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高附加值粉体的精细研磨

时间:2022-11-01  作者:砂磨机生产厂家:美国UP青岛工厂  点击:953次
01
介绍










在当今的高科技环境中,几乎所有产品都面临着更高的标准和要求。大部分产品以某种粉体形式存在,如粉体和液体(糊状物或浆状物),粉体和气体(气溶胶),粉体和粉体(混合粉末或填充聚合物)。因此,粉体处理技术已成为许多材料生产商的关键必备条件。

生产细颗粒的方法可以通过化学反应、相变或机械力(如研磨)实现。


有很多的不同类型的磨粉机,甚至有几种不同类型的研磨机,但今天我们要讨论的是介质研磨机—Attritor。

Attritor是由Andrew Szegvari博士在20世纪20年代发明的。直到1946年,在俄亥俄州阿克伦成立了Union Process股份有限公司。经过70多年的不断研发,立式搅拌磨被世界公认为粉体研磨、分散和混料十分有效的设备。







02

原则











虽然有三种类型的Attritors(批量式、连续和循环式),但基本原理是相同的。这是一种研磨缸内填充磨介球的研磨机,因此,Attritor通常被称为“搅拌球磨机。”

待研磨材料投入装有磨介球的研磨缸中,然后材料和磨介球都由一组带有搅拌棒的研磨轴沿中心轴旋转搅拌。

通常,搅拌棒的端部速度为3至5米/秒。搅拌球磨机中使用的介质尺寸范围从3mm到10mm不等。介质类型包括钢、氧化铝、氧化锆、滑石、碳化钨、氮化硅、碳化硅、莫来石和玻璃等。在这些给定的速度(端部速度)和质量(磨介球重量)下,搅拌球磨机运行会产生强大的冲击力和剪切力。这种组合的动量能非常有效地减小尺寸。最终产品粒径可达几微米,甚至亚微米、纳米级,并且分布非常窄。

搅拌球磨机最重要的概念是,功率输入直接用于磨介球以实现研磨,而不是用于大型、重型研磨缸的旋转或振动。


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图中显示了各种研磨机对精矿进行超细研磨的效果比较

顶部曲线表示振动球磨机的数据。中间的两条曲线是从常规球磨机获得的,底部的曲线是从搅拌球磨机获得的。如您所见,对于约100kWh/T的比能量输入,通过使用搅拌球磨机获得的中值粒径比传统球磨机获得的粒径小近50%,比振动球磨机获得的粒度小约33%。

此外,对于超过200kWh/T的比能量输入,搅拌球磨机继续研磨到亚微米范围,而其它两种设备无法再有效地产生任何更小的颗粒。因此,搅拌球磨机中所需的时间要短得多。







03
一般功能和选项











a.实验室搅拌球磨机采用变频器无级调速。研磨缸的尺寸为110毫升至9.5升;
b.生产型搅拌球磨机可配备变频器,低速(1/3高速)用于加料和清洗环节。设备容积从35升到3800升;
c.所有研磨缸都装有冷却或加热的夹套;
d.对于防金属离子污染的产品,已经开发出几种类型的陶瓷和聚合物材料,用于机器内部零件的内衬或套管。这些材料包括氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化硅、碳化钨、橡胶、聚氨酯和各种塑料;
e.可提供缸盖密封件,用于惰性气氛下的研磨;
f.可通液氮低温研磨。







04
搅拌球磨机系列&工艺应用












批量式搅拌球磨机


(S系列)






这是用途最广泛的工艺设备类型。它们可用于湿法分批研磨、干法分批研磨或连续干法研磨。

批量式搅拌球磨机的操作非常简单。所有材料都可以直接投入研磨缸,不需要预混或分散。由于顶部敞开式研磨缸是静止的,因此可以直接观察该过程,并可随时添加修改成分。

如果材料易碎,最大进料粒径可达10mm;否则,任何10目及以下的材料都可以在这台机器上加工。

当用作干式研磨机时,S系列可在分批或连续模式下运行。


分批湿磨工艺数据分批干磨工艺数据:

连续干磨工艺数据:

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铁硅铝(1S)

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连续式搅拌球磨机


(C系列)






为了能够使用这种类型的工艺,必须有良好的预混合浆料。浆料通过高而窄的研磨缸底部进入,并在缸顶部排出。

一定细度所需的停留时间由泵送速率控制。

C系列可以使用较大的介质和网格开口进行较粗的进料,然后使用较小的介质进行后续研磨,以实现较细的粒径。


连续湿磨工艺数据:

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循环式搅拌球磨机


(Q系列)






该系统由搅拌球磨机和研磨缸10倍大小的预混缸组成。

Q系列的基本要求之一是高循环(或泵送)速率。至少每7–8分钟将预混缸中的全部物料通过搅拌球磨机。以这种快速速度,预混合浆料被泵送经由磨介通过格栅。

磨介球就像一个动态筛子,让细颗粒快速通过,而较粗的颗粒则沿着一条更曲折的路径,被研磨得更细。


循环湿磨工艺数据:

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05
总结











01
优势


1.快速高效的精细研磨。

2.低能耗。

3.易于操作。

4.良好的温度控制。

5.维护少。

6.较小的厂房面积要求。


02
局限性


1.最有效地用于精细研磨(最终产品粒径200目至亚微米纳米级)。

2.要在搅拌球磨机中处理的物料的进料尺寸通常应小于搅拌球磨机的磨介直径。

3.对于大多数需要达到亚微米级颗粒的产品来说,湿法研磨是必要的。

4.为特定产品的防污染研磨提供适当的设备类型和磨介尺寸。

5.干法研磨过程确实会产生一些内部热量。







END




美国UP青岛工厂—青岛联瑞精密机械有限公司

立式搅拌磨发明人

专业设计、研发、生产"卧式砂磨机&立式搅拌磨"
76年超细研磨、分散、混料和自动化产线的设备经验
官网:https://www.unionprocess.com.cn
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