转子转速转子是研磨作用的动力源,转子转速对研磨效率、产品粒径大小起着重要作用。在环缝磨中,研磨介质的运动是靠转子通过摩擦传动而带动的。环缝磨中转子与研磨介质之间刚好开始打滑时的转子转速称为临界转速,用n0表示。当转子转速大于或等于临界转速时,环缝中形成了一种边界层,使得研磨介质与转子之间打滑,不会改善研磨效果。而当转子转速低于临界转速时,研磨效果又不能充分发挥。如果通过采取有效措施来打破这种边界层状态,提高临界转速,将会进一步改善研磨效果。研磨介质的直径、材质和填充率为了获得微细的产品,必须采用直径较小的研磨介质。研磨介质的直径越小,磨机的有效区就愈大,颗粒的碰撞频率愈高,研磨效率愈高。通过试验得出结果是:使用直径为1mm的研磨介质,其能耗比大直径(4mm)研磨介质低,研磨效率高,磨损量少。国外采用更小直径研磨介质或者先用粗研磨球(1.5mm)后用细研磨球,所需研磨时间大大缩短,研磨效率大大提高。由于研磨介质相互接触点上的表面应力很大,表面易被破坏,引起磨损,所以要选择耐磨性好的研磨介质。为了防止转子和研磨介质磨损,与原料接触部分采用同一材料,如Al2O3、Si3N4等,以适应耐磨损的需要。研磨介质的密度也影响粉碎效率,一般选用密度大的研磨介质。同尺寸的研磨介质密度越大,储存能量就越多,研磨效率越高。研磨介质填充率对环缝磨的研磨效率有直接影响。
当研磨介质填充率增大,接触频率就高,粉碎能力增加,在相同的粉碎时间内产品粒径也就较细;但当填充率为90%以上时,动力与磨损程度将急剧增加,研磨介质直接从出料口甩出,影响研磨进行。因此,一般研磨介质填充率选择为70%-85%为宜。料浆质量分数料浆质量分数是指进料泥浆中的固含量,即:料浆质量分数=干物料重/泥浆总重。环缝磨的研磨效率与被磨颗粒在环缝中出现的几率密切相关,几率越高,研磨效率越高。从磨料的动力学出发,在其他操作条件不变时,料浆质量分数愈大,磨机内待磨的颗粒数愈多,它们进入研磨介质间的几率就愈高,破裂概率愈大,磨碎速度愈快。因此高的料浆有利于提高研磨效率。但料浆质量分数过大会带来两方面的不利因素:一方面出现于研磨体之间的颗粒太多的话,颗粒间相互重叠,减弱了研磨作用;另一方面会大大提高泥浆的粘度,粘度愈大应力屈服点也高,这就造成了料浆的传输困难,减弱研磨介质与被磨物料的运动速度,降低了研磨效果。为提高研磨效率,要求磨机操作应在质量分数尽可能大的浆料中进行,但又要有足够低的粘度。笔者在所给的研究条件下,得到的*佳泥浆质量分数在40%左右。
进料流量实验测量中把通过研磨后料浆流满1L容器所需的时间作为衡量进料流量的参数。时间愈短,流量愈大。在环缝磨中研磨介质与物料充分研磨的过程,存在一个*佳进料流量Qn。流量太大时,被研磨颗粒在环缝中停留时间太短,研磨作用不够,导致研磨效果较差。而流量太小时,被研磨颗粒进入研磨介质间的几率减小,使得研磨作用减弱。环缝磨要达到*佳的研磨效果,必须优化以上技术参数,找到*佳工作状态。此外,还可以通过添加助磨剂和发展精细分级设备等措施来提高研磨效果。一般来说,添加助磨剂后能调节料浆的粘度,提高研磨效率,得到粒度更细的磨料产品。开发精细分级设备,合理组成闭回路粉碎,可以提高研磨效率,获得更小的产品粒径。介绍了一种制备超微粉的新型高效磨机环缝磨的工作原理和粉碎机理,探讨了影响研磨效率的因素。探讨了研磨介质的直径与填充率、转子转速、料浆质量分数、进料流量等技术参数对研磨效率的影响,提出了提高环缝磨效率的改进意见。这将对设计和改进现有环缝磨机起着十分重要的作用。随着产品向精细化、高效化方向发展,需要探索新的改善措施来提高研磨效率,寻找界限为(0.01-0.1)m产品粒径超细微粉的有效途径。根据影响因素对环缝磨结构、原料供给法、操作工艺等方面进行改进,以扩大其适用范围和应用领域。
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