（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/班建偉）通常，將米數量級的原料經(jīng)過(guò)外力作用使之變?yōu)楹撩讛盗考壡椅锪项w粒粒徑小于100 mm 的過(guò)程，稱(chēng)之為破碎。而將毫米數量級的物料顆粒經(jīng)過(guò)外力作用使之變?yōu)槲⒚讛盗考壡椅锪项w粒粒徑小于0.01 mm 的過(guò)程，稱(chēng)之為粉磨。一般來(lái)講，物料的粉磨過(guò)程既存在物料的破碎過(guò)程、又存在物料的粉磨過(guò)程。因此，可以將物料破碎和粉磨過(guò)程統稱(chēng)為粉碎。
目前陶瓷行業(yè)的粉磨裝備主要是球磨機。球磨機是最早出現且應用最為普遍的粉磨設備，其粉磨機理可歸納為“料群粉磨”。料群粉磨的最大缺點(diǎn)是有用功少、效率低下。研究結果表明，球磨機的機械效率僅為2%～5%。球磨機雖然已經(jīng)過(guò)上百年不斷的改進(jìn)、發(fā)展，并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)出大型球磨機和連續球磨機，但總體看來(lái)，從機械結構方面提升球磨機的機械效能幾乎已經(jīng)達到了技術(shù)的極限。
1 陶瓷原料制備的現狀
我國是世界陶瓷生產(chǎn)的第一大國， 2013年全國建陶產(chǎn)量達到96.9億平方米，比2012年增長(cháng)7.8%。然而，我國陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的原料制備普遍存在工藝流程落后，裝備幾十年不變，能源利用率低，能耗巨大這一嚴峻而現實(shí)的問(wèn)題。特別是陶瓷原料的制備一直采用開(kāi)流式的球磨工藝(用間隙式球磨機)，幾十年來(lái)幾乎沒(méi)有改變，一直沿用至今，然而國外早已經(jīng)開(kāi)始采用圈流式連續球磨工藝(用連續式球磨機)，國內卻一直推廣不了。
我們知道陶瓷原料的種類(lèi)繁多，含水率又各不相同，為保證原料粉磨前后配方的一致性，中國的陶瓷企業(yè)一直采用落后的開(kāi)流式球磨工藝。該球磨工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠確保陶瓷原料的配比在球磨前后不會(huì )發(fā)生變化，物料混合得非常均勻，間隙式球磨機在將物料粉磨的同時(shí)，還起到了將物料混合均勻的作用，正由于間隙式球磨機具有這一優(yōu)點(diǎn)，在陶瓷行業(yè)原料的粉磨工序中占據了不可動(dòng)搖的地位。
然而這一球磨工藝的最大缺點(diǎn)是，物料在粉磨過(guò)程中不可避免地會(huì )出現“過(guò)度粉碎”現象。所謂“過(guò)度粉碎”是指己達到了細度要求的物料不及時(shí)地排出，仍然在機內繼續球磨，這部分物料必然過(guò)細，消耗多余的能量，而且過(guò)細的物料還會(huì )把粗顆粒包裹起來(lái)，使粗顆粒不易直接受到粉碎作用，結果使粉碎機生產(chǎn)能力降低，單位功耗增加。因此“過(guò)度粉碎”現象應該盡可能地避免出現。
眾所周知，陶瓷原料加工環(huán)節中“球磨成漿”生產(chǎn)工藝落后，球磨時(shí)間長(cháng)，用電量占企業(yè)用電的40%以上，而且有能量利用率非常低(一般只有2%-3%)，噪音大、體積笨重，占地面積大等缺點(diǎn)。但由于中國的陶瓷原料的標準化問(wèn)題一直未能解決，因此中國的陶瓷企業(yè)至今仍采用這一落后的原料制備工藝路線(xiàn)和間隙式球磨機。
2 連續式球磨機
2.1 單筒連續式球磨機
連續式濕法球磨機( 以下簡(jiǎn)稱(chēng)連續式球磨機)以前廣泛應用在選礦行業(yè)中。1984 年左右, 連續式球磨機開(kāi)始在意大利陶瓷墻地磚行業(yè)應用，隨后，國外的一些陶瓷企業(yè)普遍使用連續式球磨機。早期的連續式球磨機只有一個(gè)水平放置的筒體, 筒體被隔板分成2 一3 個(gè)研磨腔，每個(gè)研磨腔內裝有尺寸大小不一的研磨體, 如圖1 所示。
 與間歇式球磨機一樣, 筒體旋轉時(shí), 筒體內研磨體等在摩擦力和離心力的作用下被筒體提升到一定高度后,在重力的作用下沿近似拋物線(xiàn)軌跡落下來(lái), 沖擊和研磨物料, 并產(chǎn)生一定的軸向運動(dòng)促使物料研磨和混合均勻。
但由于球磨機的筒體直徑較大，大型球磨機的轉速較低，筒內的研磨體基本上不存在拋落運動(dòng)，筒內的物料主要是受到研磨體的研磨作用。從加料端至卸料端連續加人的物料, 一邊粉磨, 同時(shí)依次通過(guò)各篩板逐漸移向卸料端, 最后由卸料端卸出筒體, 卸出筒體的泥漿通篩分機械進(jìn)行分級，達到粒度要求的物粒送到下道工序，未能達到粒度要求的物料送回到磨機內繼續完成對物料的連續粉磨作用。
2.2 多單元連續式球磨機
多單元連續式球磨機一般制造成2 段或3 段具有單獨的傳動(dòng)系統的球磨機，可以理解成多個(gè)單圓柱筒形連續式球磨機的組合，但每個(gè)單元的體積小很多，與間歇式球磨機相似(見(jiàn)圖2)。
 幾個(gè)單元結構相同，都有獨立的驅動(dòng)(變頻)和球石加入裝置，每個(gè)單元有獨立的轉速和球石級配， 將研磨到一定細度的泥漿送到下一個(gè)單元繼續球磨。這種球磨方式完全符合濕法球磨理論，即可根據粉磨物料的細度不同，選擇合適的料球比和轉速，所以效率無(wú)疑是最高的。
據介紹，多單元連續式球磨機比間歇式球磨機節能15%左右。這種多單元連續式球磨機的各個(gè)單元的外型尺寸與普通球磨機基本相同，所以其制造、運輸、安裝都更加容易操作。
2.3 連續式球磨機與間歇式球磨機的特點(diǎn)
(1)連續式球磨機采用的是圈流式粉磨工藝，不會(huì )產(chǎn)生“過(guò)度粉碎”現象，提高了粉磨效率。
(2) 陶瓷工業(yè)連續式球磨機的筒體通常被分成2-3 個(gè)研磨腔, 每個(gè)倉配備適宜的研磨體, 從而研磨效果最佳; 因此物料由加人端進(jìn)人筒體后, 依次經(jīng)各研磨腔逐級破碎研磨, 極易達到所需的粒度要求。
此外從卸料端卸出的泥漿, 經(jīng)振動(dòng)篩篩分后, 未達到粒度要求的篩上料又經(jīng)皮帶輸送機或泥漿泵等重新送人加料端,進(jìn)人球磨機再次研磨, 直至達到所需的粒度要求。
(3)由于連續式球磨機筒體內溫度的升高和動(dòng)態(tài)出漿, 使得出磨泥漿的粘度降低, 從而減少了球磨物料的用水量和噴霧干燥塔的蒸發(fā)量, 節能效果明顯。
(4) 整套設備采用PLC 控制, 基本實(shí)現無(wú)人操作和集中控制，大大節省了人力，實(shí)現自動(dòng)化操作?！?br />
(5) 進(jìn)出料是連續的, 省去了間歇式球磨機的進(jìn)料及放漿時(shí)間, 工作效率高且便于實(shí)現自動(dòng)化。
(6)和間歇式球磨機相比大大減少占地面積。
綜上所述，連續球磨工藝連續式球磨機在節能和生產(chǎn)管理（增加人均生產(chǎn)率，節約占地面積，便于工藝管理）方面都有不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。
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