1、概述
超細
粉碎機及超細分級機的發(fā)展及使用與非金屬礦物工業(yè)的發(fā)展是密不可分的，尤其是近年來，我國非金屬礦物工業(yè)的發(fā)展使得超細粉碎及超細分級技術(shù)也得到了進一步提高。因此，筆者以非金屬礦物工業(yè)的發(fā)展為背景，來分析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。
2、我國非金屬礦物工業(yè)現(xiàn)狀及其制備問題
目前中國的非金屬礦物工業(yè)已具有相當大的規(guī)模，產(chǎn)量和出口量都呈現(xiàn)增長趨勢。但國產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和檔次不高，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，許多非金屬礦物深加工產(chǎn)品還要依賴進口，如國內(nèi)高中檔玻璃原料及電子級球形硅微粉完全依賴進口。
非金屬礦物許多都是白色礦物，對其進行深加工作業(yè)的第一基本要求就是提高其白度，其次就是保護石墨類鱗片和帶有纖維類礦物的礦物纖維。了解礦物的特性和對其深加工的要求，可以巧妙地組合工藝流程，達到節(jié)能、環(huán)保、簡易，且得到最好的精礦品位和最好的回收率的目的。
對非金屬礦物進行超細加工的目的主要是開發(fā)非金屬礦物在超微（細）粉體狀態(tài)的特殊性能。
2.1 充分發(fā)展小顆粒的各種效應(yīng)7 7發(fā)展小顆粒粒子的各種效應(yīng)是我們研究超細粉體的基本目的。由于超微（細）粉體將會帶來量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)及宏觀量子隧道效．應(yīng)，這對開發(fā)非金屬天然納米材料（如石墨、沸石、高嶺土、硅藻土、珍珠巖等）和合成的非金屬礦物納米材料（如碳酸鈣、鈦白粉、二氧化硅、炭黑等）的用途都是十分重要的。
2.2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，例如w(SiO2)為99.99%的超細粉目前我國僅限于試驗室成果，還沒有工業(yè)化實踐，而進口的高檔產(chǎn)品價格可達15萬元／噸，w（ZrO2）為99. 999%的超細粉價格為普通耐火材料用2r02粉的300多倍。
有了純度，才有可能談超細化，否則有了細度但是純度不夠要求，這等于是浪費人力、物力及財力。20年以前超微細粉體的研究對象是粒徑3um以上的粉體，十年以前則是粒徑1um以上的材料，而近幾年來已進展到研究納米級的。隨著顆粒粒徑的變小，材料本身更多的特性也將被開發(fā)。
2.3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。人們對超微細粉體在某些方面的獨特功能進行研究并加以利用，同時人為地賦予它新功能，使其更好地為人們服務(wù)。
2.4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徑、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、光導率等一系列的特性。不同特性的
粉體在應(yīng)用方面具有不同的效果。例如我們通常所
用的用于封裝材料的Si02粉，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)品粒度分
布不同，其結(jié)果也相差許多。
3、我國超細粉碎機與超細分級機的研發(fā)
我國從1995至2005年10年間擁有近160個超細粉碎機專利，由此可以看出，我國超細粉碎機及超細分級機的發(fā)展概況。
3.1超細粉碎理論及實踐
3.1.1超細粉碎理論研究
破碎理論是解決物料粉碎與能量消耗關(guān)系的理論基礎(chǔ)，探索物料粉碎狀態(tài)與能量消耗之間的內(nèi)在聯(lián)系，對指導制造更有利于粉碎、更節(jié)能的粉碎設(shè)備，對降低能耗、節(jié)約能源有重要的理論研究價值和重大的現(xiàn)實意義。
自19世紀，學者P．R，Von Rittinger提出了破碎理論的新概念以來，到上個世紀80年代加巴洛夫從結(jié)構(gòu)化學的角度研究了粉碎能耗問題。破碎理論經(jīng)過100多年的發(fā)展與完善，在粉碎領(lǐng)域起著重要的指導作用。但這些理論都在一定程度上存在不足及其局限性，從實際使用出發(fā)，三大粉碎理論都有各自的適用范圍，具有一定的片面性。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的理論落后于實踐，傳統(tǒng)破碎理論的缺陷與不足日顯突出，在許多領(lǐng)域已不能起到指導作用。為此，尋求更合理、更準確、更能反映實際粉碎狀態(tài)的破碎理論已迫在眉睫。
母福生認為物料變形、破碎過程十分復雜、它不是一個孤立系統(tǒng)，而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)態(tài)一漸變一突變的螺旋式演變過程，同時伴隨聲、熱等能量的耗散。要完整建立系統(tǒng)，建立物料粉碎功耗方程，需要多學科的理論做基礎(chǔ)，在多學科交叉融合的前提下，來建立功耗方程才可能更完善和全面，才能揭示物料粉碎這一復雜系統(tǒng)的內(nèi)在演變機理。
吉曉莉基于流化床氣流磨粉碎機理，研究了粉碎腔內(nèi)的工質(zhì)壓強與噴嘴個數(shù)對SiC顆粒形貌的影響。提高粉碎腔內(nèi)的工質(zhì)壓強可增加粉碎強度；粉碎腔內(nèi)采用兩個噴嘴以增加顆�；ハ嘧矒舻臋C率是制備片狀SiC粉的有效方法。采用流化床式氣流磨加多級渦輪分級機的粉碎系統(tǒng)，可以制備產(chǎn)品質(zhì)量較好的多級別超細SiC片晶微粉。
龔俊等用三維黏性流動計算軟件NUMECA對湍流粉碎機的吸入腔進行了定常三維紊流流場的數(shù)值模擬，得到了吸人腔內(nèi)部流場的壓力分布和速度分布，直觀地顯示了吸入腔內(nèi)部的流動現(xiàn)象，為后續(xù)階段的整機聯(lián)算奠定了基礎(chǔ)。
王燕民用高壓輥磨與攪拌磨構(gòu)成的復合粉碎系統(tǒng)進行了濕法超細研磨碳酸鈣物料的試驗，試驗結(jié)果表明：該系統(tǒng)能有效地提高物料細度并降低能耗，這可能與顆粒在高壓輥磨受壓后產(chǎn)生微裂隙有關(guān)；高壓輥磨預磨次數(shù)明顯地影響攪拌磨的最終產(chǎn)品粒度和節(jié)能效果；經(jīng)模擬各種不規(guī)則形狀顆粒破壞行為表明，顆粒受壓時產(chǎn)生微裂隙的現(xiàn)象與其各向異性和應(yīng)力分布有關(guān)。各種理論研究表明，超細粉碎理論應(yīng)該與現(xiàn)行的三大粉碎理論有不同的表現(xiàn)方式，但如何能正確表現(xiàn)，還有待粉碎界人士共同努力去研究，期待早日出現(xiàn)一個完整的表達公式。筆者提醒粉碎機的開發(fā)商注意：①開發(fā)粉碎細物料設(shè)備的思考方法不同于粉碎粗粒物料的；②超細粉碎機的開發(fā)應(yīng)該是多力場的。
3.1.2超細粉碎機械
我國超細粉碎技術(shù)起于上世紀60年代；在引進、消化、吸收、研制一系列運作下，到上世紀80年代開始生產(chǎn)國產(chǎn)粉碎機，如指狀粉碎機、塔式磨機、氣流磨等；到上世紀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，但由于超細分級機要符合流體力學原理，研制難度大一些，因此研制者較少。
超細攪拌磨始于1928年，1952年美國杜邦公司推出立式砂磨機，上世紀80年代Drais公司開發(fā)成功DCP環(huán)隙式攪拌磨，使粉碎分散效率大大提高。近年來，德國和日本正在研發(fā)亞微米、納米超細攪拌磨，如S型、C型和ZR120型離心式超細攪拌磨。
長沙礦冶研究院研制的LXJM大型超細攪拌磨機，從筒體、攪拌器和傳動裝置等方面優(yōu)化了攪拌磨的設(shè)計，并應(yīng)用于造紙涂布用亞微米重質(zhì)碳酸鈣的濕法超細加工中，其產(chǎn)品滿足造紙工業(yè)的要求。
邱益等推出的一種CGM60-B錐擺式攪拌磨，其特點是：提高每個循環(huán)對物料注入的載荷強度，即提高單位工作容器注入能量密度；改變磨球和物料運行軌跡，增加物料流的紊亂運動，造成運動方向多維性；解決了磨機內(nèi)部能量轉(zhuǎn)移問題。
丁浩開發(fā)了一種改進型的懸輥式粉磨設(shè)備——DHM型磨機，它是單一粉磨設(shè)備，可與分級機組成配套工藝使用。該機與傳統(tǒng)的懸輥磨（雷蒙磨）相比，磨輥為多層，并因其高速旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)了碾磨的連續(xù)化。
金振中等認為：氣流粉碎機以熱壓縮空氣為工作介質(zhì)，一方面能夠提供較大的粉碎力，有利于產(chǎn)品的細化；另一方面，在所得產(chǎn)品粒度基本相同的前提下，使用熱壓縮空氣比使用過熱蒸汽更為經(jīng)濟。而且金振中等為此提出了一種簡單易行的熱壓縮空氣加料器噴嘴設(shè)計。據(jù)此設(shè)計制造的以熱壓縮空氣與工作介質(zhì)的強力氣流粉碎機已應(yīng)用于超細粉體的實際生產(chǎn)中，并取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
段江濤[IO]對以硅、錳、鉻、銅為主要合金元素，加入少量釩、鈦、硼、氮和稀土元素進行微合金化和變質(zhì)處理，在空冷淬火條件下，獲得了綜合性能優(yōu)良的貝氏體組織。該低合金空冷貝氏體鋼生產(chǎn)工藝簡單、貴金屬元素加入量少，生產(chǎn)成本與高錳鋼相當，且該材料具有優(yōu)良的強韌性和耐磨性，若應(yīng)用于超細粉碎機械中，經(jīng)濟效益顯著，值得推廣應(yīng)用。
3.1.3超細粉碎機械小結(jié)
從總體上來講，目前國內(nèi)超細粉碎機的基本情況如下：
1、國內(nèi)與世界各國定型的機種基本上處在同一水平，國外生產(chǎn)的定型產(chǎn)品國內(nèi)多有生產(chǎn)；
2、某些機種比國外還先進，如各式改進型雷蒙磨，上下都帶粉碎（刀頭）錘頭的改進型ACM機，新型多力場GYM億豐磨，以及這幾年新發(fā)展的一些有特點的試驗定型新機種；
3、總體上，我國對超細粉體的技術(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，再加上制造企業(yè)各方面的因素，設(shè)備制造的總體水平與國外有差距；
4、國內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備沒有相關(guān)的統(tǒng)一標準（包括行業(yè)標準和國家標準），生產(chǎn)的設(shè)備名稱、型號不統(tǒng)
一，讓使用者很茫然。
3.2超細分級理論及實踐
3. 2.1超細分級理論
對于超細物料的濕式分級，水力旋流器的應(yīng)用與推廣在國內(nèi)已有幾十年的經(jīng)驗，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物超細粉體的主要分級方法，主要分級機有日本引進的MS、MSS和德國的ArIP的單輪或多輪渦輪式分級機。干式超細分級實際上目前在向亞微米級（平均粒徑0.5—1.0 ILm）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)高純度納米粉的研究，這也是我國超細粉碎研究者奮斗的目標。
孫國剛等根據(jù)對離心式空氣分級機分級理論與流場的研究，找出了影響分級粒徑和分級精度的主要因素，總結(jié)了一套細粉空氣分級的設(shè)計方法，并為國內(nèi)3家企業(yè)設(shè)計了5套催化劑細粉分級生產(chǎn)裝置，成功地將催化劑中粒徑小于20um的細粉含量控制在1. 5%一30%，使國產(chǎn)裂化催化劑產(chǎn)品粒度分布達到國際市場的要求。
馮永國等認為，粉體顆粒在空氣中具有強烈的團聚傾向，是因為顆粒間存在著強烈的吸引力。空氣濕潤時，粉體的團聚主要是液橋力造成的；而在干燥條件下，則由范德華力引起。分級的首要任務(wù)是分散顆粒，使其處于單分散狀態(tài)，這樣才能提高粉體的流散性，也就是說超細粉體的分級技術(shù)在于顆粒分散。
王長會等n5 3通過理論分析和公式推導，建立了產(chǎn)品粒徑與分級機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系式，認為在分級機轉(zhuǎn)速和通風量一定的情況下，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)影響產(chǎn)品的最大分級粒徑；錐角、葉片傾角影響分級效率；轉(zhuǎn)子葉片數(shù)的增多并不能使臨界分級粒徑變小。
劉圣照等對渦流空氣分級機理論切割粒徑進行研究，認為：渦流空氣分級機分級主要發(fā)生在環(huán)形區(qū)和轉(zhuǎn)籠分級區(qū)，尤其是后者屬影響分級精度和切割粒徑大小的主要區(qū)域；不同的段設(shè)條件可推出不同的切割粒徑計算公式，眾多計算公式可以用統(tǒng)一的dso=Qe/8來表示，即切割粒徑dso取決于風量Q和轉(zhuǎn)籠轉(zhuǎn)速n的操作因素。
黨君祥等對4種不同微型旋風分離器在不同的流速下的分級效率進行了試驗研究，并采用無因次的Rosin-Rammler坐標對測試數(shù)據(jù)進行了整理。試驗結(jié)果表明，分級效率與斯托克斯數(shù)Stk之間關(guān)系在Rosin-Rammler坐標上為一條直線；采用微旋風器可對微粉進行分級，分割粒徑可達1.3um
3.2.2超細分級機械
分級機是粉體制備系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備之一，利用空氣作為分散介質(zhì)的動態(tài)分級設(shè)備在分級操作中占有重要地位，其發(fā)展先后經(jīng)歷了離心式空氣分級機、旋風式空氣分級機、渦輪式空氣分級機。目前，渦輪式空氣分級機因其工作穩(wěn)定、分級效率和精度高、生產(chǎn)能力大而得到了迅猛的發(fā)展，并逐漸占據(jù)了主導地位，其理論研究在國內(nèi)外也比較活躍。但渦輪空氣分級機主軸普遍采用懸臂方式布置，密封不可靠，采用氣密封也不經(jīng)濟；另外，由于渦輪分級室葉片細長，在高速旋轉(zhuǎn)時容易發(fā)生撓曲變形和振動，影響分級效果。對此，邱益等[18]發(fā)明了VTC 90立式渦輪空氣分級機，該機采用在主軸兩端設(shè)置支承點、整體葉片組件，這種結(jié)構(gòu)模式在國內(nèi)屬首例，是安裝維護簡便的分級設(shè)備。
根據(jù)斯托克斯的離心力公式得出的顆粒切割粒徑關(guān)系式，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。因此，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。方蒼舟在研究干式分級機時，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（常規(guī)分級葉輪是以彈性勢渦原理）為設(shè)計依據(jù)，葉片設(shè)計為空間規(guī)整曲面與平面聯(lián)合的形狀，研究結(jié)果為：①壓力損失只有常規(guī)分級的60%，分級極限達到0.8um（常規(guī)分級極限是1.0um）；②分級區(qū)設(shè)置徑向?qū)蛉~片，改變了常規(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，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%。目前，該研究已取得工業(yè)生產(chǎn)實踐成果。
4、我國超細粉碎機的市場空間
4.1我國超細粉碎機制造企業(yè)存在的問題
1、制造企業(yè)都是中、小型企業(yè)
改革開放20多年來，我國中、小企業(yè)發(fā)展較快，按中國粉體企業(yè)大全的不完全統(tǒng)計，粉體設(shè)備廠共1 644家，其中專門（或部門）制造粉碎機的廠家近1/4，目前企業(yè)數(shù)量仍在增加中。
筆者認為造成這種現(xiàn)狀的原因在于，有人以為：①粉體行業(yè)涉及行業(yè)多、范圍廣、分布面大、專業(yè)極多，發(fā)展速度快；②粉體設(shè)備制造可以照葫蘆畫瓢，拿起來就干，投資回收期短，利潤來得快，且設(shè)備預留空間很大，又沒有標準要求；③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，而制造商也沒搞明白就開始制造；②對粉體設(shè)備認識不足，不了解超細粉碎機和超細分級機的具體要求；③制造商對設(shè)備的材料缺少認識，或因成本問題而不敢采用；④企業(yè)不做企業(yè)策劃，很少做市場調(diào)查，對市場了解不足；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，賣買雙方都很盲目；⑦不正當?shù)纳虡I(yè)競爭，如不正當偷取別人的技術(shù)去仿制，或把打著別人的企業(yè)名稱以混淆視聽，騙取客戶上當，又或者打價格戰(zhàn)，將不合格產(chǎn)品低價賣出等。
2、進入WTO后對我國市場的影響
我國進入WTO已五年，所渭過渡期業(yè)已解除，我們應(yīng)該如何認清當前的新局面，筆者認為：①入市以后，市場環(huán)境擴大了，機會均等了，但競爭手段卻很生疏；②產(chǎn)品出口容易了，關(guān)稅也減少了，但非關(guān)稅壁壘增加了，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，因此危機感也增加了；③人世后實行國民待遇，有利于我國的企業(yè)進入市場，但競爭更激烈了；④隨著人世幾年來市場化改革的深入，市場經(jīng)濟體制的實行力度進一步加大了，市場在配置資源中的作用進一步加強，但市場的外延越寬，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。在新的形勢下，國內(nèi)各企業(yè)應(yīng)更加重視知識產(chǎn)權(quán)保護，更加規(guī)范企業(yè)經(jīng)營，更重視信譽，市場秩序才會進一步好轉(zhuǎn)。
3、困擾企業(yè)的原因
王子雄分析了中國民營企業(yè)經(jīng)營中的六大問題，共分52個小問題。筆者總結(jié)起來認為主要是企業(yè)高層決策、營銷策略、資本運營、企業(yè)經(jīng)營等幾個方面的問題。這些問題絕不是理論，對我國超細粉碎的設(shè)備生產(chǎn)廠都是共性問題。忽視了這幾個方面才會造成許多中小企業(yè)得不到發(fā)展，或發(fā)展到一定程度之后進入盲區(qū)。劉福廣分析了國內(nèi)一些失敗的大企業(yè)經(jīng)過轟轟烈烈之后敗走麥城的原因，這些教訓對我們是十分重要的。
我國許多企業(yè)都是家族式或準家族式的，這些企業(yè)都缺少職業(yè)經(jīng)理人，一般都做不大，也做不長久。正如影響產(chǎn)品銷售的因素是各種各樣的，但差異化才是吸引購買者的主要因素。在現(xiàn)代社會中，能滿足購買者需求的產(chǎn)品并不一定是你能賣出去的產(chǎn)品，消費者可選擇的產(chǎn)品太多了，只有差異優(yōu)勢，才是你的市場空間。
綜合我國超細粉體設(shè)備制造業(yè)發(fā)展中自身不利因素，屬于企業(yè)內(nèi)部原因的有：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。屬于企業(yè)外部原因的有：①政府的支持政策不能落實到位，對企業(yè)如何扶持不明確；②中小企業(yè)普遍感到融資難，難融資，這方面還有許多條條框框，流動資金成為很大問題；③企業(yè)本身的經(jīng)濟負擔越來越重。
4.2制造企業(yè)的發(fā)展空間
綜上所述，要搞好我國超細粉體設(shè)備制造企業(yè)，應(yīng)該做到如下幾點：
1、企業(yè)要不斷創(chuàng)新，增強競爭能力，在不斷探求市場空間的情況下研發(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，產(chǎn)品要發(fā)揮精、專、特的特點。
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)，要加強企業(yè)員工培訓，使得每個人都能成為本企業(yè)各專業(yè)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，多學一點經(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（注意絕不是推銷員的銷售問題）．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)束語
中國超細粉體工業(yè)橫跨20多個部門幾十個小的行業(yè)，與國外發(fā)達國家相比，我們的超細粉碎機與分級機制造仍落后發(fā)達國家一大步。要認清人世五年之后的今天，國際競爭就在我們眼前，我們必須大步趕上去。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)，全面了解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)與國際市場而努力。
相關(guān)粉碎機揉搓機產(chǎn)品：
1、
秸稈粉碎機
2、
飼料粉碎機
3、
鍘草機
