原标题:干货 | 超细粉碎设备这么多,究竟该怎么选?

集理论实例应用为一体的粉体设备选型手册——《超细粉碎工程》,日前由中国建材工业出版社出版,面向全国发行。全书65万字。由我国粉体行业著名*郑水林教授领衔主编。

中国化工机械网讯:超微粉碎加工技术总的发展趋势是:发展生产效率高、成本低、产物粒度和比表面积、化学组成、晶体形状、表面的形貌、缺陷、粗糙度等可控性好、分散性好、产品质量稳定的超细粉碎和超微粉碎的加工工艺及设备。

在现有的超微粉碎方法和工艺基础上完善和提高超细粉碎和超微粉碎的力度、粒度分布、粒型和晶型的调节和控制技术。
②在现有的机械粉碎机设备和工艺里普遍现象:环境污染,物料浪费。如何解决和提高机械粉碎机存在的诸多问题是超微粉碎机企业共同研发、攻克技术方向。给客户提供具有生产效率高、价格成本低、极限粒度小、粒度可控性及分散性好、二次污染小的先进超微粉碎设备和分级设备。
③现有国内超微粉碎机性能检测标准和评价方法不统一,超微粉碎设备企业应统一行业标准,给用户提供真实有效参考标准。
④超微粉碎机机应用新行业和现代产业:功能陶瓷、催化材料、涂层材料、电子信息材料、能源和环保、生物医药、有机/无机复合材料等。
⑤机械粉碎法是制备超细粉体和超微粉体的主要方法。目前用于制备超微粉体的设备主要是:球磨机、转筒式球磨机、震动磨、研磨微粉机、砂磨超微磨机、行星球磨机、胶体磨机、气流磨。用上述粉碎设备达到D98粒度均匀可控要有很好的分级设备,必须精细分级。由于产品粒度微细,重力分级耗时长,一般采用离心力场进行分级。
⑥机械粉碎法及分级原理:1.固体物料在粉碎机内因受到机械力的作用而达到粉碎机效果。这种超微粉碎机作用一般可分为挤压、冲击、剪切、摩擦等。在超微粉碎设备中有采用一种作用力的,还有复合作用力的(研磨微粉机,胶体磨)。作用力粉碎效果*好的是剪切和摩擦,产生的力度分布窄,效果理想。而挤压和冲击*差。2.就目前技术而言,以空气作为分级介质的机械超微粉碎机只能达到超细粉碎机要求,只有以水和其他液体作为分级介质的离心力分级设备中才可能实现超微粉碎的分离和分级。因为超微粉体的重力沉降末速太小,沉降时间太长,而且还受到微粒扩散运动的影响,工业生产很难实现,只有离心力场才能有效克服微粒扩散运动的影响,缩短沉降。
综上所诉,中药超微粉碎,食品超微粉碎机,骨头超微粉碎机,生物医药粉碎机,液体超微粉碎机,晶体超微粉碎机,粉碎机的应用需求很大。粉碎设备企业研发,设计要结合市场需求和要求去设计出优质产品。

在非金属矿领域,一般将粒度分布d97
≤10μm的产品称为超细粉体产品,其中包括微纳米级的粉体材料,相应的加工技术称为
超细粉碎

在粉体加工技术与设备中,超细粉碎是其*主要的组成部分之一。伴随市场对超细粉体需求量的快速增长,作为主要制粉工艺的超细粉碎技术迅速发展。在当今中国,采用超细粉碎工艺制备的各类超细粉体产品已达数百万吨,而且还在以每年10%左右的速度增长。在超细粉碎技术中,设备占有极其重要的地位,超细粉碎技术的进步在很大程度上取决于设备的进步。我国经过十多年的发展和市场磨砺,不仅形成了较大规模的超细粉体制备产业,而且也成长了一批有一定规模和较高技术水平、拥有有部分自主知识产权的超细粉碎设备和精细分级设备的制造商。据悉,在已出版的有关超细粉体加工的书籍中,还很少有系统介绍国产超细粉碎和精细分级设备及其在工程中应用的专著;《超细粉碎工程》的出版,满足了这方面读者的需求。

对于超细粉碎来说,加工设备的选择至关重要。而超细粉碎设备的选择和规格的确定主要与所处理的物料的物理性质(硬度、密度、水分、给料粒度等)、处理量、粉碎产品细度和粒度分布、纯度、粒形以及设备工艺配置等因素有关,并且所选设备必须满足粉碎产品粒度、设计产量或处理量和适应给料中最大颗粒粒度的要求。

该书的特点是以我国粉体设备行业龙头企业、国家重点高新技术企业浙江丰利粉碎设备有限公司,及其他国内重点超细粉碎和精细分级设备制造厂商具有自主知识产权的设备为重点,介绍其结构、性能特点、技术参数及其在工程中的应用。目的在于使读者了解国产先进设备,在实践中正确选用,同时提高国产先进和成熟设备在工程中的使用率。

▼超细粉碎设备类型及其应用科学 1

该书以超细粉碎设备及其应用为主线,系统总结了超细粉碎基础理论和工程实践以及粒度检测原理和方法。全书共分15章,内容包括了与超细粉体制备和分级有关的基础知识、基本原理、粒度和粒形表征,超细粉碎工艺与设计,机械冲击式粉碎机、气流粉碎机、搅拌磨、振动磨、砂磨机、旋转筒式球磨机、辊磨机、胶体磨等超细粉碎设备,干式和湿式精细分级设备及超细粉碎工程中的辅助设备,同时还包括了近年来为解决废橡胶、塑料、电线电缆等循环或综合利用的特种粉碎设备。

1、干式和湿式超细粉碎工艺设备的选择原则

该书可供从事粉体工程或粉体技术以及矿物加工、化工、机械、冶金、建材、轻工、环保等相关专业的工程技术人员参考。

对于前面不设置湿法提纯和湿法加工工序或后续不设置湿法加工工序的物料,一般当产品细度d97≥5μm时,在目前技术经济条件下,优先选择干法加工工艺和干法超细粉碎设备,如气流粉碎机、高速机械冲击式粉碎机、离心或旋(飓)风自磨机、干式球磨机、振动磨、搅拌磨等。除了内设精细分级装置或具有自行分级功能的超细粉碎设备,如气流磨等外,一般在选用时还要同时考虑相应的精细分级设备,才能满足产品细度和粒度分布的要求。

(《中国粉体工业通鉴》主编吴宏富)

科学 2

▲气流粉碎工艺

当需要设计生产d97<5μm以下的超细粉体产品,或者最终产品可以滤饼或浆料销售时,应当优先选用湿法超细粉碎工艺和设备

另外,如果被粉碎物料是经过前置其他湿法工艺(如水洗、提纯等)加工的,也即在超细粉碎作业之前设置有水洗、提纯等湿法加工工序,则不管最终产品粒度要求如何,应当优先考虑湿法超细粉碎工艺和设备。

此外,如果经超细粉碎后的粉料还是进行湿法加工,也应优先选用湿法超细粉碎工艺和设备。

还有一些特殊情况,如用做珠光云母原料的碎白云母的加工,为确保片状颗粒形状和表而光洁度,要选用湿法超细粉碎工艺和设备。

2、干法超细粉碎设备的选择

干法超细粉碎设备的类型很多,选型时主要考虑原料的物理性质(硬度、密度、粘性、水分等)及粒度、产品细度和粒度分布、纯度、粒形、设计产量及产品的价值等。

科学 3

▲立式磨加工工艺

同时要在相同条件下比较各种不同类型干法超细粉碎设备的生产能力、单位产品电耗、磨耗、设备运转稳定性、自动控制水平、维护和检修性能以及工艺配套性能等。

一般对于价位较大、产品纯度要求较高、粒形较规则的物料,如稀土、精细磨料、药品及保健品、名贵中药材、生物制品等可优先考虑选择气流粉碎机,尤其是新型的流化床式或对喷式气流粉碎机及内衬刚玉等耐磨材料的其他类型气流粉碎机。

对于大宗的工业矿物超细粉体的加工,如重质碳酸钙、普通滑石粉、高岭土、硅灰石等应当优先考虑其他干式超细粉碎设备,如高速机械冲击式超细粉碎机、旋转筒式球磨机(带分级机)、立式磨、雷蒙磨、离心旋风自磨机、振动磨、干式搅拌磨(带分级机)、塔式磨等,原因是这些工业矿物粉体的单位价值相对较低,而气流粉碎机的单位产品能耗相对较高。物料的硬度也是干式超细粉碎设备要考虑的一个重要因素。

科学 4

▲雷蒙磨加工工艺

一般来说,除流化床对喷式气流磨之外的其他类型气流粉碎机、高速机械冲击式粉碎机、离心旋风式白磨机等不适合加工莫氏硬度大于7的高硬度物料。

选定了设备的类型后,接下来就要确定设备的规格和台数。设备规格和台数的确定主要依据所要求的产品细度条件下设备的处理量而定。设备的处理量或生产能力最好以同种物料的工业生产实例(相同产品细度和粒度分布条件下)或在指定产品细度和粒度分布条件下的工业设备的试验结果来确定。

在没有相同物料作参照物的情况下,超细粉碎设备的处理量的计算还要考虑物料种类、硬度、密度、黏度或含水量、杂质种类和含量以及给料粒度和粒度分布所带来的差别。

总之,在计算超细粉碎机的单机处理量时,最好是参照同种物料在相同或相近产品细度和粒度分布下的工业生产数据或相近机型的工业试验数据。

另外,还要说明的是,设备厂家提供的设备的技术性能参数是对一般物料而言的,所给出的生产能力随产品细度要求不同及不同物料而有较大的变化,因此,在选型计算时,如无相同物料在相同产品细度条件下的生产数据,最好是先取有代表性的原料在定型工业设备或样机进行一定时间的工业试验,以确保选型计算的准确和可靠。

3、湿式超细粉碎设备的选择

相对于干式超细粉碎设备而言,湿式超细粉碎设备的类型较少。定型的主要有搅拌磨或摩擦磨、研磨剥片机、砂磨机、振动磨、球磨机和胶体磨、高压均浆机等。其中,除胶体磨和高压均浆机外,上述其他湿式超细粉碎设备都是介质研磨粉碎机,磨机筒体内充填钢珠、氧化铝珠、氧化锆珠、玻璃珠以及氧化铝和氧化锆复合珠等研磨介质。这些研磨介质的粒径大小及其配比、充填率等直接影响最终研磨产品的细度和产量。

科学 5

▲搅拌磨加工工艺

这些使用研磨介质的湿法超细粉碎设备一般能用于各种硬度物料的超细研磨加工,因此,选型时主要比较在相同给料粒度和物料性质及相同产品细度、纯度、粒形等条件下,各种不同类型湿式研磨机的生产能力、单位产品电耗、单位产品磨耗、设备运转的可靠性和产品质量的稳定性、自动控制水平、维护检修性能及工艺配套性等。

湿式超细粉碎设备规格和台数的确定一定要以给料粒度和指定产品细度所需的设备的处理量而定。湿式超细粉碎设备生产能力的设计计算尚未建立起一套完善的方法,在设计中最好是参照同种物料在相同或相近产品细度、粒度分布、纯度、粒形等条件下的工业生产数据或工业试验数据确定。

对于搅拌磨、研磨剥片机及砂磨机来说,在估算粉碎机处理量或产量时还要考虑设计工艺与所参照的工业生产或工业试验在设备生产方式上的差别。这是因为对于这几种磨机有3种不同的生产方式,即间歇或批量式、循环式、连续式

间歇式和循环式一般是单机生产或多机并联生产,连续式有时是由几台搅拌磨或研磨剥片机串联成的机组进行生产。只有生产方式相同,而且给料粒度和产品细度均相同的同种物料的工业生产或工业试验数据才可直接用来确定设计设备的处理量。如果工业生产或工业试验是间歇式操作或生产,其他条件,如物料品种、物理化学性质、给料粒度、产品细度等均与设计加工的物料相同,则可通过物料在磨机内的停留时间来计算连续运转的磨机的处理量或生产能力。

总之,对主要上艺设备进行科学和实事求是的选型比较的前提是至少对超细粉碎和分级设备的类型、性能特点、应用以及设备生产厂商有一定的了解。一般情况下应选择成熟的性能较好的工业设备,但对于新开发的新型设备在条件具备的情况下也应进行性能考察和试验比较,以免错过性能更好的设备。

对于现阶段我国的超细粉碎和精细分级设备,选型之前的带料试验常常是十分必要的,但是面对众多的超细粉碎和精细分级设备生产厂家,一般情况下难以一一亲临进行试验,因此必须预先选择进行试验比较的设备的制造厂商,一般同一类型的设备可选择2-3家进行试验和选型比较,不同类型的设备原则上都应进行选型比较和试验,尤其是新型设备。但是,如果拟作选型比较的设备已有成功的生产实践,而原料性质及产品质量和数量要求又与之相同或相近,也可以不做试验。

来源:非金属矿加工技术与应用手册,作者:郑水林、袁继祖,冶金工业出版社

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