气流磨粉碎原理及在钛白粉生产中的应用

气流磨粉碎原理及在钛白粉生产中的应用 txt 昨天是作废的支票 明天是尚未兑现的期票 只有今天才是现金 才能随时兑现一切 人总爱欺骗自己 因为那比欺骗别人更容易 本文由 glzhxgx 贡献 pdf 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳 建议您优先选择 TXT 或下载源文件到本机查看 论 文 选 萃 年第 期 中国粉体工业 c np o w d er co m c n 气流磨粉碎原理及在钛白粉生产中的应用 张泰 四川绵阳科创园区昊泰科技有限公司 引言 气流磨作为超细粉碎的一种重要设备 广泛应用于非 金属矿物及化 工原料的超细粉碎 产品粒度上限取决于 混合气流中的固体含量 与单位能耗成反比 气 流粉碎 产品除粒度细以外 还具有粒度分布窄 颗粒表面光滑 颗粒形状规则 纯度高 活性大 分散性好等特点 由于 粉碎过程中压缩气体绝热膨胀产生焦耳 汤姆逊降温效 应 因而还适用于低熔点 热敏性物料的超细粉碎 下 面就气流磨分类及粉碎原理作一介绍 工作原理图 粉碎带 粉碎喷嘴 文丘里喷嘴 送料喷嘴 密封垫 外壳 不同类型气流磨工作原理 水平圆盘式 扁平式 气流磨 气流磨分类 工业型气流粉碎自 年代问世以来发展很快 目前工 业上应用的气流磨有以下五种类型 水平圆盘式 扁平式 气流磨 循环管式气流磨 靶式气流磨 对喷式气 流磨 流化床对喷式气流磨 图 工作原理 待碎物料由送料喷嘴 喷出的气流通过 文丘里喷嘴 引射入粉碎室 高压气流经入口进入气流 分配室 分配室与粉碎室相通 气流在自身压力下 强 行通过粉 碎喷嘴时 产生高达每秒几百米至上千米的气 流速度 由于粉碎喷嘴与粉碎室的相应半径 形成一锐角 粉碎角 故被粉碎的物料在粉碎喷嘴喷射出如此高速 的旋流带动下作循 环运动 颗粒间 颗粒与机体间产生 相互冲击 碰撞 摩擦而粉碎 粗粉在离心力作用下 甩 气流磨粉碎原理 气流磨的一般原理 将干燥无油的压缩空气或过热蒸 汽通过喷嘴高速喷出 高速射流带动物料作高速运动 使 物料碰撞 摩擦而粉碎 被 粉碎的物料随气流到达分级 区 达到细度要求的物料 最终由收集器收集 没有达 到要求 的物料 再返回粉碎室继续粉碎 直到达到所需 细度并被捕集为止 由于喷嘴附近速度梯 度很高 因此 绝大多数的粉碎作用发生在喷嘴附近 在粉碎室中 颗 粒与颗粒间碰撞的频 率远远高于颗粒与器壁的碰撞 也 即气流磨中的主要粉碎作用是颗粒之间的冲击或摩擦 虽然气流磨粉碎原理大致相同 但不同类型的气流 磨也有各自不同的特点 下面就这五种 常用的气流磨分 别作一简单介绍 向粉碎室周壁作循环粉碎 而微粉在向心气流带动下被 导入粉碎机中心出口管进入捕 集器收集 该气流磨的规格以粉碎室内径尺寸来定 定型的规 格从 到 压缩空气耗量从 到 过 热蒸汽耗量从 到 相 应的生产能力从 到 产品粒度从 目 到 该气流磨的优点 由于具有自分级功能 产品粒度 分布通过调整参数可控制在很窄的范围 无机械转动部 件 对产品污染少 可以用过热蒸汽为粉碎工质 能耗 较压缩空气降低 并且产品流动性好 表面清洁度高 应用分散性好 缺点 冲击动能不大 粉碎强度较低 另外粉碎硬 论 文 选 萃 cn po w d er co m cn 中国粉体工业 年第 期 度在莫氏 级以上的物料时 粉碎室内壁的磨损较大 对 粉碎室内壁的材料要求很 高 适用范围 可加工各种物料 特别适宜于加工由各 种聚集体或凝聚体构成的物料 循环管式气流磨 适用范围 高分子聚合物 低熔点热敏性物料 纤维 状物料以及其它聚合物 对喷式气流磨 工作原理 利用一对或若干对喷嘴相对喷射时产生 的超音速气流 使物料彼此从两个或多个方向相互进行 冲击和碰撞而粉碎 产品粒度可 达 至亚微米 级 产量从 到 工作原理图 丘里喷嘴 气流喷嘴 粉碎室 分级器 压缩空气 细粉 粗粉 优点 物料高速直接对撞 冲击强度大 能量利用率 高 克服了靶式和循环管式 磨体易磨损的弱点 减小了 产品的污染 延长了使用寿命 缺点 体积 庞大 结构较为复杂 能耗高 能量利用 率较低 仍有磨损现象 粒度分布较宽 图 适用范围 脆性 韧性 高硬度的各种物料 流化床对喷式气流磨 工作原理图 缺点 粉碎效率是各类气流磨中最低的 能耗最大 气流及物料对内壁的冲刷 磨损严重 容易污染物料 粒 度分布宽 适用范围 适用于脆性 低硬度物料 靶式气流磨 工作原理图 喷嘴 混合管 粉碎室 靶板 加料管 图 三维布置 二维布置 工作原理 物料从加料口 进入料仓 被喷嘴 喷出 的高速射流引射入混合管 进行混匀加速后 冲击在靶板 上 物料与靶板发生强烈碰撞 另外物料与粉碎室器壁 也发生多次反弹 使物料粉碎 被粉碎的物料经分级后 粗粒子返回继续粉碎 合格粒子 随气流从成品出口一起 排出进入捕集器收集 该气流磨粉碎粒度可达 产量从 优点 粉碎力 很大 结构简单 缺点 靶板及混合管极易磨损 对物料有一定的 污 染 产品粒度分布很宽 动力消耗较大 应用也受到限制 工作原理 喂入磨内的物料利用二维或三维设置的 数个喷嘴 个 喷汇的气 流冲击能 及其气流膨胀 呈流化床悬浮翻腾而产生的碰撞 摩擦进行粉碎 并在 负压气流 带动下通过顶部设置的涡轮式分及装置 细粉 排出机外由旋风分离器及袋式收尘器捕集 粗粉受重力 沉降返回沉降区继续粉碎 显然 这一流化床对喷式气 流磨是在对喷式气流磨 的基础上开发的新产品 它是 年代最新型的超细粉碎设备 特点 产品细度高达 粒度分布窄且 无大颗粒 粉磨效率高 能耗低 比其它类型气流磨节 能 采用 或 钚 作易磨损件 磨耗 论 文 选 萃 年第 期 中国粉体工业 c np o w d er co m c n 低 产品受污染少 可加工无铁质污染的粉体产品和莫 氏 级的物料 结构紧凑 噪音小 操作自动化 但成 本贵 另外 该磨采用涡轮分级 转速高 使用过热蒸汽 为粉 碎工质时 难以实现 分级粒度也较扁平式宽 以上是对各类气流磨粉 碎原理及特点的简单介绍 下面就气流磨在钛白生产中的应用 作一说明 可以在气流粉碎机内进行简单的化学反应 世纪钛白 粉工业的重要进展之一 就 是采用气流粉碎机作为钛白 粉的最终粉碎手段 气流粉碎机的种类及特点前面已经 介绍 再根据钛白粉的物料特性 粘度高 流动性差 粒 度细容易附壁等及粉碎要求 目前国内 外钛白生产厂家 基本上采用水平圆盘式 扁平式 气流磨作为钛白粉的 最终粉碎设备 并 且使用过热蒸汽为粉碎工质 因蒸汽 气流磨在钛白生产中的应用 经煅烧或表面处理后制取的二氧化钛 全部都是 大 小不等的聚集体和烧结物 必须通过粉碎至原来的基本 原料尺寸 约 才能充分体现它的光学 性质和颜料性能 二氧化钛的粉碎 一般分前粉碎 煅烧 后未经表面处理的粉碎 和后粉碎 经表面处理后的粉 碎 二种 因 钛白粉是一种优越的白色颜料 所以对粉碎 设备的要求很高 首先是对产品的污染要小 其次在粉 碎时能对细度进行分级 并且能做到产量大 能耗小 目 前国内外钛白粉生产厂 家前粉碎大都采用雷蒙磨 雷蒙 磨的工作原理是靠磨辊和磨环之间的挤压作用来进行粉 碎 因此在粉碎过程中又有一些细小的颗粒被挤压粘附 在一起成为较软的片状颗粒 故对一些 分散性要求很高 的产品 如 造纸 化纤用钛白粉 在雷蒙磨粉碎后 必 须再经二次粉碎 以打破粘附在一起的聚集颗粒 国内锐 钛型钛白粉生产厂家 基本上是采用雷蒙磨粉碎后 即 作为成品包装出售 但雷蒙磨粉碎的产品 在粒度分布 颗粒形状等方面 远远达不到 气流粉碎的效果 具有关 资料介绍 经雷蒙磨粉碎的成品 着色力 白度以及研 磨分散性 都差 消色力相差 成品的研磨分散 性经刮板细度计测量 也很难达到 以下 因此建 议用气流粉碎磨替代雷蒙磨 该工艺将在以后的文章中 作专题 论述 作为钛白粉中的高档产品 金红石型钛白粉 煅烧 后必须经 前粉碎 表面处 理 干燥 微粉 才能充分 发挥其光学性能和颜料性能 一般机械式粉碎机虽然也 能粉得 很细 但从粒径分布 粒子形状 产品纯度等方 面很难达到要求 目前最好的办法是用汽 气 流粉碎 机来完成 气流粉碎机可以把固体物料粉碎成亚微米级 而且粒径分布很窄 污染小 粉碎过程不产生热量 还 易得 便宜 蒸汽工质的压强比压缩空气高得多且也易 提高 因而它的动能大 同时 过热蒸汽的粘度比空气低 不带静电 可以减小物料的内聚现象 并且气固比低 产 品纯 度高 流动性好 应用分散性好 影响汽粉效果的 因素及控制将在以后的文章中专题论述 水平圆盘式气流磨在国外的钛白粉生产中的应用已 非常成熟 并且设备制造水平也相 当高 国内的气流磨 制造厂家是从上世纪 年代末 才对大规格的水平圆盘 式气流磨 进行研究 试制 通过近几年的发展 已有少 数几家能够制造大规格水平圆盘式气流磨 并有了定型 的产品 目前国内几家大型金红石型钛白生产厂家 气 流粉碎都已实现了国产 化 应用较广的有 兰州中益金 属制品有限公司生产的 系列气流磨 四川绵阳昊泰 科 技有限公司生产的 系列汽粉磨 重庆通用机械厂及江 苏宜兴非标金属设备厂生产 的气流磨 虽然近几年国内的气流磨生产厂家在大规格水平圆 盘式气流磨的制造上取 得了一些突破 但与国外先进水 平相比仍有一定的差距 特别是在汽粉系统的设计 配 置 上有较大