一、前言
　　隨著新材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，碳化硅（sic）材料因其獨(dú)特的性質(zhì)在工程陶瓷、磨料、耐火材料、化工、電力以及冶煉和鑄造行業(yè)有著廣泛的用途。國(guó)內(nèi)外商家所使用碳化硅材料，不但對(duì)其化學(xué)成份有其嚴(yán)格指標(biāo)要求，而且對(duì)物料的物理性能和顆粒形狀有特殊的要求，其形狀必須是等積形的球狀體，不能有“假顆粒”積合體存在。不但對(duì)其真比重有嚴(yán)格要求，而且對(duì)物料的堆積密度也有嚴(yán)格的要求規(guī)定。堆積密度小，顆粒形狀不好，韌性和強(qiáng)度差的碳化硅原材料，在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。
　　二、國(guó)內(nèi)目前碳化硅加工生產(chǎn)的工藝現(xiàn)狀
　　國(guó)內(nèi)磨具磨料行業(yè)尚沒(méi)有自己的專(zhuān)業(yè)加工設(shè)備，普遍借用礦山加工機(jī)械進(jìn)行破碎作業(yè)。目前，磨料耐火材料普遍采用的加工設(shè)備和工藝是：鄂式破碎機(jī)粗碎 — 雙輥破碎機(jī)中碎 — 球磨機(jī)細(xì)碎 — 輪式干碾機(jī)進(jìn)行整形。這些加工設(shè)備主要采用擠壓破碎和磨礦原理。雖然在一定范圍內(nèi)能滿足市場(chǎng)需要，但工作效率低，消耗動(dòng)力大，顆粒形狀差，工藝復(fù)雜，設(shè)備難于維護(hù)，工本費(fèi)用高，更嚴(yán)重的危害是在加工破碎碳化硅過(guò)程中，由于碳化硅的高硬度造成破碎機(jī)機(jī)體嚴(yán)重磨損，使產(chǎn)品中帶入的機(jī)械“鐵”特別多，造成了“鐵”污染，受污染的破碎料，必須經(jīng)酸洗處理掉“鐵”后，才能應(yīng)用，不但加工費(fèi)用高，物料損失量大，受加工工藝因素的制約，影響加工生產(chǎn)量，而且對(duì)環(huán)境還會(huì)造成嚴(yán)重的危害。
　　金屬鐵及其氧化物，在非金屬材料中，是百害而無(wú)一利的有害元素，在碳化硅材料中，也有著極其嚴(yán)格的限量指標(biāo)，超指標(biāo)就為廢品。
　　三、尋求科學(xué)先進(jìn)的破碎設(shè)備，以改變目前的“鐵污染”性加工工藝。
　　分析傳統(tǒng)加工破碎工藝，造成“鐵”污染的工序主要來(lái)自球磨“細(xì)碎”和輪碾機(jī)“整形”工序，莫氏硬度為13級(jí)的碳化硅在研磨加工時(shí)，會(huì)對(duì)破碎機(jī)鋼球和襯板造成嚴(yán)重磨損，一般鐵的磨損消耗量為2-3‰左右，這種物料不經(jīng)酸處理是無(wú)法使用的，為此，基于國(guó)內(nèi)行業(yè)內(nèi)的普遍現(xiàn)狀，迫切尋求一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)破碎設(shè)備的無(wú)介質(zhì)破碎設(shè)備，從根本上去除雜質(zhì)“鐵”等硬性指標(biāo)元素，進(jìn)行集破碎與整形為一體的細(xì)碎設(shè)備是行業(yè)內(nèi)同仁們多年來(lái)的追求目標(biāo)，以滿足工程陶瓷工業(yè)對(duì)高純碳化硅材料的要求。為此，筆者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的反復(fù)考查測(cè)試認(rèn)為：PL型立式?jīng)_擊破碎機(jī)完全能夠滿足無(wú)“鐵污染”等因加工設(shè)備本身造成 的污染的要求，并且加工出產(chǎn)品顆粒形狀好，呈等積形，堆積密度大，一改傳統(tǒng)加工現(xiàn)狀。
　　PL型立式?jīng)_擊破碎機(jī)是一種物料與物料自沖擊新型破碎機(jī)。它采用“石打石”原理，利用物料在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)葉輪中加速，與破碎機(jī)渦動(dòng)腔內(nèi)的物料自身發(fā)生碰擊破碎原理，物料幾乎不與機(jī)體接觸，大大降低了物料的“鐵污染”，加工出的產(chǎn)品粒形為等積立方形，同時(shí)具備粗碎、細(xì)碎和整形雙重作用。
　　立式?jīng)_擊破碎機(jī)的傳統(tǒng)用途是：加工破碎、鋁釩土、耐火材料、鋼渣及較軟的非金屬材料。加工能力非常大，效率特別高，但在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有人敢用于加工破碎俗稱(chēng)“工業(yè)牙齒”的碳化硅，無(wú)法涉取有參考價(jià)值的技術(shù)數(shù)據(jù)和成功經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，在企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)支持下，為了慎重起見(jiàn)，我們?cè)谡w工藝生產(chǎn)線設(shè)計(jì)定型之前，在破碎機(jī)生產(chǎn)方的協(xié)助下，現(xiàn)場(chǎng)投入了共80噸高質(zhì)密碳化硅塊料進(jìn)行了重負(fù)荷、高強(qiáng)度的工業(yè)性試驗(yàn)，鑒定該機(jī)械設(shè)備的各種性能、生產(chǎn)量、耐磨體使用壽命，以及生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益。
　　具體試驗(yàn)過(guò)程：
　　試驗(yàn)機(jī)型PL-700（配套電機(jī)55KW）
　　試驗(yàn)時(shí)間：2000年6月9日-10日
　　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：0-5mm混合砂
　　每小時(shí)進(jìn)料量30噸
　　產(chǎn)量18.4噸/小時(shí)
　　耐磨體、流道襯板磨損消耗量為2kg，加工產(chǎn)成品80噸。
　　平均介質(zhì)“鐵”含量：0.002 / 80 = 1 / 40000
　　產(chǎn)品粒度分析:
　　
　　為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)各種粒度段的要求,采用調(diào)頻器調(diào)整電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,改變破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的線速度,對(duì)不同粒度段產(chǎn)品產(chǎn)率進(jìn)行了試驗(yàn).
　　不同轉(zhuǎn)子線速度產(chǎn)品產(chǎn)率為：
　　
　　試驗(yàn)結(jié)論：改變破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的線速度，可以改變產(chǎn)品的粒度結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)不同粒度產(chǎn)品的需求量，以減少在加工過(guò)程中滯銷(xiāo)粒度號(hào)產(chǎn)品的積壓。
　　四、成套生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)
　　完成上述重負(fù)荷工業(yè)試驗(yàn)后，進(jìn)行生產(chǎn)加工生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)。
　　加工線采用空間布置形式，作業(yè)流程是：
　　
　　成套破碎加工進(jìn)行封閉式作業(yè)，利用除塵設(shè)施進(jìn)行了收塵，加工出的產(chǎn)品其sic含量高于入料時(shí)原料指標(biāo)Fe2O3和F?C明顯低于入料時(shí)的原料指標(biāo)。（其機(jī)理另文述）
　　
　　經(jīng)過(guò)幾年多的生產(chǎn)實(shí)踐，該生產(chǎn)線運(yùn)行穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，高效節(jié)能，破碎效率高，具有細(xì)碎、中碎功能，維護(hù)方便，便于操作。克服了傳統(tǒng)加工工藝設(shè)備，效率低下，機(jī)體磨損嚴(yán)重，維修困難及費(fèi)用成本高的缺點(diǎn)，大大降低了物料的“鐵污染”現(xiàn)象存在，而且成品物料顆粒形狀成等積形或立方體，無(wú)“假顆粒”現(xiàn)象，同時(shí)具備集“破碎”和“整形”一次加工完成的雙重作用?；緦?shí)現(xiàn)了無(wú)介質(zhì)加工目的。