破碎粉磨设备和焙烧设备属矿山机械产品中的一个大类。破碎粉磨设备是选矿工业生产中破碎粉磨矿石工序不可缺少的设备，同时也是其他工业部门破碎粉磨岩石、原料和其他物料所必须的设备。在我国的选矿生产中，用于破碎磨矿作业的破碎粉磨设备主要有颚式、旋回式、圆锥式、锤式、反击式、冲击式和辊式等破碎机和球磨机、棒磨机、自磨机等磨机。另外，建材、化工、电力、陶瓷以及石料和制砂等工业部门亦广泛使用各种型式的破碎机和磨机，如辊压机、管磨机和立式辊磨机用于水泥厂破碎粉磨原料和熟料；环锤式破碎机、风扇磨煤机和钢球磨煤机多用于热电厂破碎粉磨煤炭作为锅炉的燃料。
一、破碎粉磨设备和焙烧设备的发展
我国的破碎粉磨设备从仿制前苏联模式，逐步发展到自行设计、制造各种破碎粉磨设备，到20世纪60年代已形成系列产品。20世纪80年代以来，我国破碎粉磨设备得到了快速发展，除自行研制开发了许多新型设备外，还先后从美国、德国、法国和俄罗斯等工业发达国家引进了部分产品的设计与制造技术。通过消化吸收、提高和创新，已形成批量生产的能力，使我国破碎粉磨设备的技术水平迈上了一个新台阶。同时，国内生产的各种传统的破碎粉磨设备，在结构和材质等方面乜都经过了改造或更新，使设备性能有了提高，并大量增加了品种规格，形成了不同用途的破碎机系列和磨机系列，基本满足了国内选矿等工业部门的需要。
近年来，我国焙烧设备正日益向大型化方向发展，目前已能提供日产10000吨水泥熟料干法生产线以及日产1 200吨活性石灰成套设备。
固体矿物属人类的不可再生资源。随着我国经济的快速发展和技术进步的日新月异，特别是科学发展观战略思想的深入贯彻，对破碎粉磨焙烧工艺和设备的发展提出了更高的要求，并使这些要求的实现成为可能。其发展趋势可大致归纳如下：
1．用高技术装备的大型化趋势。其背景一方面是经济的高速发展对固体矿物资源需求的量增加，要求矿山开采规模更大，另一方面是用现在技术装备可开采的固体矿物资源贫化，是用量的增加来补充质的不足；也应该看到大型化装备的洗煤厂、选矿厂的基建成本相对较小并运营成本和管理成本相对较低。
2．对破磨设备的节能、节材以及矿物综合利用设备给予高度重视，如设备运行参数的自动化趋势、相关破磨设备的腔形研究、破碎粉磨设备设计技术的商品化趋势、节能产品辊压机在相关领域的应用技术研究等。
3．对安全、劳动卫生以及对环境的影响越来越重视。
二、破碎粉磨设备和焙烧设备的特点
固体矿物开采出的矿岩，一般地说都是由尺寸和形状各异的各种颗粒组成的混合体。颗粒是组成固体物料混合体物理单元。粒度是描述颗粒所占空间范围代表性尺寸，即颗粒的大小。固体矿物破碎和粉磨的过程实质上是颗粒减小和形状变化的过程。在这一过程中，所使用的机械设备鲩称破碎粉磨设备。粒度是固体物料混合体很重要的物理量之一，是颗粒大小与形状按一定规定所描述的型式。
破碎粉磨作业通常与筛分设备等组成不同工作流程联合作业，是矿山开采和选矿厂、洗煤厂、水泥厂生产过程中的主要工序，粉磨作业是破碎作业的继续。
1．破碎粉磨理论
研究破碎理论的先导们从能量平衡的角度出发，去探索破碎过程中能量的消耗与矿岩粒度变小及形状变化的关系，从而分别提出了三种重要的假说，即三个破碎理论。即破碎过程中能量消耗是下述物理量函数的学说：
1)能量的消耗与物料颗粒在剪切力作用下新形成的表面积成正比的雷廷格面积说；
2)能量的消耗与物料颗粒主要在垂直力作用下的颗粒体积成正比的基克体积说；
3)能量的消耗与破碎过程中物料颗粒所不断生成的裂缝长度成正比的邦德一王仁东裂缝说。
在后来物料破碎过程的应用科学研究者所做的试验验证中和生产实践中表明，各学说并非在物料颗粒不断减小的破碎粉磨全部过程（阶段）中都适宜'但各学说在某一粒级范围内进行破碎粉磨与实际情况近似。一般认为，在中碎、细碎、粗磨和中磨的功耗符合于邦德一王仁东学说；由100 )um到10弘m以下时雷廷格学说较为合理；粗碎段基克学说较为准确。
可见三种功耗的学说分别反映了破碎磨矿过程某一阶段的功耗规律，体积说反映的是受外力发生变形阶段，裂缝说反映的是裂缝的形成和发展，面积说反映的是破碎后形成的新表面，它们互不矛盾，相互补充。
2．破碎粉磨作业的工艺阶段
破碎粉磨作业通常通过若干工艺阶段，来实现物料粒度减小的目的，每个工艺阶段都根据具体的矿物条件（比如比重、硬度、可磨性等）采用不同的工艺充程和设备。一般地说，破碎粉磨作业的各工艺阶段及产品见表0-1。
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破碎磨矿各阶段及其产品粒度 |
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阶段 |
给矿最大直径/mm |
产品最大直径/mm |
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粗碎 |
1500～300 |
350～100 |
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中碎 |
350～100 |
100～40 |
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细碎 |
100～40 |
30～5 |
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粗磨（一段磨矿） |
30～5 |
1～0.3 |
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中磨和细磨（二段磨矿） |
1～0.3 |
0.1～0.075或更细 |
3．破碎粉磨理论与破碎粉磨工艺阶段的比较
为了方便理解破碎粉磨设备各段作业的大致情况、破碎磨矿三大理论假说向应用范围以及破碎粉磨设备实现的工作范围，将其大致列于表0-2，以供读者参考。
从下表可见：
1）矿用破碎粉磨作业，大致分为5～6个阶段，它们之间重叠并相连，当前的作业粒度范围是从≥1500 mm～0. 075 mm，或更细所使用的设备性能与破碎粉磨作业的工艺要求相呼应；
2）破碎粉磨理论的三个假说基枉覆盖了矿用破碎粉磨作业的全部阶段假说与基克假说和雷善格尔假说相搭接并覆盖面最宽。
4．焙烧设备特点
焙烧设备是指将有用固体矿物原料（如矿石、石灰石、精矿等），不加或配加一定的物料，加热至低于炉料的熔点，发生氧化、还原或其他化学变化过程所需的主要和配套设备。是水泥生产和火法冶金的准备作业设备，其目的是改变炉料中提取对象的化学组成，便于下一步处理。
焙烧方法根据反映的性质不同，可分为：氧化焙烧、还原焙烧和磁化焙烧。
焙烧设备包括：回转窑是其主要烧成设备，不可缺少的配套设备有：冷却机（筒式、篦式、环式等）、干燥机（筒式等）、成球机、预热机（链篦式、旋风式等）、选粉机、除尘器以及各种烧结机等。
三、破碎粉磨设备和焙烧设备的行业标准化
我国破碎粉磨设备和焙烧设备的标准化是伴随着其产品的不断发展而发展的。特别是通过引进、消化、吸收国外的先进技术实现再创新而形成的先进的国家标准和行业标准，大大促进了先进技术成果的推广应用，使我国破碎粉磨设备和焙烧设备的技术水平、产品质量水平和经济效益都有了明显提高，为与国际标准接轨、参与国际市场竞争创造了良好条件。目前，我国破碎粉磨设备和焙烧设备已制定出50余项国家标准和行业标准，其中有相当一部分达到了国际先进水平。这些标准广泛使用在机械、选矿、冶金、建材、水力、水利、交通、化工、电力、铁道、国防等工业部门，基本满足了我国破碎粉磨及焙烧行业的设计、生产、检验、使用及发展的需要。
