粉碎方法和粉碎理論

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（一）粉碎方法

　　在飼料加工過程中，對于谷物和餅粕等飼料，常用擊碎、磨碎、壓碎與劈碎的方式將其粉碎

　　a. 擊碎粉碎--物料在瞬間受到外來的沖擊而粉碎，它對于粉碎脆性物料最為有利，因其適應性廣、生產率高，在飼料廠廣泛被應用。

　　b. 磨碎--物料與運動的表面之間受一定的壓力和剪切力作用，當剪應力達到物料的剪切強度極限時物料被破碎。

　　c. 壓碎--物料置于兩個粉碎面之間，施加壓力后粉料因壓應力達到其抗壓強度極限而被粉碎，所以粉碎效果較好。

　　d.e 鋸切碎--用一個平面和一個帶尖棱的工作表面擠壓物料時，物料沿壓力作用線的方向劈裂，當劈裂平面上的拉應力達到或超過物料拉伸強度極限時物料破碎。

　　（二）物料的力學性質

　　物料的力學性質與所要選擇的粉碎方式有很大的關系。根據物料應變與應力的關系，以及極限應力的不同，其力學性質包括以下5種：

　　a. 強度--物料的強度是指其對外力的抵抗能力。通常以材料破壞時單位面積上所受的力即或Pa來表示，按受力破壞的方式不同，可分為壓縮強度、拉伸強度、扭曲強度、彎曲強度和剪切強度等。

　　b. 硬度--硬度表示物料抵抗其它物料刻劃或壓入其表面的能力，也可理解為在固體表面產生局部變形所需的能量。

　　c. 脆性--脆性是與塑性相反的一種性質，從變形方面看，脆性材料受力破壞時直到斷裂前只出現極小的彈性變形，而不出現塑性變形，因此其極限強度一般不超過彈性極限。

　　d. 韌性--材料的韌性是指在外力的作用下，塑性變形過程中吸收能量的能力。吸收能量越大，韌性越好，反之亦然。

　　e. 易磨（碎）性--僅用強度和硬度還不足以全面精確地表示材料粉碎的難易程度，因為粉碎過程除決定于材料物理性能外，還受物料粒度、粒形、粉碎方法等諸多因素的影響。所謂易碎性即在一定粉碎條件下將物料從一定粒度粉碎至某一指定粒度所需要的功耗比。

　　對一種具體的物料來說，上述5種力學特性之間有內在的聯系，導致物料綜合性質的復雜化，這些對于粉碎時所需要的變形力均有影響?？偟膩碚f，凡是強度越強、硬度越小，脆性越小而韌性越大的物料，其所需要的變形能就越多。選擇粉碎方法的重要依據是被粉碎物料的物理性質。其中，被粉碎物料的強度和破裂性是兩個主要指標，對于堅而不韌的物料，撞擊和擠壓較有效；對于韌性物料以剪切較好，對脆性物料以撞擊破碎為宜。在飼料加工中，谷物原料的粉碎一般用錘片式粉碎機，以撞擊粉碎作用為主，含纖維多的如礱糠等原料則以剪切和磨碎為主。總之，根據物料的物理和機械特性，正確選擇粉碎方法，對提高粉碎效能，節約能耗具有重要意義。

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　　Rosin-Rammler等認為：粉碎產物的粒度分布具有二成分性，即合格的細粉和不合格的粗粉。根據這種雙成分析，可以推論，顆粒的破壞與粉碎并非由一種破壞形成所致，而是由二種或二種以上破壞作用所共同構成的。

　　a.體積粉碎模型--整個顆粒均受到破壞，粉碎后生成物多為粒度大的中間顆粒。隨著粉碎過程的進行，這些中間顆粒逐漸被粉碎成細粉成分，撞擊粉碎和擠壓粉碎于此模型較為接近。

　　b.表面粉碎模型--在粉碎的某一時刻，僅是顆粒的表面產生破壞，被磨削下微粉成分，這一破壞作用基本不涉及顆粒內部。這種情形是典型的磨碎和研磨粉碎方式。

　　a. 均一粉碎模型--施加于顆粒的作用力使顆粒產生均勻的分散性破壞，直接粉碎成微粉。均一粉碎模型僅符合結構極其不緊密的顆粒粉碎。

　　實際粉碎過程往往是前幾工種粉碎模型的綜合，前者構成過度成分，后者形成穩定成分。體積粉碎與表面積粉碎所得的粉碎產物的粒度分布有所不同，體積粉碎后的粒度較窄較集中，但細顆粒比例較小，表面粉碎后細粉粒較多，但粒度分布范圍較寬，即粗顆粒也較多。

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