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超细粉碎设备类型及发展趋势

2019年04月12日 13:21:31来源:中国非金属矿信息平台作者:建材情报所非矿部关键词:粉碎机设备
    超细粉碎设备借助机械力将物料磨碎到微米级并进行分级,由于其加工性能好,因此被广泛应用于高档涂料、食品、医药、化工、建材、药材、矿业等行业。伴随着全球经济的快速发展,我国粉体产业发展蒸蒸日上,粉体设备特别是超细粉碎设备在其中起到了关键作用。
    目前常见的超细粉碎设备类型主要有高速机械冲击磨、气流磨、搅拌磨、振动磨、旋转筒式磨、塔式磨、旋风自磨机、离心磨、高压射流粉碎机等。
    高速机械冲击磨
    01、适用范围
    高速机械冲击磨目前在市场上应用较为普遍,适用于方解石、大理石、白垩、滑石等中等硬度物料的超细粉生产。
    02工作原理
    物料进入机体后,被围绕水平或垂直轴高速旋转的转子上安装的冲击元件(如锤头、叶片、刀片、棒等)对物料进行猛烈的冲击,使物料在空气涡流和离心力的双重作用下既发生相互碰撞,又与转子发生强烈的剪切、研磨、碰撞,从而实现对物料的超细粉碎。粉碎后的物料在主气流的带动下进入分级区,达到细度要求的微粉颗粒随气流通过分级转子排出机外,由收集装置捕集;不合格粗粉颗粒在离心力作用下被转子叶片打回筒壁,并返回粉碎区再继续粉碎。
    03优缺点
    优点:粉碎比大,细粉粒度可调节,结构简单,操作容易,配套设备少,安装紧凑,占地面积少,产能大,效率高。
    缺点:高速运转使得不可避免地产生过热和部件磨损现象。在设计中需考虑使用恰当的冷却方式,如内部强制通风,同时考虑设置合理的排渣系统及使用抗冲击、耐磨性能好的材料,以保证产品质量和减少关键零部件的磨损。
    气流磨
    01适用范围
    气流磨广泛用于滑石、大理石、高岭土等中等硬度以下的非金属矿物、化工原料、保健食品、稀土等的超细粉碎加工
    02工作原理
    将干燥、无油的压缩空气通过拉瓦尔喷管加速成超高速气流喷出,使物料颗粒相互发生碰撞、剪切、摩擦而破碎,气流带动破碎的物料颗粒到达分级区,在离心场的作用下颗粒分流,达到细度要求的微粉颗粒由收集器收集,不合格的微粉颗粒则返回重新粉碎,直到达到要求为止。
    03优缺点
    优点:产能大、自动化程度高、加工的产品具有纯度高、活性大、分散性好、颗粒表面光滑的特点,加上其生产方式属于干法生产,无须对物料进行脱水和干燥,因此在粉碎行业中颇受欢迎。
    缺点:自主创新的机型偏少,大型化、专业化生产高纯度、高细度产品少,造价高,能耗大,加工精度难以达到亚微米级产品,材质磨损较大等。
    搅拌磨
    01适用范围
    搅拌磨是超细粉碎设备中最具有发展前景的粉碎设备,由于研磨介质直接作用于物料,且研磨介质尺寸小,因此所生产的产品最大粒径可细至1μm以下,被广泛应用于采矿、颜料、非金属矿深加工等行业。
    02工作原理
    它主要由静止的内装小直径研磨介质的研磨筒和旋转搅拌器构成,由电动机通过变速装置带动磨筒内的搅拌器高速旋转,搅动研磨介质产生冲击力,使物料和磨介作自转运动和多维循环运动,在磨介自身的重力以及因螺旋回转而产生的挤压力作用下对物料进行冲击、研磨、剪切,从而粉碎物料。
    03优缺点
    优点:结构简单、操作容易、振动小、噪音低、产品细度可调节、粒径分布均匀、研磨效率高等。
    缺点:因工作中多使用湿式粉磨而固-液分离、干燥成本较高。
    振动磨
    01适用范围
    振动磨是以球或棒为介质的超微粉碎设备,所加工的产品细度可至几微米,广泛应用于建材、冶金、化工、陶瓷、玻璃、耐火材料和非金属矿等行业的超细粉体加工。
    02工作原理
    利用研磨介质在作高频振动的筒体内对物料进行冲击、研磨、剪切等作用,使物料在短时间内被粉碎
    03优缺点
    优点:结构紧凑、体积小、质量小、操作简单、维修方便、能耗低、产量高、产品粒度均匀等。
    缺点:噪音大,大规格振动磨对弹簧、轴承等机器零件的技术要求高。
    其他设备
    01胶体磨
    胶体磨是一种流体超微粉碎机械,同时还具有粉碎、分散、乳化、均质、搅拌等功能。由电动机通过皮带传动带动转齿(或称为转子)与相配的定齿(或称为定子)作相对的高速旋转,其中一个静止,另一个高速旋转,物料通过本身的重力或螺旋冲击力,透过定齿、转齿之间的间隙时受到强大的摩擦力、剪切力、高频振动、高速旋涡等物理作用,从而达到精细超微粒粉碎目的,适用于较高黏度物料以及较大颗粒的物料,所加工的产品粒径可达几微米甚至1μm以下,主要用于食品、涂料、化妆品、医药、日用化工等行业。
    02行星式球磨机
    行星式球磨机是一种内部无动件的球磨机。此类磨机借助一种特殊装置,由电机带动传动轴旋转,固定齿轮带动传动齿轮轴转动,使球磨筒体既产生公转又产生自转来带动磨腔内的球磨介质产生强烈的冲击、摩擦力等作用,使介质之间的物料被粉碎和超细化。行星式球磨机可以用干、湿2种方式研磨和混合粒度不同、材料各异的产品,研磨产品最小粒径可至0.1μm,广泛应用于建材、地质、陶瓷、矿产、冶金、电子、化工、轻工、医药、美容、环保等行业。
    展望
    超细粉碎设备是粉体工业发展的重要基石,是粉体产品进行超细制粉加工必不可少的工具。随着工业化进程的不断推进,我国超细粉碎设备取得了长足的发展,但与国际市场的需求仍有一定的距离。
    不管粉体行业如何发展,获得超细粉体的主要手段仍然是机械粉碎方式。“工欲善其事,必先利其器”。我们应加强基础理论研究和加大科技投入,在现有设备的基础上优化工艺流程,不断提高创新能力,开发出高技术含量、绿色经济、低能耗、低排放、具有高附加值的超细粉碎设备,争取逐步从超细粉碎设备的生产大国发展成为世界超细粉碎设备制造的强国。
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