【摘 要】针对国内利用现代粉碎理论大胆创新到自主研发设计的立式悬辊磨很少的现状，对立式悬辊磨的研究背景、研究目的和意义、国内外研究现状、水平和发展趋势进行了综述。因国内对立式悬辊磨研制开发较晚，为缩小和发达国家的差距，总结出立式悬辊磨在今后的研究过程中的主要研究内容、重点和难点，以及应采取的主要研究方法和实施步骤。
【关键词】立式；悬辊磨；综述
【Abstract】For the domestic use of modern theory of bold innovation to crush independent R & D of small vertical suspension mill situation，for vertical roller mill suspended research background，purpose and significance，research status， levels and trends are reviewed.Because domestic vertical suspension mill developed late，and to narrow the gap between developed countries，summed vertical suspension mill in the future course of the study the main contents and key points， and the main research methods should be taken and implementation steps.
【Key words】Vertical；Hanging roller mill；Review
0 研究背景
粉碎是脆性物料等矿物质加工中最初的必不可少的重要阶段，物料粉碎以后，比表面积增加，不仅可提高化学反应的速度和物理作用效果，而且有利于几种不同固体物料的混合，在细粉状态下易达到均匀的效果[1]。粉碎机械设备可以将粉粒物料磨碎与分级到粒径为微米级，物料的粉碎是许多生产行业不可缺少的工艺过程[2]，粉碎机械已广泛应用于化工、军工、医药、农业、冶金、建材、电子、 航空航天等诸多领域，发挥着举足轻重的作用。
1 研究目的和意义
目前中国的非金属矿物和金属矿物工业已具有相当大的规模，产量和出口量呈现增长趋势。但国产的产品质量和档次较低，满足不了现代的高新技术和新材料产业发展的要求，许多非金属矿物和金属矿物深加工产品还要依赖进口，如国内高中档玻璃原料及电子级球形硅微粉完全依赖进口[3]。况且非金属矿物许多都是白色矿物，对其进行深加工作业的第一基本要求就是提高其白度， 其次就是保护石墨类鳞片和带有纤维类矿物的矿物纤维，这就给国内矿物制造工艺和制造设备提出了更高的要求，目前国内粉碎设备研制上起步晚 ，基础差、起点低，再加上制造企业各方面的因素，设备制造的总体水平与国外有一定差距，再加上国内辊磨厂家仿制、引进国外技术和改进的较多，针对矿物的特性和对其深加工的要求和根据现代粉碎理论大胆创新到自主研发设计的却很少，在此背景下，如何根据加工矿物的特性和对其深加工的要求，结合现代粉碎理论和工艺流程研发一种能够改善粉碎操作，简化粉碎流程，达到环保、优质、高产、低消耗的粉碎机械具有重要的理论意义和使用价值。
2 国内外研究现状、水平和发展趋势
我国超细粉碎技术开始于上世纪60年代，在引进、消化、吸收、研制一系列运作下，到上世纪80年代开始生产国产粉碎机，如指状粉碎机、塔式磨机、气流磨等；到上世纪 90年代中期，我国已基本形成自己的超细粉碎机的生产序列。超细搅拌磨始于1928年，1952年美国杜邦公司推出立式砂磨机，上世纪80年代Drais公司开发成功DCP环隙式搅拌磨， 使粉碎分散效率大大提高。近年来，德国和日本正在研发亚微米、纳米超细搅拌磨，如S型、C型和ZR120型离心式超细搅拌磨[5]。长沙矿冶研究院研制的LXJM大型超细搅拌磨机[6]，从筒体、搅拌器和传动装置等方面优化了搅拌磨的设计，并应用于造纸涂布用亚微米重质碳酸钙的湿法超细加工中，其产品满足造纸工业的要求。邱益等[7]推出的一种CGM60-B锥摆式搅拌磨，其特点是：提高每个循环对物料注入的载荷强度，即提高单位工作容器注入能量密度；改变磨球和物料运行的轨迹，增加物料流的紊乱运动，造成多维性的运动方向；解决了磨机内部能量转移问题。丁浩开发了一种改进型的悬辊式粉磨设备—DHM型磨机，它是单一粉磨设备，可与分级机组成配套工艺使用[8]。该机与传统的悬辊磨（雷蒙磨）相比，磨辊为多层，并因其高速旋转实现了碾磨的连续化。金振中等[9]认为：气流粉碎机以热压缩空气为工作介质，一方面能够提供较大的粉碎力，有利于产品的细化；另一方面，在所得产品粒度基本相同的前提下，使用热压缩空气比使用过热蒸汽更经济。因而金振中等为此提出了一种简单易行的热压缩空气加料器喷嘴设计方案。据此设计制造的以热压缩空气与工作介质的强力气流粉碎机已应用于超细粉体的实际生产中，并取得了良好的经济效益和社会效益。段江涛[10]对以硅、锰、铬、铜为主要合金元素，加入少量钒、钛、硼、氮和稀土元素进行微合金化和变质处理，在空冷淬火条件下， 获得了综合性能优良的贝氏体组织。该低合金空冷贝氏体钢生产工艺简单、贵金属元素加入量少，生产成本与高锰钢相当，且该材料具有优良的强韧性和耐磨性， 若应用于超细粉碎机械中，经济效益显著， 值得推广应用[4]。
虽然我国对粉碎机械已经开始重视，但由于研制开发比较晚，与发达国家相比技术上还存在不小差距，主要表现在（1）自主创新研发的机型偏少，多数生产厂家仍停留在开发国外同类产品的阶段；（2）专业化、大型化（超细粉体产量100 t/h以上），可以生产高纯度、高细度的产品还比较少；（3）超细分级设备与工艺的开发较晚；（4）工作效率低、能耗较高等。
3 主要研究方法
因国内对立式悬辊磨研制开发较晚，为缩小和发达国家的差距，在今后的研究过程中可采取的主要研究方法。
（1）文献研究法。根据数据库资源查阅有关粉碎机械的研究现状，对省内外相关课题研究的发展状况和应用前景有一个全面而正确地了解，并从中发现存在的问题和不足，为最终确定可行性方案提供理论参考。
（2）调查法。通过对立式悬辊磨的材料和结构特点进行调查分析，结合原有悬辊磨工序的工艺方案，确定出立式悬辊磨的优化设计方案。
（3）计算机辅助设计法。采用计算机辅助设计的方法用工程制图软件AUTOCAD对立式悬辊磨的关键技术进行设计，用数值分析软件ansys对立式悬辊磨进行优化，并用以工程通用语言图纸表达出来，并用ansys。
（4）案例法：选择以前设计的相关项目的典型成功案例，进行归纳和总结。
4 主要研究内容
因国内对立式悬辊磨研制开发较晚， 为缩小和发达国家的差距，在今后的研究过程中应重点研究如下内容。
（1）对料层现代粉碎原理和理论进行分析和研究，探索出目前粉碎设备的缺点和不足；
（2） 根据加工矿物的特性和对其深加工的要求，通过分析和研究总结出粉碎设备悬辊磨对应的矿物制造工艺；
（3）在现代粉碎理论的基础上和特定的矿物制造工艺，确定悬辊磨最终设计方案；
（4）根据辊磨机产量对悬辊磨进行设计计算，确定各部分结构；
（5）根据确定的各部分结构，绘制设备的工程图纸；
（6）在上述5点基础上，优化和研发一种粉碎机械悬辊磨，该设备能够改善粉碎操作，简化粉碎流程，从而达到优质、高产、环保、低消耗的特点。
重点：优化和研发一种粉碎机械悬辊磨，该设备能够改善粉碎操作，简化粉碎流程，从而达到优质、高产、环保、低消耗的特点。
难点：优化设计方案，如何达到优质、低消耗、高产的功能。
5 研究的实施步骤
因国内对立式悬辊磨研制开发较晚，为缩小和发达国家的差距，在今后的研究过程中可采取的以下实施步骤。
在课题立项之前课题组应做大量的前期研究工作，立项前应初步完成了项目调研、查阅文献资料、立项之后应分别进行初步设计，设计方案的制定、以及工程图的绘制和图纸会审等工作，具体时间和实施步骤如下：
第一阶段完成项目调研和立项工作。
第二阶段查阅文献资料、制定设计方案。课题组先后在学校图书馆，四川省冶金设计研究院，孝感科技局以及湖北省科学信息研究院查阅了大量的机械设计的资料，并确定本项目的方案。
第三阶段根据设计方案，完成工程图的绘制和图纸会审等工作。并在该期间发表论文和绘制工程图纸一套。
第四阶段完成项目总报告和课题总结。
【参考文献】
[1]孙成林，连钦明，王清发.中国超细粉碎机械研发现状[J].中国非金属矿工业导刊，2007，03：46-49.
[2]孙成林，连钦明，王清发.我国超细粉碎机械现状及发展[J].硫磷设计与粉体工程，2007，05：14-18+51.
[3]邹琳，邵建敏，李立伟，李吉河.立式悬辊磨主轴的优化设计[J].华北水利水电学院学报，2007，05：41-42.
[4]刘佳欣.雷蒙磨粉机：历史与未来发展趋势展望[J].中国粉体工业，2011，01：4-6.
[责任编辑：李书培]