一、前言
　　隨著新材料的開發(fā)和應(yīng)用，碳化硅（sic）材料因其獨特的性質(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。國內(nèi)外商家所使用碳化硅材料，不但對其化學(xué)成份有其嚴(yán)格指標(biāo)要求，而且對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。不但對其真比重有嚴(yán)格要求，而且對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，韌性和強度差的碳化硅原材料，在國內(nèi)外市場缺乏競爭力。
　　二、國內(nèi)目前碳化硅加工生產(chǎn)的工藝現(xiàn)狀
　　國內(nèi)磨具磨料行業(yè)尚沒有自己的專業(yè)加工設(shè)備，普遍借用礦山加工機械進(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：鄂式破碎機粗碎 — 雙輥破碎機中碎 — 球磨機細(xì)碎 — 輪式干碾機進(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)能滿足市場需要，但工作效率低，消耗動力大，顆粒形狀差，工藝復(fù)雜，設(shè)備難于維護(hù)，工本費用高，更嚴(yán)重的危害是在加工破碎碳化硅過程中，由于碳化硅的高硬度造成破碎機機體嚴(yán)重磨損，使產(chǎn)品中帶入的機械“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，而且對環(huán)境還會造成嚴(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”污染的工序主要來自球磨“細(xì)碎”和輪碾機“整形”工序，莫氏硬度為13級的碳化硅在研磨加工時，會對破碎機鋼球和襯板造成嚴(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)酸處理是無法使用的，為此，基于國內(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)同仁們多年來的追求目標(biāo)，以滿足工程陶瓷工業(yè)對高純碳化硅材料的要求。為此，筆者經(jīng)過長時間的反復(fù)考查測試認(rèn)為：PL型立式?jīng)_擊破碎機完全能夠滿足無“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)_擊破碎機是一種物料與物料自沖擊新型破碎機。它采用“石打石”原理，利用物料在高速旋轉(zhuǎn)時葉輪中加速，與破碎機渦動腔內(nèi)的物料自身發(fā)生碰擊破碎原理，物料幾乎不與機體接觸，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，同時具備粗碎、細(xì)碎和整形雙重作用。
　　立式?jīng)_擊破碎機的傳統(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，但在國內(nèi)還沒有人敢用于加工破碎俗稱“工業(yè)牙齒”的碳化硅，無法涉取有參考價值的技術(shù)數(shù)據(jù)和成功經(jīng)驗可以借鑒，在企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)支持下，為了慎重起見，我們在整體工藝生產(chǎn)線設(shè)計定型之前，在破碎機生產(chǎn)方的協(xié)助下，現(xiàn)場投入了共80噸高質(zhì)密碳化硅塊料進(jìn)行了重負(fù)荷、高強度的工業(yè)性試驗，鑒定該機械設(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。
　　具體試驗過程：
　　試驗機型PL-700（配套電機55KW）
　　試驗時間：2000年6月9日-10日
　　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：0-5mm混合砂
　　每小時進(jìn)料量30噸
　　產(chǎn)量18.4噸/小時
　　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)市場對各種粒度段的要求,采用調(diào)頻器調(diào)整電動機轉(zhuǎn)速,改變破碎機轉(zhuǎn)子的線速度,對不同粒度段產(chǎn)品產(chǎn)率進(jìn)行了試驗.
　　不同轉(zhuǎn)子線速度產(chǎn)品產(chǎn)率為：
　　
　　試驗結(jié)論：改變破碎機轉(zhuǎn)子的線速度，可以改變產(chǎn)品的粒度結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)市場對不同粒度產(chǎn)品的需求量，以減少在加工過程中滯銷粒度號產(chǎn)品的積壓。
　　四、成套生產(chǎn)線的設(shè)計
　　完成上述重負(fù)荷工業(yè)試驗后，進(jìn)行生產(chǎn)加工生產(chǎn)線的設(shè)計。
　　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含量高于入料時原料指標(biāo)Fe2O3和F?C明顯低于入料時的原料指標(biāo)。（其機理另文述）
　　
　　經(jīng)過幾年多的生產(chǎn)實踐，該生產(chǎn)線運行穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，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?？朔藗鹘y(tǒng)加工工藝設(shè)備，效率低下，機體磨損嚴(yán)重，維修困難及費用成本高的缺點，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“假顆?！爆F(xiàn)象，同時具備集“破碎”和“整形”一次加工完成的雙重作用。基本實現(xiàn)了無介質(zhì)加工目的。