粉碎方法和粉碎理论

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（一）粉碎方法

　　在饲料加工过程中，对于谷物和饼粕等饲料，常用击碎、磨碎、压碎与劈碎的方式将其粉碎

　　a. 击碎粉碎--物料在瞬间受到外来的冲击而粉碎，它对于粉碎脆性物料最为有利，因其适应性广、生产率高，在饲料厂广泛被应用。

　　b. 磨碎--物料与运动的表面之间受一定的压力和剪切力作用，当剪应力达到物料的剪切强度极限时物料被破碎。

　　c. 压碎--物料置于两个粉碎面之间，施加压力后粉料因压应力达到其抗压强度极限而被粉碎，所以粉碎效果较好。

　　d.e 锯切碎--用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压物料时，物料沿压力作用线的方向劈裂，当劈裂平面上的拉应力达到或超过物料拉伸强度极限时物料破碎。

　　（二）物料的力学性质

　　物料的力学性质与所要选择的粉碎方式有很大的关系。根据物料应变与应力的关系，以及极限应力的不同，其力学性质包括以下5种：

　　a. 强度--物料的强度是指其对外力的抵抗能力。通常以材料破坏时单位面积上所受的力即或Pa来表示，按受力破坏的方式不同，可分为压缩强度、拉伸强度、扭曲强度、弯曲强度和剪切强度等。

　　b. 硬度--硬度表示物料抵抗其它物料刻划或压入其表面的能力，也可理解为在固体表面产生局部变形所需的能量。

　　c. 脆性--脆性是与塑性相反的一种性质，从变形方面看，脆性材料受力破坏时直到断裂前只出现极小的弹性变形，而不出现塑性变形，因此其极限强度一般不超过弹性极限。

　　d. 韧性--材料的韧性是指在外力的作用下，塑性变形过程中吸收能量的能力。吸收能量越大，韧性越好，反之亦然。

　　e. 易磨（碎）性--仅用强度和硬度还不足以全面精确地表示材料粉碎的难易程度，因为粉碎过程除决定于材料物理性能外，还受物料粒度、粒形、粉碎方法等诸多因素的影响。所谓易碎性即在一定粉碎条件下将物料从一定粒度粉碎至某一指定粒度所需要的功耗比。

　　对一种具体的物料来说，上述5种力学特性之间有内在的联系，导致物料综合性质的复杂化，这些对于粉碎时所需要的变形力均有影响。总的来说，凡是强度越强、硬度越小，脆性越小而韧性越大的物料，其所需要的变形能就越多。选择粉碎方法的重要依据是被粉碎物料的物理性质。其中，被粉碎物料的强度和破裂性是两个主要指标，对于坚而不韧的物料，撞击和挤压较有效；对于韧性物料以剪切较好，对脆性物料以撞击破碎为宜。在饲料加工中，谷物原料的粉碎一般用锤片式粉碎机，以撞击粉碎作用为主，含纤维多的如砻糠等原料则以剪切和磨碎为主。总之，根据物料的物理和机械特性，正确选择粉碎方法，对提高粉碎效能，节约能耗具有重要意义。

　　（三）粉碎模型

　　Rosin-Rammler等认为：粉碎产物的粒度分布具有二成分性，即合格的细粉和不合格的粗粉。根据这种双成分析，可以推论，颗粒的破坏与粉碎并非由一种破坏形成所致，而是由二种或二种以上破坏作用所共同构成的。

　　a.体积粉碎模型--整个颗粒均受到破坏，粉碎后生成物多为粒度大的中间颗粒。随着粉碎过程的进行，这些中间颗粒逐渐被粉碎成细粉成分，撞击粉碎和挤压粉碎于此模型较为接近。

　　b.表面粉碎模型--在粉碎的某一时刻，仅是颗粒的表面产生破坏，被磨削下微粉成分，这一破坏作用基本不涉及颗粒内部。这种情形是典型的磨碎和研磨粉碎方式。

　　a. 均一粉碎模型--施加于颗粒的作用力使颗粒产生均匀的分散性破坏，直接粉碎成微粉。均一粉碎模型仅符合结构极其不紧密的颗粒粉碎。

　　实际粉碎过程往往是前几工种粉碎模型的综合，前者构成过度成分，后者形成稳定成分。体积粉碎与表面积粉碎所得的粉碎产物的粒度分布有所不同，体积粉碎后的粒度较窄较集中，但细颗粒比例较小，表面粉碎后细粉粒较多，但粒度分布范围较宽，即粗颗粒也较多。

本文转自D+快检创客联盟：http://bbs.dplus.com.cn/