雷蒙磨的磨碎机理研究
摘 要：雷蒙磨主要用于工业上，主要是用作非金属矿物的磨碎，在经过雷蒙磨的磨碎作用后，所得到的产品粒度大致在为325-400之间。近年来，市场上对于非金属矿的需求量不断增大，对于将非金属矿物磨成细粉也就有了更高的祈求，所以雷蒙磨的使用范围也是越来越广，而对于雷蒙磨磨碎机理进行研究也就势在必行，下面将从碰撞理论和运动学理论角度，研究雷蒙磨实际冲击破碎力对粉碎效率的影响，对雷蒙磨的磨碎机理进行进一步的揭示。
关键词：雷蒙磨；磨碎机理；冲击破碎力
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.005
1 前言
我们在市场的快速发展下，对于一些非金属矿物原材料的使用频率也是越来越高了，作为重要的工业原料，非金属矿物特别是磨碎以后的非金属矿物粉体被越来越多的工业产品所需要，所以，对其进行快速有效的研磨十分重要，而实际的情况却是，在没有粗大颗粒进料的情况下，雷蒙磨的粉碎效率其实并不是很高，所以为了能够更加彻底的研究其粉碎机理，进而提高雷蒙磨的粉碎效率，需要我们从雷蒙磨进行粉碎时的动力学进行仔细的研究。
2 雷蒙磨的结构和工作机理
雷蒙磨，又叫悬摆式磨粉机，其主要结构除了作为外形支架的梅花架，其机械部分主要还是由管路系统、磨机主机、鼓风机、分析器件这四部分组成的，在雷蒙磨进入工作状态时，首先将需要磨碎的非金属矿物从位于磨机主机侧部的给料机和滑槽送入雷蒙磨的主体内部，此时保持磨环固定不动，梅花架在外部传动装置的动力作用下进行快速的旋转运动，悬挂于梅花架上的4个至6个悬摆式磨磨辊总成就会绕机体的中心轴线开始旋转，同时磨辊绕磨辊轴进行自转，由于梅花架旋转产生的离心力，使得这几个磨辊开始向外张开，进而压紧磨环，并且同时以一定的速度与物料进行碰撞，在碰撞中实现对于物料的破碎与打磨，最后，经过破碎的物料，被鼓风机送入到分析器中进行下一步的粒度分级与处理，经过分级的物料，如果粒径过大则会被重新投入到磨机中进行下一步的磨碎处理，而分级合格的物料会经过分析机出口进入收集系统。经过研究表明，雷蒙磨进行工作时，主要的作用力来自于机体的冲击力与磨辊对于物料的离心碾压力。
3 雷蒙磨的破碎力影响因素分析
对于雷蒙磨的破碎力，影响因素有很多，主要有雷蒙磨的结构，磨机内部主机的转速以及摆臂磨辊的自重和重心位置等等，下面将就这些影响因素进行逐一的分析与研究。
（1）雷蒙磨的主机转速。在目前，有许多公司为了能够提高雷蒙磨的粉碎效率，在保持磨辊装置自重不发生变化的前提下，私自改变了雷蒙磨的转速，将其从之前的124转/分增加到了现在的140转/分，这样虽然可以在短时间内提高雷蒙磨的粉碎效率，但是这样也会给雷蒙磨在长期使用时带来安全隐患，一方面，由于转速的提高，在磨制不同材质，不同硬度和不同比重的矿石时，这种高转速下的机器的制粉效率会产生明显的不同，经过多次的实践证明，在雷蒙磨粉碎一些硬度比较低的矿石诸如滑石和方解石等，会因为主机转速的大幅度提高而降低磨机内部铲刀的铲料性能，进而会影响到物料粉碎时垫料层的形成，产生空磨的风险，而一旦雷蒙磨开始空磨，则会出现严重的震动和噪音，使得机器在大幅度震动时产生震裂的风险，也会使得雷蒙磨的磨辊和磨环磨损速度加快，反而可能影响粉碎的效率，所以，我们并不能够单纯的通过提高主機的转速，来提升雷蒙磨的冲击力，否则造成的安全隐患会比较大。
（2）摆臂磨辊的自重和重心位置。经过受力分析我们可以发现，雷蒙磨的粉碎力主要是来自于中心轴在转动时带动梅花架转动，进而带动悬挂摆臂磨辊装置高速旋转而产生离心的力，离心力经由磨辊的传递作用在磨料上，使得磨料在磨辊与磨环之间进行不断的挤压与破碎，进而被碾碎，实现物料的最终破碎。
研究表明，现阶段应用的雷蒙磨的磨辊，在磨制的物料硬度比较高的情况下，例如在磨制石英或者长石时，都显得挤压力有点不足，在磨制时，如果物料受到的挤压力小于它受到的破碎力，那么磨辊就可能会产生反跳，会造成磨辊的反复冲击，最终的结果是磨辊不仅仅增加了研磨时的磨碎次数，降低了雷蒙磨的使用效率，而且也会增加雷蒙磨在使用时的噪音，降低了雷蒙磨的使用寿命，通过以上的分析我们也可以看出雷蒙磨磨辊装置的自重比较轻，重心却比较短会降低磨机的研磨效率，减少磨粉产量。
（3）雷蒙磨的结构影响。目前国内现有的雷蒙磨多为摆式雷蒙磨
，在结构上来看，一般由于其尺寸的限制，由于磨环的孔径比较小，仅在磨辊与磨环上边缘之间形成了一个点接触的角度，因此经常可能会导致雷蒙磨的磨辊与磨环之间的接触不良，最后使得进行磨碎时的研磨面都集中在了机器的上部，也就是降低了雷蒙磨磨辊的研磨接触面，进而降低了机器的粉碎效率。为了能够让磨辊与磨环进行良好的接触，磨辊的中心就不得不向内移，最终的结果是，回转半径变小，同时挤压力也变小，这也是雷蒙磨运行效率不高的主要原因。
研究发现，当一个新的磨辊装入雷蒙磨的主机内部开始进行粉碎的时候，是其单位产量最低的时候，只有当磨辊的直径在经过一段时间的使用以后磨损至点接触的摆角逐渐消失时，才能够达到最大的产量，这也从一定程度上表明了，只有改变磨辊装置的摆角，增加回转半径，才能够真正的实现增加磨辊与磨环的接触面积，同时也能够实现挤压力F的增加，最终才能够实现雷蒙磨粉碎效率的提高。
4 结束语
经过研究，无论从碰撞学理论还是从运动学理论来对雷蒙磨的受力情况大小进行分析，都会发现其冲击力远远大于离心力的作用值，而正是如此大的冲击力，才使得磨辊与磨环之间的物料能够在比较短的时间内破碎成我们所需要的粒径大小的颗粒。通过增加磨辊或磨辊总成自重、加大磨辊总成重心到悬挂点长度及至回转中心的旋转半径、增大磨辊与磨环的接触面积等，是提高雷蒙磨的冲击力进而提高其磨碎物料效率的有效途径。
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