超细粉碎机械理论研究

破碎理论是解决物料粉碎与能量消耗关系的理论基础，探索物料粉碎状态与能量消耗之间的内在联系，对指导制造更有利于粉碎、更节能的粉碎设备，对降低能耗、节约能源有重要的理论研究价值和重大的现实意义。自19世纪，提出了破碎理论的新概念以来，到上个世纪80年代加巴洛夫从结构化学的角度研究了粉碎能耗问题。

破碎理论经过100多年的发展与完善，在粉碎领域起着重要的指导作用。但这些理论都在一定程度上存在不足及其局限性，从实际使用出发，三大粉碎理论都有各自的适用范围，具有一定的片面性。随着科学技术的发展，现有的理论落后于实践，传统破碎理论的缺陷与不足日显突出，在许多领域已不能起到指导作用。为此，寻求更合理、更准确、更能反映实际粉碎状态的破碎理论已迫在眉睫。物料变形、破碎过程十分复杂、它不是一个孤立系统，而是一个与外界有物质和能量交换的开放系统，也是一个由稳态一渐变一突变的螺旋式演变过程，同时伴随声、热等能量的耗散。

要完整建立系统，建立物料粉碎功耗方程，需要多学科的理论做基础，在多学科交叉融合的前提下，来建立功耗方程才可能更完善和全面，才能揭示物料粉碎这一复杂系统的内在演变机理。基于流化床气流磨粉碎机理，研究了粉碎腔内的工质压强与喷嘴个数对SiC颗粒形貌的影响。提高粉碎腔内的工质压强可增加粉碎强度;粉碎腔内采用两个喷嘴以增加颗粒互相撞击的机率是制备片状SiC粉的有效方法。采用流化床式气流磨加多级涡轮分级机的粉碎系统，可以制备产品质量较好的多级别超细SiC片晶微粉。

用三维黏性流动计算软件NUMECA对湍流粉碎机的吸人腔进行了定常三维紊流流场的数值模拟，得到了吸人腔内部流场的压力分布和速度分布，直观地显示了吸人腔内部的流动现象，为后续阶段的整机联算奠定了基础。用高压辊磨与搅拌磨构成的复合粉碎系统进行了湿法超细研磨碳酸钙物料的试验，试验结果表明：该系统能有效地提高物料细度并降低能耗，这可能与颗粒在高压辊磨受压后产生微裂隙有关;高压辊磨预磨次数明显地影响搅拌磨的最终产品粒度和节能效果;经模拟各种不规则形状颗粒破坏行为表明，颗粒受压时产生微裂隙的现象与其各向异性和应力分布有关。各种理论研究表明，超细粉碎理论应该与现行的三大粉碎理论有不同的表现方式，但如何能正确表现，还有待粉碎界人士共同努力去研究，期待早日出现一个完整的表达公式。

做为破碎机的专业生产提示需注意：①开发粉碎细物料设备的思考方法不同于粉碎粗粒物料的;②超细粉碎机的开发应该是多力场的。