1、前言
我國市場上超細粉碎機及超細分級機的發(fā)展與非金屬礦工業(yè)的發(fā)展是密不可分的，近年非金屬礦工業(yè)的發(fā)展使得超細粉碎及超級分級近一步的發(fā)展。本文以非金屬礦的發(fā)展為背景，簡述我國超細粉碎機及超細分級機的現(xiàn)狀及其發(fā)展的市場空間。
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，2004年我國主要非金屬礦產(chǎn)品的產(chǎn)量達9 737.5萬t，2005年達10 394萬t。
國內(nèi)的重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、石膏仍是目前非金屬礦工業(yè)的關(guān)注重點。由于硅工業(yè)發(fā)展前景十分吸引人，所以2004年以來石英及硅微粉倍受關(guān)注。科研和生產(chǎn)都取得了許多成果，國內(nèi)和出口貿(mào)易都大幅度提高。中國敲擊世界貿(mào)易之門的主要礦物是石墨、滑石、重晶石、螢石、硅灰石、粘土等。
盡管如此，由于國內(nèi)產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次仍然不高，不能滿足現(xiàn)代的高新技術(shù)和新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求，許多非金屬礦深加工產(chǎn)品還要依賴進口，如鱗片石墨、膨潤土、云母粉、滑石粉、優(yōu)質(zhì)高嶺土、硅砂和硅微粉等。例如2005年硅砂平均進口價是出口價的33.36倍，進口量達48 460t，石英平均進口價是出口價格的6倍，進口量是4 014t，說明國內(nèi)高中檔玻璃原料及電子級球形硅微粉完全依賴進口。
綜上所述，可以總結(jié)為中國非金屬礦工業(yè)目前的特點與過去比：有進步，也有許多不足，攤子很大，礦種很多，市場需求大，技術(shù)水平低，重復建設(shè)多，企業(yè)規(guī)模小，技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)都較慢，國家投入不能促進了企業(yè)快速發(fā)展。
2、非金屬礦物的超細化及精細化
非金屬礦物超細加工，我們通常所說的超細粉碎，已為界內(nèi)人士所公認，也為社會普遍接受，但是至今為止，超細、超微這個界限沒有世界性的法定尺度，在0.3um以下算是超微粉體，0,3～lOum統(tǒng)稱超細粉體，當然具體的產(chǎn)品根據(jù)不同的要求，提出不同的度量尺度。
(1)充分發(fā)展小顆粒的各種效應。
由于超微（細）粉體將會帶來量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應及宏觀量子隧道效應，所以在非金屬天然納米材料如石墨、沸石、高嶺土、凹凸棒石、海泡石、膨潤土、累托石、蛭石等。合成的非金屬礦物納米材料如納米碳酸鈣、納米TiO2，納米Si0．、炭黑等都是十分重要的，發(fā)展上述的小顆粒粒子的各種效應是超細粉體的基本目的。
(2)先有高純化，再有超細化。
高純化是為防止外來雜質(zhì)的干擾，進而充分體現(xiàn)物質(zhì)本身的特性，許多產(chǎn)品沒有高純化就沒法體現(xiàn)其價值，如目前的Si0，提純而言，2003年筆者找遍國內(nèi)各生產(chǎn)廠家，沒有一家能拿出Si0，達到99.99%的產(chǎn)品，到現(xiàn)在也不能說有試驗室的結(jié)果就等于有大生產(chǎn)的實踐，Si0，含量99.99%的進口高檔產(chǎn)品價格可達15萬元／t，99.999%的Zr0，的價格為普通耐火材料用的Zr0，的300多倍。
有了純度，才有可能談超細化。20年前，超微細粉體材料的研究對象是3um以上的粉體；10年前的研究對象是1um以上的材料，而近幾年來超微細粉體材料的研究已進展到納米級。隨著顆粒粒度的變小，材料本身的性能將有更多的特性開發(fā)。
(3)功能化與復合化的可能。
功能化與復合化是人們對材料性能追求的結(jié)果，也是高新技術(shù)發(fā)展對材料的需求，人們在需求某些材料在某些方面有種獨特功能并加以利用。隨著科技的發(fā)展功能性材料會更加為人們所追求。而復合材料的研制是人們?nèi)藶榈刭x予材料新功能改進老功能，使得它更好地為人們服務(wù)。
(4)精細化與特殊要求的關(guān)系。
粉體材料的精細化，涉及到它的粒度、粒度分布、顆粒形狀、比表面積、孔容、孔徑、晶相、導電率、磁性、光吸收率、光導率等一系列的性能。不同的粉體有不同的要求，例如我們通常所用的用于封裝材料的Si0，，其顆粒形狀不同（角形粉和球形粉）其封裝結(jié)果則完全兩樣，產(chǎn)品粒級分布不同，結(jié)果也相差許多。
3、我國超細粉碎機與分級機的開發(fā)與研制
3.1 我國超細粉碎機的基本情況
我國的超細粉碎技術(shù)起于20世紀的60年代，到80年代在引進、消化、吸收、研制的一系列運作下開始生產(chǎn)我們自己的粉碎機，早期的指狀粉碎機、塔式磨機、氣流磨等，而到90年代中期，我國已基本形成自己的超細粉碎機的生產(chǎn)序列，但超細分級機則相差大一些。原因是因為流體力學的難度大一些，所以當時研究與研制者較少。
當前我國市場上出現(xiàn)的超細粉碎機種類有：氣流磨、攪拌磨、高速沖擊式機械超細粉碎機、振動磨、改進型雷蒙磨、壓輥磨、離心環(huán)輥磨、膠體磨、砂磨機、行星球磨機等。超細分級機有：渦輪式空氣離心分級機、臥式螺旋卸料離心分級機、碟片式離心機、小直徑水力旋流器組等，富通新能源除了銷售粉碎機等粉碎機械設(shè)備外，還銷售秸稈壓塊機、秸稈顆粒機等機械設(shè)備。
有人硬性提問哪種超細粉碎機好與不好，這是不科學的提問，不能簡單回答，因為各種粉碎機各有所長，不同的機種有不同的用途。對于設(shè)計中的選型問題，首先要考慮原料、產(chǎn)品的特性及要求、廠房建設(shè)、用電、用風、用水、總平面、運輸、環(huán)保要求等多方面綜合考慮，才能決定。
綜上所述，目前國內(nèi)的基本情況是：①國內(nèi)與世界各國定型的機種處在同一水平線上，國外生產(chǎn)已定型的產(chǎn)品，我國基本都有；②某些機種比國外還有進步如各式改進型的雷蒙磨；ACM機的改進型，變成上下都帶粉碎（刀頭）錘頭；新型的多力場的GYM億豐磨；這幾年新發(fā)展的一些有特點的試驗定型的新機種。③由于我國總體上超細粉體技術(shù)研究與設(shè)備開發(fā)比先進國家晚許多，因而在設(shè)備研制上起步也晚，基礎(chǔ)差、起點低，加上企業(yè)各方面因素總體制造水平上比國外有差距；④國內(nèi)設(shè)備沒有統(tǒng)一標準（不論是行業(yè)的，還是國家的），生產(chǎn)企業(yè)給設(shè)備亂起名字，叫法不統(tǒng)一，使用者很盲然。
3.2 超細粉碎理論研究進展
我國粉碎理論研究與實際生產(chǎn)顯得有一定的差距，目前許多人解釋超細粉碎中的理論問題，仍沿用粉碎三大理論，此外高丁一舒曼的產(chǎn)品粒度特性方程式、田中達夫的極限表面理論、加巴洛夫的粉碎能耗說，這些理論都在一定程度上存在不足及其局限性：①首先說著名的三大粉碎理論都有各自的適用范圍，從實際使用出發(fā)，都有一定的片面性；②物料顆粒大小，所需要的粉碎能量是不同的，實踐證明，物料顆粒越小，其強度越高，粉碎作業(yè)就越困難，就要消耗更多的能量，這一點三大粉碎學說的功耗數(shù)學模型中，都沒表現(xiàn)出來；③物料的粉碎細度是有限的，不可能無限的粉碎下去。實際上粉碎機輸入的能量必須達到能克服被粉碎物料的內(nèi)聚力的程度，粉碎的作用才會發(fā)生。
粉碎過程是十分復雜的，是一個與外界有物質(zhì)和能量交換的開放系統(tǒng)，也是一個由穩(wěn)定而過渡到突變的過程，粉碎過程還伴有聲、熱能等能量消耗，因而要建立完整的粉碎系統(tǒng)的物料粉碎的功耗方程式，是需要多學科的理論基礎(chǔ)研究，也就是多學科的交差融合之后才能完成的。這種理論的研究結(jié)果筆者認為，提醒粉碎機的開發(fā)商注意：①粉碎細物料設(shè)備的開發(fā)不同于粉碎粗粒物料的思考方法；②超細粉碎機的開發(fā)應該是多力場的。
對于超細物料的濕式分級，水力旋流器的應用與推廣，國內(nèi)已有幾十年的經(jīng)驗，目前水力旋流器成熟的使用經(jīng)驗，使得其生產(chǎn)企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。干式分級是非金屬礦超細粉體的主要分級方法，主要有日本引進的MS、MSS和德國的ATP的單輪或多輪渦輪式分級機。干式超細分級實際上目前是向亞微米級（平均粒徑0.5～lum）的方向發(fā)展。許多國外的廠商已開始探索采用機械法生產(chǎn)高純度的納米粉的研究，也是我國超細粉碎研究者奮斗的目標。
顆粒分級是在離心力作用下達到粗粒與細粒分離的，根據(jù)斯托克斯的離心力公式R<1時，得出顆粒切割粒徑關(guān)系式，在這個前提下，為了產(chǎn)出切割粒徑小的微粉，必須要求分級機中的氣流速度低、分級輪尺寸小及其圓周速度高。所以一般要求在相對穩(wěn)定的操作條件下以較小的分級輪分離出較細粒度的微粉顆粒。方蒼舟在研究其干式分級機時得出以下兩個創(chuàng)新點：①常規(guī)分級葉輪是以彈性勢渦原理為設(shè)計依據(jù)的，分級機的分級極限是l.Oum。他是以格拉朗日空間中的剛性控制體為研究對象以剛性勢渦原理為設(shè)計依據(jù)，葉片是空間規(guī)整曲面cD(l／r.l.R．b)與平面聯(lián)合的形狀，壓力損失只有常規(guī)的60%，分級極限是0. 8Um;②分級區(qū)設(shè)置導向葉片，改變常規(guī)分級機含塵氣流在向分級區(qū)移動時的混亂無序，③設(shè)置二次分散器，改變常規(guī)的自由進風為0.04～0.6MPa，使淘洗氣流經(jīng)噴射后旋轉(zhuǎn)，達到高效淘洗的目的，淘洗效率比常規(guī)分級機增加60%…。通常葉片式干式分級機分級粒徑與分級機轉(zhuǎn)子之間的關(guān)系是：在分級機轉(zhuǎn)速和通風量一定的情況下，轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)參數(shù)影響產(chǎn)品最大分級粒徑、錐角、葉片傾角影響分級效率，轉(zhuǎn)子葉片數(shù)的增加并不能使臨界分級粒徑變小。
4、我國超細粉碎機的市場空間有多大
4.1 生產(chǎn)超細粉碎機的企業(yè)存在的問題
據(jù)不完全統(tǒng)計，粉體設(shè)備廠共l 644家，其中專門（或部門）生產(chǎn)粉碎機的廠家近1／4。為什么這個行業(yè)這么好？而且每年都有新的廠商加入，筆者認為：①人們看中這個行業(yè)，是因為粉體行業(yè)涉及到20多個行業(yè)部門，范圍廣、分布面大，涉及專業(yè)極多；②想很快得到利潤的人認為粉體設(shè)備制造很好干，而且設(shè)備預留空間很大，沒有標準要求；③錯誤的認為市場利潤空間很大。這些錯誤的分析，造成粉體設(shè)備，特別是超細粉碎機或分級機的市場無序，錯誤發(fā)生的根本原因是：①設(shè)備的設(shè)計圖紙本身就有錯誤，制造商自己就沒搞明白，看起來是那個東西，生產(chǎn)出的粉體達不到要求，例子很多；②對制備粉體生產(chǎn)的設(shè)備認識不足，不明白超細粉碎機和超細分級機的具體要求；③許多粉體設(shè)備制造商，對機械設(shè)備的生產(chǎn)材料缺少認識，即使認識到了，也因為成本問題而不敢使用；④企業(yè)很少做市場調(diào)查，不做企業(yè)策劃，不知道自己的市場在那里，不知道應該如何去做；⑤不懂得工業(yè)品的市場營銷規(guī)律與技巧；⑥市場不規(guī)范，盲目的買方導致有些廠家賣出設(shè)備時也不明確使用者要求，最后導致許多問題出現(xiàn)。
4.2進入WTO后，市場環(huán)境的利與弊
①人世以后，我們的市場環(huán)境擴大了，可以和世界上一些大企業(yè)平等競爭了，但是商業(yè)競爭的手段卻生疏了；②產(chǎn)品出口容易了（關(guān)稅也減少了），但是非關(guān)稅壁壘增加了，最明顯的是中國出口商品，經(jīng)常在出口目的國，被遭以反傾銷抵制，2006年世界貿(mào)易發(fā)生的87起商業(yè)調(diào)查中，針對中國的就有23起，所以我們要多一點危機感是有好處的；③人世后，有利于我們企業(yè)進入市場，但是競爭不單是國內(nèi)的了，競爭更激烈了，要充分認識到國際市場就在我們身邊；④隨著人世幾年來市場化改革的深入，市場經(jīng)濟體制的力度進一步加大了，市場在配置資源中的作用進一步加強了，這對中小企業(yè)是有利發(fā)展。但是市場越發(fā)展、市場機制的程度越深、市場的外延越寬，我們操作的難度就越大；⑤產(chǎn)品銷售和生產(chǎn)要素資源采購環(huán)境逐步寬松，但是對企業(yè)科學管理的要求也更加嚴格。
4.3 困擾企業(yè)的原因
我國超細粉體設(shè)備制造業(yè)發(fā)展中不利因素包括：
(1)企業(yè)內(nèi)部因素：①企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理；②企業(yè)自身素質(zhì)不高，包括技術(shù)、人力資源、企業(yè)文化等方面；③企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力低。
(2)企業(yè)外部原因：①政府的支持政策是否落實，如何扶持？這個問題也很重要，各地的當?shù)仡I(lǐng)導，都有自己的一套，要看對咱們企業(yè)是否有用；②中小企業(yè)流動資金是很大問題，尤其是機械制造業(yè)。企業(yè)普遍感到融資難，這方面還有許多條條框框；③企業(yè)本身的經(jīng)濟負擔越來越重。
4.4 企業(yè)的發(fā)展空間有多大
綜上所述，可以看出，要想搞好我國超細粉體設(shè)備制造企業(yè)應該做到如下幾點；
(1)企業(yè)不斷創(chuàng)新，增強競爭能力，不斷探求市場空間，研發(fā)新機種。實際上現(xiàn)在市場需求與實際產(chǎn)品有相當大的距離，許多新領(lǐng)域都無人問津。
(2)企業(yè)要找準市場空間，特別是找準自己企業(yè)的市場空位，要發(fā)展精、專、特。
(3)提高企業(yè)自身素質(zhì)，首先是企業(yè)領(lǐng)導人的素質(zhì)，要多學習，對企業(yè)員工要加強培訓使得每個人都能成為本企業(yè)經(jīng)營的產(chǎn)品的專家。
(4)學會充分利用社會上現(xiàn)有的技術(shù)資源和人力資源。要學一點經(jīng)濟學。
(5)打破家族式和準家族式的管理，確信自己管理不如別人時，能找到職業(yè)經(jīng)理人為好。
(6)學會市場策劃、找準市場定位，加強市場營銷（注意絕不是推銷員銷售問題），利用好廣大的市場空間，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益。
5、結(jié)語
中國超細粉體工業(yè)橫跨20多個部門，與發(fā)達國家相比，我們的超細粉碎機與分級機制造仍落后一大步。要認清國際競爭就在我們眼前，必須大步趕上去。企業(yè)要樹立不斷創(chuàng)新、不斷趕超的觀念，提高自身素質(zhì)，全面分析我國超細粉碎機的市場，充分利用現(xiàn)有的有效人力資源，學會資本運營，為企業(yè)打開更大的國內(nèi)外市場而努力。
