1目前在颜料生产行业中,以气流粉碎来取代机械粉碎的趋势越来越明显,这主要来自以下两方面的因素:一是机械粉碎的安全性较差,因为如有坚硬的金属落在高速旋转的机械齿上则容易产生明火,这在粉尘较大的颜料生产车间中是十分危险的,而气流粉碎则没有这个问题;二是气流粉碎属于超细粉碎,在一些特殊颜料的生产中,颜料的细度要求200目以上,而这对于机械粉碎几乎是不可能的。
对于气流粉碎机理研究目前在国内还不常见,而国外的气流粉碎技术又与国内的存在一些差异,因此,本文借鉴国外气流粉碎技术及经验,同时结合国内厂家的实际情况,就颜料生产中影响气流粉碎效果的因素进行了分析,从而为国内气流粉碎的应用提供一些有益的借鉴。
2流程介绍
工艺流程。活塞式压缩机产生的压缩空气经过冷凝器、干燥器将干净的气源送至缓冲罐,干净的压缩空气分别由两根管路送至气流粉碎机,其中一根至过渡管,在过渡管中压缩空气的气管的出口是一个渐缩喷嘴,它的出口正对文丘里管,这个装置的功能是使射流通过文丘里管,使过渡管内产生负压,这样经过粗粉机的颜料可以比较顺利地进入气流粉碎机;另一根空压管则通至气流粉碎机,目的是将大量的压缩空气通过粉碎机内的喷嘴形成粉碎室内高速逆时针射流,高速旋转的颜料颗粒在粉碎室内相互碰撞,细小的颗料由于离心力较小而被粉碎机中央的出料管排出,粗大的颗粒则继续沿室壁旋转和碰撞,直到颗粒足够小才由粉碎室中央的出料管排出。带式除尘的作用是使加料时加料斗内粉尘不外溢,同时使拼混罐内形成负压,帮助送料胶管内的物料输送。
3影响粉碎效果的因素分析
3. 1加料方式的影响
国内气流粉碎机的加料方式多为斜插式,即粉碎机为水平放置,而加料角度和水平方向成30°或45°。其加料原理为斜插管上有两个入口,一个为压缩空气入口,另一个为颜料入口中,压缩空气通过其入口进入粉碎室,在其流动过程中,因其高速气体流动而在颜料入口产生负压,将在水平振动筛中的物料吸入粉碎室内。国外气流粉碎机的加料方式为垂直的加料方式见2.
粉碎机为45°斜放,颜料经垂直方向上的粗粉机,其中直径小于4 mm的颗粒落下,在粗粉机的下方是一个过渡管,管内安装有一个垂直向下的渐缩喷嘴,它在通过它下方的文丘里管室产生局部真空,这样由上部过滤下来的颜料颗粒可以亳不废力的进入粉碎室。这样设计的好处是所需的空气量较少,仅约200 nm/ h,压力也较低,仅0. 22 M Pa,而国内的粉碎机通常需要0. 4 M pa压力,而且这样布置的另一个好处是几乎不需要频繁地敲打管路,因为管路几乎不会堵塞,这样即减轻了劳动量,又提高了劳动效率。
3. 2下料速度的影响
下料速度对气流粉碎来说也十分重要,对于一个具有一定处理能力的气流粉碎机来说,这样的下料速度显然是不合适的,但是否下料速度越慢,粉碎效果越好呢那么让我们分析一下实际生产中的两组数据。
图中横坐标表示下料器转速,纵坐标表示过200目网的筛余物含量,细度的及格线是10 mg.
由图可分析,从二组图的走向来看,当下料速度为50 r/ min和30 r/ min时,细度时好时坏,这与颜料的批性质有关,当转速为40 rpm时,则细度均好。而当转速为20 rpm时细度均不好。
由此可见,下料速度对于产品质量而言存在一个*佳值,调整合适的下料速度对于气流粉碎是非常重要的。而下料速度过慢时,颗粒相互碰撞的机率减少了,那么少数较大的颗粒会因某些偶然的因素,例如碰撞频率太低而带有较大的冲量,从而挣脱的离心力的束缚而过早地跌入下料管,这是下料速度太慢而导致产品质量不合格的主要原因。
3. 3设备本身结构的影响
国内气流粉碎机的衬里多为钢玉或PT FE,这些都是具有良好耐磨特性的材料,但它们对于防静电和安全方面考虑的不够充分。实际上在粉碎室内的颜料颗粒碰撞多发生在颗粒之间,这里颜料粉碎的关键所在,而颜料与内壁之间的碰撞则并非关键原因,因为越靠近内壁,从喷嘴里喷出的气流越强,颗粒与内壁的碰撞力实际上要远远小于粉碎室内的颗粒碰撞。在颗粒与颗粒的频繁碰撞中会有大量的静电产生,带有负离子的颗粒之间的斥力会降低粉碎的效果,因此衬里*好是能够导电的耐磨衬里,在这一点上,钢玉要好于PTFE.但如果假设有金属粒子随颜料跌入粉碎室,那么金属粒子与金属内壁的碰撞则有可能产生明火,这在粉尘密度较高的粉碎室内是非常危险的。鉴于这个原因,采用耐磨导电橡胶做粉碎机衬里,其主体是丁睛胶,内加入导电物质,这样在粉碎室内,既避免了静电堆积,又避免了由于金属的颗粒跌入而导致明火产生,这对于提高粉碎效果十分有益。
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