本文介紹了行星式球磨機(jī)的特點(diǎn)和研制歷程。首先利用材料疲勞損傷積累理論，分析行星式球磨機(jī)的節(jié)能機(jī)理，指出其節(jié)能特性不僅與磨機(jī)狀態(tài)有關(guān)，還與磨料的物理性質(zhì)有關(guān)。其次，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)概念及赫茲應(yīng)力計(jì)算方法，描述了粉體應(yīng)力分布、疲勞損傷積累效果以及行星效應(yīng)與節(jié)能效果的關(guān)系模型。然后研究了粉體工作應(yīng)力，推導(dǎo)出沖擊能耗降低系數(shù)，定量表達(dá)了磨機(jī)的節(jié)能機(jī)理。較后以制備礦渣微粉為例比較了三類典型設(shè)備的性能，驗(yàn)證了理論的正確性，并指出一般情況下行星式球磨機(jī)節(jié)能約30％～40％。
1.行星式球磨機(jī)節(jié)能問題
1998年以來，為了拓寬行星式球磨機(jī)的應(yīng)用范圍，東南大學(xué)與揚(yáng)州群鑫粉體廠共同開發(fā)了連續(xù)式干法行星式球磨機(jī)，同時(shí)解決了連續(xù)進(jìn)出料、潤滑、密封等工業(yè)應(yīng)用問題，成功應(yīng)用于制備重質(zhì)碳酸鈣、滑石粉、氫氧化鎂等粉體，建成了多條年產(chǎn)萬噸的粉體生產(chǎn)線。面對(duì)大量粉體制備，必須考核節(jié)能特性。普通球磨機(jī)在該廠使用多年，自然成為行星式球磨機(jī)的比較對(duì)象。在研究初始階段，設(shè)計(jì)出的行星式球磨機(jī)節(jié)能特性不理想，車間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，對(duì)某些粉體并不節(jié)能。這一事實(shí)給研發(fā)工作帶來了很大阻力。同樣原因，2O世紀(jì)8O年代中期，國家有關(guān)部門鼓勵(lì)引進(jìn)粉磨設(shè)備，普通球磨機(jī)獲得廣泛使用，振動(dòng)磨、氣流磨、砂磨等機(jī)型先后興起，而行星球磨機(jī)被某些人誤解為“能耗／產(chǎn)量與普通球磨機(jī)等同”，無節(jié)能效果。
經(jīng)多年理論和實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，行星式球磨機(jī)在正確設(shè)計(jì)、正確使用的條件下，具有顯著的節(jié)能效果。
2.行星式球磨機(jī)節(jié)能的****層次解釋
物料強(qiáng)度分為整體強(qiáng)度和表面強(qiáng)度，其破壞形式分為一次受力破碎和多次受力疲勞損傷積累破碎。
3.行星式球磨機(jī)節(jié)能的****層次解釋
****層次解釋的前提是：假設(shè)普通球磨機(jī)工作于欠應(yīng)力狀態(tài)，如高硬度材質(zhì)粉體、超細(xì)粉體、輕材質(zhì)粉體，采用行星式球磨機(jī)提升，將低應(yīng)力下的疲勞損傷積累提升為高應(yīng)力下的積累，從而減少積累次數(shù)。本文將提出能耗降低系數(shù)這一概念，并給出節(jié)能的定量計(jì)算式。定義為行星球磨機(jī)單產(chǎn)能耗，與普通球磨機(jī)單產(chǎn)能耗之比，即
4.行星式球磨機(jī)節(jié)能的第三層次解釋
大型普通球磨機(jī)粉碎某些硬度不高的粉體時(shí)工作應(yīng)力往往都在適當(dāng)范圍，因此必須探討這一情況下的節(jié)能機(jī)理。第三層次解釋的前提是：假設(shè)普通球磨機(jī)工作在適當(dāng)應(yīng)力范圍，采用行星式球磨機(jī)后，借助參數(shù)選取，可獲得以沖擊為主的粉碎工況，體現(xiàn)其固有節(jié)能特性。
行星式球磨機(jī)除了節(jié)能特性外，還具有體積小、質(zhì)量輕、介質(zhì)用量少和生產(chǎn)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。一般情況下，節(jié)能效果約30％一40％。對(duì)于一些特殊情況節(jié)能更顯著。行星式球磨機(jī)特別適用于制備高硬度、低密度、超細(xì)粉體以及大批量生產(chǎn)的粉體。這些情況下其****性能將充分發(fā)揮。
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