1气流磨。
气流粉碎机是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作为颗粒的载体,颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压,摩擦和剪切等作用,从而达到粉碎的目的。与普通机械冲击式超微粉碎机相比,气流粉碎机可将产品粉碎得很细,粒度分布范围更窄,即粒度更均匀;又因为气体在喷嘴处膨胀可降温,粉碎过程没有伴生热量,所以粉碎温升很低。这一特性对于低熔点和热敏性物料的超微粉碎特别重要。但也存在一些问题:设备制造成本高,一次性投资大,能耗高,能量利用率只有2%左右,一般认为要高出其它粉碎方法数倍,因而粉体加工成本太大,这就使得它在这一领域的使用受到了一定的限制,同时,它难以实现亚微米级产品粉碎。
2超细球磨机。
球磨机是用于超微粉碎的传统设备,其特点是粉碎比大,结构简单,机械可靠性强,磨损零件容易检查和更换,工艺成熟,适应性强,产品粒度小。但当产品粒度要达到20μm以下时,效率低,耗能大,加工时间长。
3搅拌磨,研磨剥片机,砂磨机。
搅拌磨,研磨剥片机,砂磨机在工作原理上很相似,都是在球磨机的基础上发展起来的,同普通球磨机相比,采用高转速和高介质充填率及小介质尺寸,获得了极高的功率密度,使细物料研磨时间大大缩短,是超微粉碎机中能量利用率*高,很有发展前途的设备。搅拌磨在加工小于20μm的物料时效率大大提高,成品的平均粒度*小可达到数微米。高功率密度(高转速)搅拌磨机可用于*大粒度小于微米以下产品,在颜料,陶瓷,造纸,涂料,化工产品中已获得了成功。目前高功率密度搅拌磨在工业上的大规模应用有处理*小和磨损成本高两大难题。随着高性能耐磨材料的出现,相信这些问题都能得到解决。
4振动磨。
振动磨是用弹簧支撑磨机体,由带有偏心块的主轴使其振动,运转时通过介质和物料的起振动,将物料进行粉碎,其特点是介质填充率高,单位时间内的作用次数高(冲击次数为球磨机的4~5倍),因而其效率比普通球磨机高10~20倍,而能耗低数倍。通过调节振动的振幅,振动频率,介质类型,振动磨产品的平均粒径可达2~3μm以下,对于脆性较大的物质可比较容易的得到亚微米级产品。近年来通过实践,振动磨日益受到重视,原因就是振动磨对某些物料产品粒度可达到亚微米级,同时有较强的机械化学效应,且结构简单,能耗较低,磨粉效率高,易于工业规模生产。
5压辊磨,环辊磨。
压辊磨,环辊磨都是利用料层挤压粉碎技术来实现物料的超细粉碎,即物料在高压下产生应力集中引起裂缝并扩展,继而产生众多微裂纹,形成表面裂纹*终达到物料破碎。高压料层粉碎避免了在机械破碎时所产生的大量飞溅残片所带走的破碎能量的浪费,并使能耗降低甚多,但同时磨环,磨辊的磨损量也很大,对一些要求粉碎后物料含铁量有要求的矿物则不太适合,而且由于这种粉碎方式的特点,也不适合于粘性较大物料的超细粉碎。
6胶体磨。
胶体磨是湿式超微粒加工的新型设备,适用于各类乳化,分散,粉碎,研磨。广泛应用在食品(果酱,果汁,蛋白质,乳制品,饮料等),制药(制浆,营养液,中成药,膏状药剂等),日用化工(牙膏,化妆品,洗涤剂等),化工(颜料,涂料润滑油催化剂等),乳化沥青,煤炭浮选剂,陶瓷蔡釉料,炸药等行业。胶体磨的工作原理是靠一对锥形的转齿与定齿作相对运动,物料通过定转齿之间的间隙受到剪切力,磨擦力,离心力和高频振动而达到粉碎,乳化,均质,分散的目的。为了降低因摩擦产生的大量热量,一般均配有冷却系统。
7高速机械冲击磨。
机械冲击式粉碎机粉碎效率高,粉碎比大,结构简单,运转稳定,适合于中,软硬度物料的粉碎。这种粉碎机不仅具有冲击和摩擦两种粉碎作用,而且还具有气流粉碎作用。超细粉体产品冲击式粉碎机由于是高速运转,有磨损和发热问题,对热敏性物质的粉碎要注意采取适宜措施。咸阳非金属矿研究设计院作为国内开展超细粉碎技术研究*早的几家单位之一,在这一领域进行了深入研究,开发出CXF系列冲击式超细粉碎分级成套设备,该设备凭借其较低的能耗,较高的粉碎效率以及产品质量稳定等特点,受到广大用户的认可。目前已经有三百余台售出,遍及全国各地,并出口非洲,广泛应用于滑石,高岭土,碳酸钙,蛇纹石,氧化镁,重晶石等非金属矿物的超细粉碎。下面以CXF51A型冲击式超细粉碎分级成套设备为例,介绍该设备的结构原理。
CXF51A型超细粉碎成套设备由CM51A型超细粉磨机,QF5A型涡轮式分级机,布袋收尘器,集料器以及高压风机等组成。
CM51A型超细粉磨机的构造。小于8~10mm的物料由给料斗经双螺旋给料器给入,给料速度的快慢根据粉碎机的实际负荷自动调节,并可控制给料粒度。两个粉碎室互相直列配置,二室直径比一室略大,中间由可调换的圆形挡料环隔开。在第二粉碎室的排出口,也装有形状相同的挡料环与风扇隔开。每一粉碎室均设有两列转子。在所有转子顶部,均装有高硬度耐磨合金钢制成的可替换锤头,与其平行相对的是镶在壳体内侧经特殊处理的高耐磨衬板,其间留有很小的间隙。物料在粉碎室随着旋转的气流,颗粒间相互冲击,碰撞,摩擦,剪切;同时受旋转体离心力的作用,颗粒受到粉碎室内壁的撞击,摩擦,剪切等作用被连续粉碎。粉碎室具有冲击兼气流颤振粉碎作用,*有效的粉碎区间发生在每个粉碎室的两排转子间。物料进入**粉碎室后即被粉碎成数百微米大小的粉体,而第二粉碎室转子的线速度比一室要大,经过该区间的粉体受到冲击粉碎作用更强,由于第二粉碎室的直径增大,此时粉体的粉碎时间延长,而且该粉碎室的转子还具有分级功能,通过这里的粉体细度达到数微米。物料经两级粉碎后,由风扇送至空气分级机分级。未通过分级机的较粗颗粒,经回转卸料器返回粉碎机再粉碎。物料中的难磨砾子和残留杂质,可通过机内特设的排渣装置自动排出机外。通过分级机的微细颗粒,进入微粉收集系统而成为*终产品。
CXF型冲击式超细磨机系统由CM型粉碎机,QF型涡轮分级机,微粉收集器,尾部风机以及电控柜等组成(工艺流程见图2)。物料(≤10mm)由料斗经双螺旋给料机进入超细粉碎机,进料速度依据粉碎机的实际负荷自动调节,并控制给料粒度。粉碎机内物料,经高速旋转锤头冲击,研磨,剪切及物料间相互碰撞达到粉碎。被粉碎物料随气流进入涡轮分级机,按需要粒径调节分级机分级点,分级后超细粉进入收集器收集,粗粒级经返料口返回粉碎机再磨(闭路系统),或作为产品收集(开路系统),尾风进入除尘收集器净化后经风机排放。全套系统设备总重约14t,总装机容量92kW,总占地面积近90m2(15m×6m),*大安装高度约8.0m,整个系统在负压下工作,无粉尘危害。
CM51型冲击式超细粉碎机和QF5型空气分级机是咸阳非金属矿研究设计院在承担国家科技攻关项目的基础上,于1993年研制成功的,填补了国内多项空白。经过几年不断改进更新,其性能指标在某些方面已超过国外引进设备的水平,已定型为CM51A型超细粉碎机和QF5A型空气分级机,广泛应用于多种功能性非金属矿物材料及其他物料的超细粉碎生产中。
现就部分超细粉碎应用研究作一介绍,供大家参考。
(1)煤系高岭土矿物的超细粉碎应用。
(2)方解石类矿物的超细粉碎应用。
(3)硅灰石的超细粉碎应用。
硅灰石是一种钙的偏硅酸盐类矿物,化学分子式为Ca (4)其他矿物材料的超细粉碎应用。 CM5lA型超细粉碎机和QF5A型空气分级机组成的超细粉碎工艺流程还根据用户的不同需求,对其他多种矿物材料进行了超细粉碎研究,均取得了良好的效果,涉及的物料有:滑石,晶质石墨,半软质高岭土,伊利石,碎云母,重晶石,水镁石,沸石,叶蜡石,透闪石,白云母,绢云母,氧化铁红,煤,天然沥青,对苯二胺等多种物料,现已广泛应用在许多地方的非金属矿等物料的超细深加工产品中。其中部分物料应用的生产实践结果。 随着科技的进步,非金属矿材料的应用范围越来越广,作为非金属矿物深加工重要手段之一的超细粉碎也有了长足的进步,目前超细粉碎设备的发展趋势是大型化,自动化,节能化。国外目前的大型干法超细粉碎设备近年来在大型化,节能化方面取得了很大进步,单机的产量已经能够达到4~5t/h,单位产品的能耗≤120kWh/t,设备自动化水平很高,各参数的调整非常方便。
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