險，也會使得雷蒙磨的磨輥和磨環(huán)磨損速度加快，反而可能影響粉碎的效率，所以，我們并不能夠單純的通過提高主機的轉(zhuǎn)速，來提升雷蒙磨的沖擊力，否則造成的安全隱患會比較大。

（2）擺臂磨輥的自重和重心位置。經(jīng)過受力分析我們可以發(fā)現(xiàn)，雷蒙磨的粉碎力主要是來自于中心軸在轉(zhuǎn)動時帶動梅花架轉(zhuǎn)動，進而帶動懸掛擺臂磨輥裝置高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心的力，離心力經(jīng)由磨輥的傳遞作用在磨料上，使得磨料在磨輥與磨環(huán)之間進行不斷的擠壓與破碎，進而被碾碎，實現(xiàn)物料的最終破碎。

研究表明，現(xiàn)階段應用的雷蒙磨的磨輥，在磨制的物料硬度比較高的情況下，例如在磨制石英或者長石時，都顯得擠壓力有點不足，在磨制時，如果物料受到的擠壓力小于它受到的破碎力，那么磨輥就可能會產(chǎn)生反跳，會造成磨輥的反復沖擊，最終的結(jié)果是磨輥不僅僅增加了研磨時的磨碎次數(shù)，降低了雷蒙磨的使用效率，而且也會增加雷蒙磨在使用時的噪音，降低了雷蒙磨的使用壽命，通過以上的分析我們也可以看出雷蒙磨磨輥裝置的自重比較輕，重心卻比較短會降低磨機的研磨效率，減少磨粉產(chǎn)量。

（3）雷蒙磨的結(jié)構(gòu)影響。目前國內(nèi)現(xiàn)有的雷蒙磨多為擺式雷蒙磨

，在結(jié)構(gòu)上來看，一般由于其尺寸的限制，由于磨環(huán)的孔徑比較小，僅在磨輥與磨環(huán)上邊緣之間形成了一個點接觸的角度，因此經(jīng)?？赡軙е吕酌赡サ哪ポ伵c磨環(huán)之間的接觸不良，最后使得進行磨碎時的研磨面都集中在了機器的上部，也就是降低了雷蒙磨磨輥的研磨接觸面，進而降低了機器的粉碎效率。為了能夠讓磨輥與磨環(huán)進行良好的接觸，磨輥的中心就不得不向內(nèi)移，最終的結(jié)果是，回轉(zhuǎn)半徑變小，同時擠壓力也變小，這也是雷蒙磨運行效率不高的主要原因。

研究發(fā)現(xiàn)，當一個新的磨輥裝入雷蒙磨的主機內(nèi)部開始進行粉碎的時候，是其單位產(chǎn)量最低的時候，只有當磨輥的直徑在經(jīng)過一段時間的使用以后磨損至點接觸的擺角逐漸消失時，才能夠達到最大的產(chǎn)量，這也從一定程度上表明了，只有改變磨輥裝置的擺角，增加回轉(zhuǎn)半徑，才能夠真正的實現(xiàn)增加磨輥與磨環(huán)的接觸面積，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)擠壓力F的增加，最終才能夠?qū)崿F(xiàn)雷蒙磨粉碎效率的提高。

4 結(jié)束語

經(jīng)過研究，無論從碰撞學理論還是從運動學理論來對雷蒙磨的受力情況大小進行分析，都會發(fā)現(xiàn)其沖擊力遠遠大于離心力的作用值，而正是如此大的沖擊力，才使得磨輥與磨環(huán)之間的物料能夠在比較短的時間內(nèi)破碎成我們所需要的粒徑大小的顆粒。通過增加磨輥或磨輥總成自重、加大磨輥總成重心到懸掛點長度及至回轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)半徑、增大磨輥與磨環(huán)的接觸面積等，是提高雷蒙磨的沖擊力進而提高其磨碎物料效率的有效途徑。

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