高压辊磨机是八十年代后期发展起来的高新技术，由于其较高的增产节能效果，广泛应用于水泥、矿山、冶金、化工等工业部门。高压辊磨机是基于静压粉碎理论发展起来的，并且成为当今粉磨工业中粉磨系统的首选设备。高压辊磨机是通过对矿石施以静载高压，使其内部受到极大的损伤而产生众多的微裂纹，甚至直接被挤压成更细的粒度。具体粉碎过程如下：当符合高压辊磨机粒度要求的物料喂入料斗后形成一个料柱，物料在转动压辊的挤压作用下进入第一粉碎区----加速区。中部为压缩区，即从加速区末端横截面处的辊子中心的连线与辊间隙出口s处的横界面之间所形成的角度范围，成为压力角。此段物料受挤压力 p而粉碎，并最后结成料饼。下部为反弹区，用恢复膨胀角表示，即辊间隙s处以下处区段，在辊面上没有了作用力，物料开始恢复膨胀。压缩区和反弹区的位置和大小可以通过压力测试仪测出。试验得出，石灰石矿在光面辊的情况下，压缩区的压力角一般为70～130 ，而反弹区的恢复角一般为30～90。物料的压缩—反弹特性是研究高压辊磨机动力学的基础。根据物料压缩的实验数据，可推导出磨辊表面任一点(α，λ)处的水平比压： (1)式中：--物料的特定比压，MPa；--初始相对密度，=；--初始密度； <WP=61>--任意物料层的密度；n --压缩曲线因数；δr--反弹阶段结束时的相对密度 ；--物料的反弹率；--压缩阶段结束时的相对密度；k --反弹因数，k≥1--对应圆心角α的料层相对密， ； ，Z--从磨辊表面某一点到磨辊中部的距离，m--压力轴向分布系数，。高压辊磨机工作参数的确定磨辊推力与作用在磨辊表面的压力相平衡，由于压缩区和反弹区磨辊表面的压力远大于加速区。因而，磨辊推力可由压缩区和反弹区磨辊表面各微元压力积分求得。 (2)磨辊的驱动力矩T由压缩和反弹区驱动力矩T积分求得： (3)高压辊磨机的功率P为： (4)式中：u 为磨辊表面线速度。生产率和每单位产量的能耗是高压辊磨机的两个重要参数，如果物料在压缩区相对磨辊表面不滑动，则生产率Q为： (5)将单位产量的能耗定义为比能耗可按下式计算： (6)在辊缝s保持不变的情况下，当速度u增大时，法向压力最大值随之上升，但存在某一速度值使表面法向压力的最大值达到最小。生产率随磨辊转速的增<WP=62>加而增加，但磨辊转速越高，生产率的增长率越小。驱动力矩也随磨辊转速的增加而增加，但当磨辊转速达到一个极限值时，所需的驱动力矩减小。高压辊磨机的排气机理高压辊磨机在压实物料同时，气体将从物料中排出，磨辊对料层的压缩与排气是同时发生的。向上运动的气流对物料产生向上的悬浮力，影响物料在磨辊间的垂直方向力的平衡。这也是磨机稳定工作的必要条件。在压缩区内，气流在对应中心角平面上的通过率可以积分得出：= (7)对应面积为： (8)压缩区内任一中心角的平面上气流的相对速度为：= (9)因为加速区内物料的相对容重为定值，没有气体逸出，所以对应任一中心角的平面上气流速度可以通过下面的方程式计算：= (10)这里是加速区与压缩区的分界面上气流的单位时间通过量。同时，在反弹区相对气流速度Ur()为： (11)气流速度与磨辊线速度成正比，随磨辊直径增大而增大，与宽度无关。在加速区内，气流速度随角度的增加而降低，而在压缩区内则相反。并且随着辊缝的增加而降低。磨辊表面压力分布规律磨辊的应力取决于加载情况、磨辊的结构参数和物料的特性。对磨辊进行<WP=63>强度有限元分析，得出了磨辊最大当量应力点的位置，位于距表面D/50处。最大当量应力值与最大表面压力的比值，即约为1.38。在磨辊中心辊面的径向上，当量应力逐渐增到最大值，再逐渐减小。在周向上时等效应力达到最大，向两边逐渐减小。在轴向上磨辊中心的等效应力最大，向轴端逐渐减小。磨辊的结构参数s对磨辊表面应力影响较大，应力值随着s的增大而减小。此外，物料特性参数对应力值的影响较大。高压辊磨机以其合理的粉碎原理，高效节能的粉碎性能机良好的粉碎效果，已使应用的行业收益匪浅。随着科技人员对其结构进一步改进和完善，使其综合成本进一步降低，相信高压辊磨机的应用前景会更辉煌。