如何选择正确的分级设备?

2022-06-04 11:13:25

超细粉料不仅是制备结构材料的基础,其本身也是一种具有特殊功能的材料,为精细陶瓷、电子元件、生物工程处理、新型打印材料、优质耐火材料以及与精细化工有关的材料等许多领域所必需。随着超细粉体在现代工业越来越广泛的应用,粉体分级技术在粉体加工中的地位越来越重要。

1、分级的意义

在粉碎过程中,往往只有一部分粉体达到粒度要求,如不将已经达到要求的产品及时分离出去,而与未达到粒度要求的产品一起再粉碎,则会造成能源浪费和部分产品的过粉碎问题。

此外,颗粒细化到一定程度后,出现粉碎与团聚的现象,甚至因颗粒团聚变大而使粉碎工艺恶化。为此,在超细粉体制备过程中要对产品进行分级,一方面控制产品粒度处于所需的分布范围,另一方面使混合物料中粒度已达到要求的产品及时分离出来,使粗粒返回再粉碎,以提高粉碎效率降低能耗。

随着所需粉体细度的提高和产量的增加,分级技术的难度也越来越高,粉体分级问题已成为制约粉体技术发展的关键,是粉体技术中最重要的基础技术之一。因此,对超细粉体分级技术与设备的研究十分必要。

气流分级机

2、分级的原理

广义的分级是利用颗粒粒径、密度、颜色、形状、化学成分、磁性、放射性等特性的不同而把颗粒分为不同的几个部分。狭义的分级是根据不同粒径颗粒在介质(通常采用空气和水)中受到离心力、重力、惯性力等的作用,产生不同的运动轨迹,从而实现不同粒径颗粒的分级。

3、分级机的分类

按所用介质可分为干法分级(介质为空气)与湿法分级(介质为水或其它液体)。干法分级的特点是用空气作流体,成本较低,方便易行,但它有两个不足,一是易造成空气污染,二是分级的精度不高。湿法分级用液体作为分级介质,存在较多的后处理问题,即分级后的粉体需要脱水、干燥、分散、废水处理等,但它有着分级精度高、无爆炸性粉尘等特点。

按是否具有运动部件可划分为两大类:

(1)静态分级机:分级机中无运动部件,如重力分级机、惯性分级机、旋风分离器、螺旋线式气流分级机和射流分级机等。这类分级机构造简单,不需动力,运行成本低。操作及维护较方便,但分级精度不高,不适于精密分级。

(2)动态分级机:分级机中具有运动部件,主要指各种涡轮式分级机。这类分级机构造复杂,需要动力,能耗较高,但分级精度较高,分级粒径调节方便,只要调节叶轮旋转速度就能改变分级机的切割粒径,适于精密分级。

4、分级的关键问题

对于任何分级方法而言,要想取得较好的分级效果,关键是如何提高分级物料的分散性和选择合适的分级力场。

物料经超细化后呈现与原物料不同的性质,首先是比表面增大,表面能升高;其次表面原子或离子数的比例大大提高,使其表面活性增加,粒子之间引力增大或由于外来杂质如水分的作用而易于聚集;超细粒子也易在粉碎过程中由于碰撞吸收或粉碎后由于静电等作用力而聚集在大粒子上,无论在空气中还是在液相中均易生成粒径较大的二次颗粒,这使得对超细产品的分级比普通产品分级更加困难。

因此分级的首要任务是分散粒子,使其处于单分散状态,从而提高粉体的流散性,即超细粉体的基础在于粉体粒子的分散。可以说,充分的分散可使分级过程事半功倍。

解决了粉体粒子的分散之后,另一个更大的难题是如何设计稳定、可调节的力场。理想的分级力场应该具有分级力强、流场稳定及分级迅速等性质。由于粉体粒子在不同的介质、不同的力场中的行为不一样,因此必须了解其物理特性、运动特性,设计高效合理的分级力场。目前,分级机使用的力场主要为重力场、惯性力场和离心立场。

5、典型的分级设备

(1)湿式分级机

超细粉体的湿法分级从目前市场情况看,主要分为重力式和离心式。

水力旋流器。水力旋流器的分级过程是:物料在内部高速旋转,产生很大的离心力。在离心力和重力的作用下,较粗颗粒被抛向器壁,作螺旋向下运动,最后由底流口排出,较细颗粒及大部分水分形成旋流,沿中心向上升起,至溢流管排出。

常用的水力旋流器有三种,小直径水力旋流器、水封式旋流器和超细水力旋分机。水力旋流器的优点是构造简单、无运动部件、价廉、占地面积小、处理量大;缺点是分级精度较低。

卧式螺旋离心分级机。待分级的悬浮液由中心加料管加入螺旋推料器的推进仓,加速后由螺旋上的进料孔进入转鼓内。在离心力的作用下,进入转鼓内的悬浮液很快分成两层,较粗或较重的颗粒沉积在内壁上形成沉渣层,而含较细或较轻颗粒的液相则形成内环分离液层。分离液采用溢流方式或向心泵式排出,沉渣(固体颗粒)则被螺旋推料器推送到转鼓的锥端,在此进一步脱水后由出渣口甩出转鼓,一般分级粒度为2~5μm。

(2)干式分级机

分级机与除尘器、引风机组成一套分级系统。物料在风机抽力作用下由分级机下端入料口随上升气流高速运动至分级区,在高速旋转的分级涡流产生的强大离心力作用下,使粗细物料分离,符合粒径要求的细颗粒通过分级轮叶片间隙进入旋风分离器或除尘器收集,粗颗粒夹带部分细颗粒撞壁后速度消失,沿筒壁下降至二次风口处,经二次风的强烈淘洗作用,使粗细颗粒分离,细颗粒上升至分级区二次分级,粗颗粒下降至卸料口处排出。

设备性能特点:

1、不用水分、水洗,完全干法生产,可获得粒度分布更窄、无污染的磨料微粉;一次分级可按国内外现行标准加工成任一牌号的产品(如:国标W63~W3.5、日标240~3000和欧标F230/53~F1200/3)。单号成品率达到75%以上。2、分级精度高,切割粒径更准确,所需转速更低,使用寿命长。3、独立的铸件轴承座,不变形,使用寿命长。4、优化的传动设计,轴承受力小,使用寿命长。5、独特管路设计,有助于粉体流动、有助于降低磨损、易磨部位易于更换和处理。6、公司独有变频加料系统,有助于物料的分散,能保证加料的连续均匀和稳定,有助于产品粒度控制。7、独特的内循环二次风设计,分级锥间隙可调,耗气量大大降低,使分级能耗降低,细粉提取彻底。8、流路的分开,有助于减缓分级轮底部的磨损,并更有利于大粒的控制。9、全封闭负压作业,无粉尘污染。10、稳定性好,一次调整固定参数后,可稳定生产;11、尤其是细粉提取更彻底、稳定性好这一核心竟争优势得到了业界广泛认可。

12、整个系统采用自动化控制,可实现一键式启停,操作简单方便与中控联接可实现远程控制。

◆一般应用:ZJ-F系列精密气流分级机能分级那些不能在普通分选设备上被分级的物料,尤其适合加工严格规限大颗粒并要求粒度分布狭窄的产品,如重钙、高岭土、滑石粉、重晶石粉、复印机墨粉、涂料、云母、石墨、生长素、氢氧化铝等。◆ 高纯应用:ZJ-F系列精密气流分级机能对那些对杂质含量要求极严的物料或对铁质极其敏感的物料,同时能满足粒度和粒度分布的要求。典型的物料有:荧光粉、钛白粉、淀粉、硅胶、铝、铜、发光粉和各种高纯颜料。

◆ 磨料及坚硬物料:ZJ-F系列精密气流分级机能超细分级莫氏硬度七级以上的坚硬物料,立式涡流分级机的应用,使设备的磨损极小。分级轮转速可调节,粉碎参数可优化选择,多分级机组合后可一次完成几个粒度段的窄带分级。典型产品有:金刚石、碳化硅、碳化硼、碳化钨、特种陶瓷、金刚砂等。

◆ 食品、保健品、医药:ZJ-F系列精密气流分级机能超细加工医药、食品和保健品,其低温粉碎、高纯操作和高的加工光洁度以及机器易清洗的特点,使ZJ-F系列理想地用于制药 、保健品及食品业,既提高了药物的生物利用度和疗效,又减少了生产成本。典型的产品有:花粉、山楂、香菇、珍珠粉、胃药、尼莫地平、抗生素类药物、造影药物、灵芝、五倍子、何首乌等。

◆ 其它行业:ZJ-F系列精密气流分级机均能在闭路循环系统下配合惰性气体进行分级,对那些极易发生燃烧、氧化、爆炸的物品进行分级。如羰基铁粉、镍粉、钨钴合金粉、精硒粉等

关于我们【四川众金粉体设备有限公司】位于中国科技城—绵阳,公司依托亚洲风洞群—中国空气动力研究与发展中心民用技术成果,集空气动力学、材料科学、机械制造学为一体,致力于超微粉碎及分级设备的研发、制造、销售和服务。

公司拥有国内外一流的超微粉碎设备和分级设备的核心研发技术;喷流能的充分利用技术;高效分级、严控过粉碎技术;可靠密封无泄漏技术;大颗粒控制技术;完整稳定流畅的系统设计技术;粉碎腔内恒定气固浓度比技术;超微粉收集除尘及烟气处理技术;超微粉碎颗粒形貌控制技术等。

公司专业生产气流磨、高精气流分级机、超细分级式冲击磨、惰性气体保护粉碎分级设备、除尘器、水平圆盘磨、射流粉碎分级机、蒸汽动能磨、整形机、色料(化妆品)专用粉碎机、气力输送系统、真空上料机等超微超细粉体设备及配套生产线。

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