1前言 自1948年美國杜邦公司發(fā)明立式砂磨機以來,其結(jié)構(gòu)幾經(jīng)革新,應用范圍不斷擴大。用砂磨機把顏料分散于漆料之中始于1952年。據(jù)了解,在我國涂料行業(yè)的粉碎設備中,砂磨機占50%左右,約有70-80%的涂料產(chǎn)品是由砂磨機完成的。 一個研磨體系,主要由幾何參數(shù)、物料參數(shù)、研磨介質(zhì)參數(shù)和過程參數(shù)等因素構(gòu)成。其中研磨介質(zhì)參數(shù),如研磨介質(zhì)的比重、球形度、光潔度、機械強度、耐磨性、化學穩(wěn)定性、直徑、均勻性、填充率等因素對研磨效果影響甚大。研磨介質(zhì)是砂磨機不可分割的配套材料,本文將對其進行探討,旨在使砂磨機發(fā)揮更大的作用。 2研磨機的工作機理 2. 1磨機理 將均勻的顏料-漆料混合漿泵送入砂磨機,與正在機中受攪拌而激烈運動的研磨介質(zhì)混合。研磨介質(zhì)及物料間的作用是由高速旋轉(zhuǎn)的葉片產(chǎn)生的,靠近葉片表面的研磨介質(zhì)和漆漿受粘度阻力而隨葉片運動,被離心力拋向砂磨機筒壁,形成雙環(huán)形滾動的湍流,見圖1。研磨介質(zhì)間劇烈的運動產(chǎn)生剪切、擠壓和摩擦力,使介質(zhì)間的物料粒子受力變形并產(chǎn)生應力場。當應力達到顆粒的屈服或斷裂極限時,便產(chǎn)生塑性變形或破碎。未被粉碎的顆粒受離心力作用被甩向砂磨機筒壁,此區(qū)研磨介質(zhì)密度較大,從而強化了粉碎作用。粉碎后的微小顆粒經(jīng)分離器與研磨介質(zhì)分離后流出砂磨機。 圖1砂磨機工作原理 2. 2磨機的能量分布 砂磨機是通過研磨介質(zhì)傳遞能量而達到粉碎目的的,其他條件恒定,能量分布與粒子粒徑分布有密切關系,見圖2。研磨介質(zhì)主要集中在筒壁附近,這里的能量密度較大,因此,對于立式砂磨機,從下到上形成了環(huán)狀的高能密度的研磨有效區(qū),見圖3。在研磨介質(zhì)的選擇上,應盡可能使磨室內(nèi)有均勻的能量密度,使產(chǎn)品粒度分布均勻。 圖2能量分布與粒徑的關系 圖3能量密度沿磨室截面分布 3研磨介質(zhì)對研磨效果的影響因素 3. 1研磨介質(zhì)比重 研磨介質(zhì)不同,其比重差異較大。從粉碎角度看,似乎大比重研磨介質(zhì)對提高磨效有利,實際并非如此。目前工業(yè)上使用的研磨介質(zhì),其比重在2.2-14這樣的大范圍內(nèi),選擇合適比重的研磨介質(zhì)對提高磨效有一定的積極作用。 比重大,消耗的能量也大,研磨介質(zhì)間的機械能轉(zhuǎn)化為大量的熱能使?jié){料溫度升高,從而加劇了微粒子的布郎運動,造成已磨碎的顆粒重新凝聚,使磨效降低。此外,比重大的研磨介質(zhì)造成砂磨機的徑向和軸向能量密度嚴重不均,也影響產(chǎn)品質(zhì)量。依筆者經(jīng)驗,一般物料選用比重為2.3-2.8的玻璃珠或陶瓷珠即可。當然,分散和粉碎粘度大的硬質(zhì)物料,尚需用鋼珠(比重7.8)。 3. 2研磨介質(zhì)球形度 球形研磨介質(zhì)在隨葉片公轉(zhuǎn)的同時,還有本身的自轉(zhuǎn),其總的動能為: T=1/2MV2+1/2Jω2 式中:T——研磨介質(zhì)總動能; M——研磨介質(zhì)的質(zhì)量; V——研磨介質(zhì)的運動速度; J——轉(zhuǎn)動慣量; ω——平面運動研磨介質(zhì)的角速度。 式中的1/2Jω2是研磨介質(zhì)自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的附加能,由此產(chǎn)生對粒子的剪切和摩擦的粉碎作用。顯然,自轉(zhuǎn)角速度ω越大,產(chǎn)生的附加能也越大,當球體不均勻時,自轉(zhuǎn)運動受阻,降低了附加能,不利于研磨。 3.3表面光潔度 研磨介質(zhì)與漿料混合裝入研磨室,在研磨粉碎物料的同時,介質(zhì)也會有一定的磨耗,磨耗的材料進入漿料后,用通常的方法很難分離,影響產(chǎn)品質(zhì)量,甚至改變漆料的色澤,這是生產(chǎn)者所不希望的。對于同一種材料,磨耗率與研磨介質(zhì)表面光潔度成正比,所以要求研磨介質(zhì)表面光滑,以減少磨耗率。 3.4機械強度 研磨介質(zhì)的機械強度主要指正常工作情況下的抗彎、抗壓、抗沖擊強度。對于金屬類研磨介質(zhì)一般無大問題,而對非金屬類研磨介質(zhì),要達到這些指標并不容易。其綜合要求是在正確使用條件下基本不產(chǎn)生破碎。 4. 5耐磨性 耐磨性是衡量研磨介質(zhì)質(zhì)量的重要條件。不耐磨的介質(zhì)因磨耗而需經(jīng)常進行補充,不僅增加成本,而且影響正常生產(chǎn)。磨耗的介質(zhì)材料還會影響產(chǎn)品質(zhì)量,同時,對機械零件,如葉片、筒體、送料泵及密封都帶來危害,在選材時應特別注意。在陶瓷珠與玻璃珠的對比試驗中,以研磨中黃醇酸漿料為例,玻璃珠在100h內(nèi)磨損為零,而陶瓷珠磨損率為1.8%。較近深圳生產(chǎn)一種ZrO2研磨介質(zhì),磨損率減少至1/100000,是較理想的研磨材料。 4. 6研磨介質(zhì)直徑 研磨介質(zhì)間的接觸產(chǎn)生粉碎物料的機械力,在兩研磨介質(zhì)接觸后形成一個區(qū)域,物料只有在這一區(qū)域的包容下才有可能粉碎,其體積為: Va=2πr2(R+1/3r) 式中:Va——研磨有效區(qū)域; R——研磨介質(zhì)半徑; r——物料半徑。 就單位體積而言,小研磨介質(zhì)比大介質(zhì)這一區(qū)域增大約1/R2。假設隨機堆積因數(shù)φ=0.639,每個研磨介質(zhì)約有4.6個接觸點。在25.4mm3(1.0in3)的體積中,研磨介質(zhì)直徑為3.175mm(1/8in)有2900個接觸點,而直徑為0.794mm(1/32in)有180000個接觸點,即小研磨介質(zhì)直徑是大研磨介質(zhì)直徑的1/4時,接觸點增大約62倍,這是小介質(zhì)提高磨效的主要原因,生產(chǎn)的實際情況也遵循這一規(guī)律。 從圖4不難看出,要求粒度越細,研磨介質(zhì)直徑對磨效的影響愈顯著。從6μm研磨曲線可以看到,研磨介質(zhì)超過1mm后,研磨效率幾乎直線下降。但直徑過小也會因產(chǎn)生的剪切、摩擦力小而降低磨效,有人用0.2mm的較小研磨介質(zhì)作試驗,發(fā)現(xiàn)粉碎速度反而降低。Stehr較近進行試驗,先用1.0-1.4mm的玻璃珠進行粗粉碎,然后改用細珠,粉碎時間可大大縮短。 5. 7介質(zhì)均勻度 關于研磨介質(zhì)均勻度研究者結(jié)論不一,一種說法認為研磨介質(zhì)直徑應一致。從動力學的角度看,當介質(zhì)直徑一致時,體積相同,則質(zhì)量相等,即m1=m2 ,在運動中可獲得相同的動量m1v1=m2v2;m1>m2時,m1v1>m2v2,兩球相撞時大球?qū)⑿∏蜃查_,造成大球追小球的情況,磨效會降低。 另一種說法與前面的結(jié)論恰好相反。從幾何學的角度考慮,認為不同直徑研磨介質(zhì)混裝,小介質(zhì)填充了大介質(zhì)的空隙位置,增多了介質(zhì)的接觸點,因而可提高磨效。據(jù)介紹,德國DRAIS公司贊同不同直徑研磨介質(zhì)混裝,可能就是出于這一原因。至于哪種說法正確,筆者未加驗證,但如果不同粒徑研磨介質(zhì)有足夠的機械強度,不使其磨損或碎裂,混裝效果可能更好些。 5. 8介質(zhì)填充率 研磨介質(zhì)填充率與磨效關系甚大,見圖5。填充率必須有一定的范圍,填充率過高,加速設備磨損,過低則達不到粉碎目的。填充率還與漿料的粘度有關,研磨介質(zhì)的填充率一般為50-80%為宜。 圖5介質(zhì)填充率與磨效的關系 6. 9化學穩(wěn)定性 要求研磨介質(zhì)對物料應有一定的化學穩(wěn)定性,防止研磨過程中介質(zhì)與物料間發(fā)生化學反應,造成產(chǎn)品污染和加速介質(zhì)磨損,一般非金屬介質(zhì)優(yōu)于金屬介質(zhì)。研磨介質(zhì)的pH值應盡可能接近中性。
單板厚度對柔性墊網(wǎng)接觸式干燥影響有什么規(guī)律嗎? 現(xiàn)在柔性墊網(wǎng)接觸式單板干燥機已申請國家專利 其基本結(jié)構(gòu)與熱壓機相同 ,而熱板之間的柔性墊網(wǎng)兼具傳質(zhì)傳熱和運輸單板的作用。干燥速度的快慢直接涉及到干燥時間 ,自然也影較近市場上出現(xiàn)了一種SKSZ系列旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機,這種閃蒸干燥機是在引進吸收國處先進技術(shù)的基礎上,自行開發(fā)成功的新型干燥機,這種閃蒸干燥機具有技術(shù)先進,設計合理,結(jié)構(gòu)緊湊,適用范圍廣,生產(chǎn)能力大, 原料粉末顆粒在高效沸騰干燥機中原料容器(CFB)循環(huán)流動的狀態(tài)下,通過加熱將空氣預熱器和混合粘合劑溶液加熱純化后,注入氣溶膠中,聚集成若干含粘合劑顆粒的顆粒,熱空氣干燥物料在水中聚集蒸發(fā),膠粘劑凝固,重復一個過程,形成理想,微孔均勻的球形顆粒。 &ems 該機器的第一工業(yè)應用是在1922的煤氣項目。多年來,設計已大大改善,一個現(xiàn)代的流化床可以處理多種類型的散裝固體材料,尤其在很寬的水分含量和工作溫度。干燥速率的范圍可以從幾百磅每小時超過100噸每小時,設備的大小不同,從一個一只腳直徑圓形導式干燥機到矩形20生產(chǎn)單位50英尺。& 粉碎機應用很廣泛,很多行業(yè)會用到,隨著技術(shù)的發(fā)展,應用的多面性,粉碎機也在不斷的進步,但即使技術(shù)雖然也在創(chuàng)新但是還是不能滿足人們的需求這樣就需要引進國外的一些比較先進的技術(shù)了,這樣才能夠更好的為人們服務,來滿足人們的不同需要。特別是對于鋼鐵行業(yè)技術(shù)要求就比
|