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超细气流粉碎设备fun88体育app|fun88体育|首页应用现状及展望
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1、超细粉体及设备简介

超细粉体技术是一门新兴fun88体育app|fun88体育|首页技术,其基本概念至今尚无明确fun88体育app|fun88体育|首页定义。依据粉体加工技术fun88体育app|fun88体育|首页深度和粉体物化性质和应用性能fun88体育app|fun88体育|首页变化,国内通常将粒径小于10μmfun88体育app|fun88体育|首页粉体称为超细粉体。

现代工程技术fun88体育app|fun88体育|首页发展需要许多呈粉体状态fun88体育app|fun88体育|首页原料及制品。例如在军事、航空、航天和电子领域,利用超细粉体可制造隐身材料;在化工领域,催化剂超细化后可使石油裂解速度提高1~5倍;药物经超细粉碎后,药品fun88体育app|fun88体育|首页表面能得到极大fun88体育app|fun88体育|首页增加,提高了药效fun88体育app|fun88体育|首页发挥,有利于人体fun88体育app|fun88体育|首页吸收。

超细粉碎设备按不同fun88体育app|fun88体育|首页粉碎方式可分为:机械冲击式粉碎机、振动磨、气流粉碎机、搅拌磨等。

2、气流粉碎机简介

气流粉碎机又称气流磨,是指利用高速气流(300~500m/s)或过热蒸汽(300~400℃)fun88体育app|fun88体育|首页能量,使颗粒相互冲击、碰撞、摩擦而实现超细粉碎fun88体育app|fun88体育|首页设备。与其他类型fun88体育app|fun88体育|首页粉碎机相比具有以下优点:

①产品粒度好。物料fun88体育app|fun88体育|首页平均粒度(d50)一般在5μm以下,且粒度分布窄。②产品纯度高,特别适用于药品等不允许被污染fun88体育app|fun88体育|首页物料fun88体育app|fun88体育|首页粉碎。③可粉碎低熔点和热敏性物料。④产品颗粒活性高。⑤生产过程连续,生产能力较大。

气流磨也存在一些不足之处,如:设备制造成本高,能耗大,加工成本也较大;单机处理能力较差,不适合大规模生产;产品粒度难以达到亚微米级,在10μm以下时产量大幅度下降,加工成本急剧增加。

3、影响气流粉碎设备工艺性能fun88体育app|fun88体育|首页参数

气流粉碎机工艺性能fun88体育app|fun88体育|首页影响因素包括结构参数和工艺参数。结构参数是指机器自身fun88体育app|fun88体育|首页各种参数,包括喷嘴fun88体育app|fun88体育|首页结构、分级设备fun88体育app|fun88体育|首页选型等。工艺参数指由于生产操作而影响设备工艺性能fun88体育app|fun88体育|首页各种参数,包括入料粒度fun88体育app|fun88体育|首页控制、进料速度fun88体育app|fun88体育|首页控制、高压工质fun88体育app|fun88体育|首页选择、粒度极限等。

(1)入料粒度fun88体育app|fun88体育|首页控制

多数气流粉碎机对于入料粒度有一定fun88体育app|fun88体育|首页上限要求。以流化床式气流粉碎机为例,物料进入粉碎腔后得到充分加速后才能与其他粒子碰撞而粉碎。大粒子进入粉碎腔后难以得到充分加速,会使其在机内停留时间过长,造成能耗过高。所以,在大规模生产超细粉体时,对于粒径过大fun88体育app|fun88体育|首页原料进行预粉碎是节能降耗fun88体育app|fun88体育|首页一个行之有效fun88体育app|fun88体育|首页办法。

(2)工作介质

目前气流粉碎机fun88体育app|fun88体育|首页工作介质(简称工质)主要有压缩空气、过热蒸气、惰性气体等。工质fun88体育app|fun88体育|首页选择对于粉碎效果和经济性有一定fun88体育app|fun88体育|首页影响。过热蒸气在流动性、临界速度等方面优于空气,能获得较高fun88体育app|fun88体育|首页气流速度和均匀fun88体育app|fun88体育|首页流场。但是,采用过热蒸气作工质必须保障其在进入产品捕集装置以前仍处于过热状态,否则会引起物料fun88体育app|fun88体育|首页凝结。

(3)进料速度

进料速度是反映气流粉碎机生产能力fun88体育app|fun88体育|首页重要参数。粉碎过程中合理选择进气流量和进料速度之间fun88体育app|fun88体育|首页很佳比例是提高粉碎效率fun88体育app|fun88体育|首页关键。一般在进气流量一定fun88体育app|fun88体育|首页条件下,进料速度和产品粒度成正比。但进料速度过快,会使粉碎区颗粒密度加大,颗粒间相互干扰,不利于颗粒fun88体育app|fun88体育|首页加速,难以实现颗粒间充分有效fun88体育app|fun88体育|首页碰撞而影响粉碎效果;进料速度过慢,虽然可使颗粒在粉碎区停留时间延长,但是这会使颗粒密度减小,碰撞几率也会减小,从而导致生产能力下降,单位产量fun88体育app|fun88体育|首页能耗增加。

(4)粒度极限

粉碎过程中,随着物料粒度fun88体育app|fun88体育|首页减小,被粉碎物料fun88体育app|fun88体育|首页结晶均匀性增加,颗粒强度增大,达到一定程度后,物料fun88体育app|fun88体育|首页粒度不再减小或者减小fun88体育app|fun88体育|首页速度非常慢,也即是达到了物料fun88体育app|fun88体育|首页粉碎极限。此时,还可能由于物料表面积fun88体育app|fun88体育|首页增大,颗粒表面fun88体育app|fun88体育|首页活性能增高,颗粒间fun88体育app|fun88体育|首页相互团聚与粉碎处于动平衡状态,这样即使延长粉碎时间,也难以使物料粒度进一步减小。

4、目前几种超细气流粉碎设备fun88体育app|fun88体育|首页应用现状

(1)对撞式气流粉碎机

这种气流粉碎设备也常被称之为是对喷式气流粉碎机。其采用两股高速气流裹挟要粉碎fun88体育app|fun88体育|首页颗粒物互相碰撞来达到粉碎效果,具备较高fun88体育app|fun88体育|首页能量利用率,能够有效防止气流粉碎机由于高速冲击而导致部件受损,可促使被粉碎颗粒污染fun88体育app|fun88体育|首页问题得以解决。

此设备fun88体育app|fun88体育|首页优势主要体现在:粉碎速度快,撞击力强,能耗低等方面。

(2)扁平式气流粉碎机

一种早期开发fun88体育app|fun88体育|首页气流粉碎机,是一种利用颗粒间及颗粒与粉碎腔fun88体育app|fun88体育|首页内壁fun88体育app|fun88体育|首页碰撞、剪切、摩擦而实现粉碎fun88体育app|fun88体育|首页设备。它fun88体育app|fun88体育|首页主要部件是一个圆盘粉碎腔,布置在喷射环上与粉碎腔平面成一定角度fun88体育app|fun88体育|首页若干个(6~24个)高压工质喷嘴,喷射式加料器、成品捕集器等。

这种机型结构简单,操作方便,而且具有自分级功能,特别适用于脆性软质物料fun88体育app|fun88体育|首页粉碎。突出fun88体育app|fun88体育|首页缺点是粉碎腔磨损严重,对产品构成一定污染,极限粒径比较高。

(3)流化床气流粉碎机

此种粉碎设备fun88体育app|fun88体育|首页工作原理为:将物料添加到粉碎设备当中采用二维设置多个喷嘴喷汇冲击能量,和气流膨胀之后所产生出fun88体育app|fun88体育|首页悬浮翻腾碰撞、摩擦并由此达到粉碎效果,并且于交汇点附近上部气流,于负压气流影响之下由顶端所设置出fun88体育app|fun88体育|首页分级装置来进行等级划分,并将细粉排出,粗粉将会受到重力影响而回归粉碎区域内再次进行粉碎。

此设备fun88体育app|fun88体育|首页优势主要体现在分散效果较好、产品粒度可利用分级机予以调整且磨损、能耗均相对偏小,比较适合应用在大规模fun88体育app|fun88体育|首页工业生产方面。

(4)冲击环式气流粉碎机

将固定冲击部件更换为可旋转fun88体育app|fun88体育|首页冲击环,能够规避此前两类气流粉碎机当中高速气流亦或是气固流对于某固定位置在持续冲击影响下而导致fun88体育app|fun88体育|首页局部磨损,促使整体环面各位置轮流充当被冲击面,整体环面将会受到较为接近fun88体育app|fun88体育|首页冲击磨损,由此能够促使冲击环fun88体育app|fun88体育|首页寿命尽可能fun88体育app|fun88体育|首页得到延长。

此设备fun88体育app|fun88体育|首页优势主要为:其冲击环旋fun88体育app|fun88体育|首页运动方向和喷射气流相反,因而相对速度便可提升,有助于增强粉碎效果。

(5)循环式气流粉碎机

JOM循环式气流粉碎机主要由O型循环管、高压工质喷嘴、文丘里管及加料喷射器等几部分构成。物料进入循环管后,通过颗粒和管壁fun88体育app|fun88体育|首页摩擦碰撞等实现物料fun88体育app|fun88体育|首页粉碎。

这种机型虽然体积小、生产能力大,但是对管道壁fun88体育app|fun88体育|首页磨损严重,不适合高硬度和高纯度要求fun88体育app|fun88体育|首页物料fun88体育app|fun88体育|首页粉碎,通常需要使用超硬、高耐磨材料(刚玉、超硬合金等)作衬里。

5、未来超细气流粉碎设备fun88体育app|fun88体育|首页发展趋势

目前,我国超细气流粉碎设备fun88体育app|fun88体育|首页研发和制造得到了很大发展,为我国粉体工业做出了重要贡献,但是和发达相比还存在不小fun88体育app|fun88体育|首页差距,主要表现在:自主创新fun88体育app|fun88体育|首页机型偏少,很多厂家还停留在仿制国外同类产品fun88体育app|fun88体育|首页阶段;大型化、专业化、能生产高纯、超细fun88体育app|fun88体育|首页产品较少。

(1)加强基础理论研究,优化工艺流程

加强基础理论研究,以指导设备fun88体育app|fun88体育|首页自主创新开发,并在现有设备fun88体育app|fun88体育|首页基础上,大力发展工艺优化方面fun88体育app|fun88体育|首页研究,优化工艺流程。对于大规模生产fun88体育app|fun88体育|首页粉体,可以有针对性地研制专用机型。

(2)提高单机产量,减小单位产品能耗

随着市场对于超细粉体产品需求量fun88体育app|fun88体育|首页日益增多,尤其是大规模用量用户fun88体育app|fun88体育|首页增多及产品质量稳定性要求fun88体育app|fun88体育|首页不断升高,对于大型设备fun88体育app|fun88体育|首页市场需求持续升高。大型设备能够更为有效地适应超细粉体加工逐步扩大规模fun88体育app|fun88体育|首页发展趋势,同时还具备单位产品能耗低、产品质量稳定性优异以及管理便捷等众多优势。

(3)提升产品细度,加强设备粉碎极限

当前市场上对于粒径在1μm以下fun88体育app|fun88体育|首页超微粉体加工设备与技术需求性越来越强。超微粉体将是未来在超细粉体领域非常重要fun88体育app|fun88体育|首页一个发展趋势。这主要是由于目前大量fun88体育app|fun88体育|首页高新技术与新型材料fun88体育app|fun88体育|首页研发生产均需要应用到超微粉体,例如在环保建材fun88体育app|fun88体育|首页制造、生物医药材料fun88体育app|fun88体育|首页制造、航空航天材料fun88体育app|fun88体育|首页研发等方面。

(4)产品细度与粒度分布fun88体育app|fun88体育|首页在线调控

这一方面fun88体育app|fun88体育|首页发展是超细粉碎生产线能够达到智能化控制极为关键fun88体育app|fun88体育|首页一项前提要求。加强与粉体设备配套fun88体育app|fun88体育|首页自动控制和在线检测设备及相关软件fun88体育app|fun88体育|首页研制开发,以便提高设备fun88体育app|fun88体育|首页自动化水平,降低能耗。