燒結(jié)磚瓦生產(chǎn)線都離不開
破碎機(jī)，目前，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的破碎機(jī)主要有顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、球磨機(jī)、籠式破碎機(jī)、對輥機(jī)和輪碾機(jī)等幾種，這些產(chǎn)品應(yīng)用中各有其優(yōu)缺點(diǎn)，使用單位應(yīng)根據(jù)自己的原料和產(chǎn)品要求進(jìn)行選用，若選用不當(dāng)，往往給磚廠造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。新建磚瓦生產(chǎn)線或老磚瓦廠改造中如何根據(jù)自己的具體情況選用相適應(yīng)的破碎設(shè)備，本文將從破碎理論入手對各類破碎機(jī)的性能及應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行分析對比，供同行在選用破碎機(jī)時(shí)參考。
1、原料破碎理論
在燒結(jié)磚瓦廠中，破碎工作是相當(dāng)復(fù)雜的工序，它與被破碎物本身的性質(zhì)（物料的均勻性、硬度、密度、粘度、料塊的形狀和含水率）以及所選擇的機(jī)械裝備等有關(guān)。破碎物料時(shí)所加的外力除了使物料塊發(fā)生相對移動和轉(zhuǎn)動外，同時(shí)還完成使物料破碎的有效功能。確定破碎時(shí)所消耗的功與被破碎物料的碎破程度之間的關(guān)系是相當(dāng)重要的。但由于這個(gè)問題相當(dāng)復(fù)雜，直到今天還未能得到圓滿合理的解決。
破碎方面的現(xiàn)有理論中以表面理論和體積理論為最普遍，雖不能得到十分精確的結(jié)論，但可作為選型或設(shè)計(jì)時(shí)的參考。
1.1 表面理論
該理論認(rèn)為破碎時(shí)所消耗的功與被破碎物料新形成的表面積成正比。
例如，將邊長為lcm的立方體分成邊長為l/2cm的立方體，結(jié)果可得到8個(gè)小立方體，這是按三個(gè)平面分開的，假設(shè)在切割該立方體時(shí)在每一平面上所消耗的功為P，那么根據(jù)這個(gè)理論將該立方體分成8個(gè)每邊長為l/2cm的小立方體時(shí)所消耗的總功是3P。當(dāng)將該立方體分成邊長為1/3 cm的小立方體時(shí)，可分成
27個(gè)，所消耗的功為6P，以此類推。
一般情況下，當(dāng)將邊長為lcm的立方體分成邊長為l/ncm的小立方體時(shí)，可得到n3個(gè)小立方體，分割平面數(shù)為3(n-1)，所消耗的總功為3P(n -1)。
1.2體積理論
該理論是指破碎物料所消耗的功等于使物料變形直到在物料內(nèi)部產(chǎn)生極限應(yīng)力（抗壓極限強(qiáng)度）所消耗的功。因?yàn)楫?dāng)應(yīng)力大于強(qiáng)度極限時(shí)物料方可破碎，而大多數(shù)巖石都不符合變形的虎克定律，實(shí)驗(yàn)表明，體積理論僅可用于粗略計(jì)算靠沖擊力或壓力進(jìn)行破碎的機(jī)械所消耗的功。
2、各類破碎機(jī)性能及應(yīng)用特點(diǎn)
2.1 顎式破碎機(jī)
其機(jī)械原理是采用四桿機(jī)構(gòu)使擺動顎往復(fù)擺動，而對物料進(jìn)行破碎，主要是擠壓方式破碎。
顎破適用于破碎平均直徑≤500mm的物料塊，破碎比一般為4—6，在個(gè)別情況下也可用來破碎尺寸較大的物料塊。磚廠可使用顎式破碎機(jī)對原料進(jìn)行粗破，為二級破碎做準(zhǔn)備。
顎式破碎機(jī)適宜于破碎硬料或中硬度的原料，不適宜破碎軟、粘的原料，對物料的含水率要求應(yīng)不大于10%，原料含水率過高，顎板上易粘料，影響破碎效率。
特別值得一提的是，磚瓦廠在使用顎式破碎機(jī)時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是在物料進(jìn)破碎機(jī)前，應(yīng)預(yù)先將物料中的粉粒篩出，這從破碎機(jī)能力的利用效率來看具有很大意義，因?yàn)檫@些粉粒能填塞顎板棱間的槽，使棱的有效高度減少，那樣，顎板間的物料就只憑借壓力而破碎了。另一點(diǎn)應(yīng)注意的是給顎式破碎機(jī)供料應(yīng)盡可能保證沿著整個(gè)進(jìn)料口的寬度施加料，保證均勻加料，必要時(shí)可采用特別的加料器。
2.2錘式破碎機(jī)
這種破碎機(jī)主要靠鉸接的快速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊力來進(jìn)行破碎，按結(jié)構(gòu)型式分有立式、臥式、單轉(zhuǎn)子、雙轉(zhuǎn)子等幾種型式，出料處大部分設(shè)有固定的篩子，用戶可以根據(jù)自己的需要選用合適孔徑的篩子來控制出料粒度。
該型破碎機(jī)適宜破碎脆性料，如煤矸石、頁巖等，對于很堅(jiān)硬的料或粘性料不適用，單轉(zhuǎn)子的破碎比一般在10~15，雙轉(zhuǎn)子的可達(dá)20~30，其對原料的含水率要求很嚴(yán)，一般不宜超過8%，若含水率過高易堵篩孔而不出料。
使用中為了防止非破碎物，如鐵塊、鋼釘?shù)嚷淙肫扑闄C(jī)中，必須仔細(xì)檢查所加進(jìn)的物料并保證及時(shí)將非破碎物清除掉。
風(fēng)選錘式破碎機(jī)是在錘式破碎機(jī)的基礎(chǔ)上，加裝離心風(fēng)機(jī)（代替原料的篩板或篩條），借助風(fēng)力分選出更細(xì)的粉料。它集粉碎、提升(4~6m)、篩分于一身，具有一機(jī)多用，簡化工藝之優(yōu)點(diǎn)，對于物料自然含水率低于6%的中等硬度的煤矸石、頁巖有較好的粉碎效果。
反擊粉碎機(jī)也是錘式破碎機(jī)的變形，主要變動有：活動錘頭改為固定錘頭；在機(jī)殼上正對轉(zhuǎn)子錘頭的切線方向裝了1～2個(gè)反擊板；去掉了原來的篩板。由于沒有了篩板，所以其出料粒徑較大，常用于粗碎和中碎，另外，該機(jī)對原料的含水率也可放寬至12%左右。
2.3球磨機(jī)
球磨機(jī)是在一金屬的圓筒里面鑲有襯板，兩端蓋有端蓋，筒內(nèi)裝有研磨體（研磨體大多數(shù)情況下是金屬或陶瓷的球、金屬棒以及各種形狀不太大的鋼柱或小立方體等）和被磨碎物料，它們裝入的高度約為簡體直徑的1/3。由于圓筒回轉(zhuǎn)時(shí)的離心力所產(chǎn)生的摩擦力，使研磨體貼著圓筒內(nèi)壁上升到一定高度，待達(dá)到一定高度后，研磨體就和物料一道落下，相互撞擊擠壓將物料破碎。按操作方式可分為間歇式和連續(xù)式，生產(chǎn)中一般都采用連續(xù)式。
球磨機(jī)和其它各種破碎機(jī)比較起來有以下優(yōu)點(diǎn)：①構(gòu)造簡單；②操作上比較可靠，偶爾有金屬物落下時(shí)也安全；③被磨碎物料的混合作用好；④可以得到所要的磨碎細(xì)度；⑤可以磨碎各種硬度的物料。
球磨機(jī)的缺點(diǎn)：①電能消耗大；②外形尺寸大，機(jī)體很重；③起動力矩大，工作時(shí)噪音大；④磨碎含水率較大的物料，特別是粘土物料時(shí)物料易粘附在球磨機(jī)上，所以物料含水率一般不大于3%。
2.4籠式破碎機(jī)
籠式破碎機(jī)是由兩個(gè)向不同方向回轉(zhuǎn)的籠構(gòu)成，每個(gè)籠有兩圈到三圈鋼條，鋼條位于同心圓周上并且和鋼盤的回轉(zhuǎn)面垂直，每個(gè)籠安裝在它自己的軸上，彼此互不相關(guān)地轉(zhuǎn)動著，兩軸中心線是在同一直線上，然而兩籠套裝互不干涉。使用時(shí)物料由裝料斗進(jìn)到兩個(gè)彼此相對回轉(zhuǎn)的籠子的中心部分，料塊首先遇到最內(nèi)圈的鋼條，與鋼條猛裂撞擊而被破碎，然后在離心力的作用下被拋到下一圈鋼條上，此時(shí)物料被撞擊的方向與上一次相反，如此進(jìn)行下去直到物料通過所有內(nèi)圈鋼條為止。
目前，籠式破碎機(jī)正被磚瓦廠廣泛應(yīng)用開來，大有取代錘式破碎機(jī)之勢。原因是籠式破碎機(jī)效率高，破碎后的物料細(xì)粉顆粒(≤0. 2mm)占的比例高，有利于制磚成型。單從維修量相比，籠破和錘破差不多，維修量都比較大，但籠破的故障率低，對原料的含水率要求不嚴(yán)，一般在12%以內(nèi)都不影響破碎效率；而錘破要求原料含水率必須≤8%，否則會堵塞篩板或篩條，造成不出料。
籠式破碎機(jī)適宜破碎軟脆性料，不適宜破碎堅(jiān)硬料。工業(yè)爐渣、干粘土、頁巖、中硬煤矸石等原料適宜使用籠式破碎機(jī)破碎。另外，籠式破碎機(jī)還能起到對多種原料邊摻混邊破碎的作用，如頁巖摻粉煤灰、工業(yè)爐渣摻煤矸石、粘土摻粉煤灰等，均能達(dá)到很好的效果。
2.5對輥機(jī)
對輥機(jī)的工作原理很簡單，是將物料送入兩個(gè)相對回轉(zhuǎn)的輥?zhàn)又g使物料受到擠壓和部分研磨而破碎。對輥機(jī)與其它類型的破碎機(jī)比較起來，產(chǎn)品中的粉塵最小，工人的工作環(huán)境良好，而且它對原料的含水率幾乎沒有限制，干料或濕料均能很好的被破碎，破碎比一般為3～15，入料粒度不能很大，一般不應(yīng)超過25mm，可用在生產(chǎn)線的中級破碎或細(xì)碎階段，若原料是中等硬度或軟粘性料則對輥機(jī)很適宜，比如煤矸石、頁巖、淤泥、粘土、爐渣等原料都可用對輥機(jī)破碎。
對輥機(jī)的最大缺點(diǎn)是輥?zhàn)油獗砻嬉啄p，磨損后造成兩輥之間的間隙加大，進(jìn)而不能保證出料粒度要求，使用時(shí)需經(jīng)常測量間隙并檢修，一般采用熔覆和修磨的方式。目前，國外比較先進(jìn)的對輥機(jī)輥?zhàn)油馄げ捎锰厥饽湍ゲ牧现谱鳎湍勖瞧胀ú牧系膸资叮蟠筇岣吡藢仚C(jī)的工作效率和壽命，我國也應(yīng)向這個(gè)方向發(fā)展。
2.6輪碾機(jī)
輪碾機(jī)分濕式和干式兩種，干式輪碾機(jī)要求被破碎原料含水率低，一般在6%左右，才能正常破碎，否則就不出料，所以很少采用。
濕式輪碾機(jī)應(yīng)用比較廣泛，本文重點(diǎn)介紹濕式輪碾機(jī)。濕式輪碾機(jī)工作原理是通過碾輪和碾盤間的相對運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的，原料中的塊狀物料在接觸碾輪時(shí)，受到?jīng)_擊而破裂，破裂后的原料及原有小顆粒逐漸進(jìn)入碾輪正下方被壓碎。同時(shí)，由于碾輪在寬度方向線速度不同，使其在繞主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生差速，對原料形成剪切的搓裂作用，使原料顆粒細(xì)化，從而增加了原料處理后的塑性。
輪碾機(jī)構(gòu)造簡單，操作可靠，磨損的零件容易更換，適于磨碎各種大小的硬物料塊，并且能保證所需的磨碎粒度。濕式輪碾機(jī)在磚瓦廠主要用于對原料進(jìn)行碾練增塑，以利于下一步擠出成型，尤其是高摻量粉煤灰制磚，必須使用輪碾機(jī)才能保證原料成型。
輪碾機(jī)的缺點(diǎn)是重量大、不便于運(yùn)輸與安裝。
以上是對幾種常用破碎機(jī)的簡略介紹，另外，還有一些破碎機(jī)如齒輥破碎機(jī)、球磨機(jī)等應(yīng)用較少，本文不再贅述，希望本文能對磚瓦廠設(shè)備選型有所裨益。
