氣流磨粉碎原理及在鈦白粉生產(chǎn)中的應(yīng)用

1、氣流磨粉碎原理及在鈦白粉生產(chǎn)中的應(yīng)用.txt昨天是作廢的支票；明天是尚未兌現(xiàn)的期票；只有今天才是現(xiàn)金，才能隨時(shí)兌現(xiàn)一切。人總愛欺騙自己，因?yàn)槟潜绕垓_別人更容易。本文由glzhxgx貢獻(xiàn)pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。論文選萃２００６年第４期《中國粉體工業(yè)》cnpowder.com.cn氣流磨粉碎原理及在鈦白粉生產(chǎn)中的應(yīng)用張?zhí)ㄋ拇ňd陽科創(chuàng)園區(qū)昊泰科技有限公司６２１０００）引言氣流磨作為

2、超細(xì)粉碎的一種重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于非金屬礦物及化工原料的超細(xì)粉碎，產(chǎn)品粒度上限取決于混合氣流中的固體含量，與單位能耗成反比。氣流粉碎產(chǎn)品除粒度細(xì)以外，還具有粒度分布窄，顆粒表面光滑、顆粒形狀規(guī)則，純度高、活性大、分散性好等特點(diǎn)。由于粉碎過程中壓縮氣體絕熱膨脹產(chǎn)生焦耳－湯姆遜降溫效應(yīng)，因而還適用于低熔點(diǎn)、熱敏性物料的超細(xì)粉碎。下面就氣流磨分類及粉碎原理作一介紹。工作原理圖３－１１—粉碎帶２－粉碎噴嘴３—文丘里噴嘴４—送料噴嘴５—密封墊６—

3、外殼３不同類型氣流磨工作原理３１水平圓盤式（扁平式）氣流磨１氣流磨分類工業(yè)型氣流粉碎自４０年代問世以來發(fā)展很快，目前工業(yè)上應(yīng)用的氣流磨有以下五種類型：１水平圓盤式（扁平式）氣流磨２循環(huán)管式氣流磨３靶式氣流磨４對(duì)噴式氣流磨５流化床對(duì)噴式氣流磨圖３－１工作原理待碎物料由送料噴嘴４噴出的氣流通過：文丘里噴嘴３，引射入粉碎室，高壓氣流經(jīng)入口進(jìn)入氣流分配室，分配室與粉碎室相通，氣流在自身壓力下，強(qiáng)行通過粉碎噴嘴時(shí)，產(chǎn)生高達(dá)每秒幾百米至上千米的氣流

4、速度，由于粉碎噴嘴與粉碎室的相應(yīng)半徑形成一銳角（粉碎角），故被粉碎的物料在粉碎噴嘴噴射出如此高速的旋流帶動(dòng)下作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，顆粒間、顆粒與機(jī)體間產(chǎn)生相互沖擊、碰撞、摩擦而粉碎。粗粉在離心力作用下甩２氣流磨粉碎原理氣流磨的一般原理將干燥無油的壓縮空氣或過熱蒸：汽通過噴嘴高速噴出，高速射流帶動(dòng)物料作高速運(yùn)動(dòng)，使物料碰撞，摩擦而粉碎。被粉碎的物料隨氣流到達(dá)分級(jí)區(qū)，達(dá)到細(xì)度要求的物料，最終由收集器收集。沒有達(dá)到要求的物料，再返回粉碎室繼續(xù)粉碎，直到

5、達(dá)到所需細(xì)度并被捕集為止。由于噴嘴附近速度梯度很高，因此絕大多數(shù)的粉碎作用發(fā)生在噴嘴附近。在粉碎室中，顆粒與顆粒間碰撞的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于顆粒與器壁的碰撞。也即氣流磨中的主要粉碎作用是顆粒之間的沖擊或摩擦。雖然氣流磨粉碎原理大致相同，但不同類型的氣流磨也有各自不同的特點(diǎn)，下面就這五種常用的氣流磨分別作一簡單介紹。向粉碎室周壁作循環(huán)粉碎，而微粉在向心氣流帶動(dòng)下被導(dǎo)入粉碎機(jī)中心出口管進(jìn)入捕集器收集。該氣流磨的規(guī)格以粉碎室內(nèi)徑尺寸來定。定型的規(guī)格從

6、Φ５０ｍｍ到Φ１０６６ｍｍ；壓縮空氣耗量從０５ｍ３／ｍｉｎ到１００ｍ３／ｍｉｎ；過熱蒸汽耗量從１２０ｋｇ／ｈ到５０００ｋｇ／ｈ；相應(yīng)的生產(chǎn)能力從０２ｋｇ／ｈ到２５００ｋｇ／ｈ；產(chǎn)品粒度從３２５目到０２μｍ。該氣流磨的優(yōu)點(diǎn)：由于具有自分級(jí)功能，產(chǎn)品粒度分布通過調(diào)整參數(shù)可控制在很窄的范圍；比其它類型氣流磨節(jié)能３０％；采用Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ或Ｐｕ（钚）作易磨損件，磨耗１８論文選萃２００６年第４期《中國粉體工業(yè)》cnpowder.com.cn低

7、，產(chǎn)品受污染少，可加工無鐵質(zhì)污染的粉體產(chǎn)品和莫氏１０級(jí)的物料；結(jié)構(gòu)緊湊、噪音小、操作自動(dòng)化，但成本貴。另外，該磨采用渦輪分級(jí)，轉(zhuǎn)速高，使用過熱蒸汽為粉碎工質(zhì)時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)。分級(jí)粒度也較扁平式寬。以上是對(duì)各類氣流磨粉碎原理及特點(diǎn)的簡單介紹。下面就氣流磨在鈦白生產(chǎn)中的應(yīng)用，作一說明?？梢栽跉饬鞣鬯闄C(jī)內(nèi)進(jìn)行簡單的化學(xué)反應(yīng)。２０世紀(jì)鈦白粉工業(yè)的重要進(jìn)展之一，就是采用氣流粉碎機(jī)作為鈦白粉的最終粉碎手段。氣流粉碎機(jī)的種類及特點(diǎn)前面已經(jīng)介紹。再根據(jù)鈦白

8、粉的物料特性—粘度高、流動(dòng)性差、粒度細(xì)容易附壁等及粉碎要求，目前國內(nèi)外鈦白生產(chǎn)廠家基本上采用水平圓盤式（扁平式）氣流磨作為鈦白粉的最終粉碎設(shè)備，并且使用過熱蒸汽為粉碎工質(zhì)，因蒸汽４氣流磨在鈦白生產(chǎn)中的應(yīng)用經(jīng)煅燒或表面處理后制取的二氧化鈦，全部都是大小不等的聚集體和燒結(jié)物，必須通過粉碎至原來的基本原料尺寸（約０１５～０３５μｍ），才能充分體現(xiàn)它的光學(xué)性質(zhì)和顏料性能。二氧化鈦的粉碎一般分前粉碎（煅燒后未經(jīng)表面處理的粉碎）和后粉碎（經(jīng)表面處理

9、后的粉碎）二種因鈦白粉是一種優(yōu)越的白色顏料，所以對(duì)粉碎設(shè)備的要求很高。首先是對(duì)產(chǎn)品的污染要小，其次在粉碎時(shí)能對(duì)細(xì)度進(jìn)行分級(jí)，并且能做到產(chǎn)量大、能耗小。目前國內(nèi)外鈦白粉生產(chǎn)廠家前粉碎大都采用雷蒙磨。雷蒙磨的工作原理是靠磨輥和磨環(huán)之間的擠壓作用來進(jìn)行粉碎，因此在粉碎過程中又有一些細(xì)小的顆粒被擠壓粘附在一起成為較軟的片狀顆粒。故對(duì)一些分散性要求很高的產(chǎn)品，如：造紙、化纖用鈦白粉，在雷蒙磨粉碎后，必須再經(jīng)二次粉碎以打破粘附在一起的聚集顆粒。國內(nèi)

10、銳鈦型鈦白粉生產(chǎn)廠家，基本上是采用雷蒙磨粉碎后，即作為成品包裝出售。但雷蒙磨粉碎的產(chǎn)品，在粒度分布、顆粒形狀等方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到氣流粉碎的效果。具有關(guān)資料介紹，經(jīng)雷蒙磨粉碎的成品，著色力、白度以及研磨分散性都差，消色力相差５％～１０％，成品的研磨分散性經(jīng)刮板細(xì)度計(jì)測(cè)量，也很難達(dá)到２０μｍ以下。因此建議用氣流粉碎磨替代雷蒙磨，該工藝將在以后的文章中作專題論述。作為鈦白粉中的高檔產(chǎn)品－金紅石型鈦白粉，煅燒后必須經(jīng)：前粉碎→表面處理→干燥→微粉

11、，才能充分發(fā)揮其光學(xué)性能和顏料性能。一般機(jī)械式粉碎機(jī)雖然也能粉得很細(xì)，但從粒徑分布、粒子形狀、產(chǎn)品純度等方面很難達(dá)到要求，目前最好的辦法是用汽（氣）流粉碎機(jī)來完成。氣流粉碎機(jī)可以把固體物料粉碎成亞微米級(jí)，而且粒徑分布很窄、污染小、粉碎過程不產(chǎn)生熱量，還易得、便宜，蒸汽工質(zhì)的壓強(qiáng)比壓縮空氣高得多且也易提高，因而它的動(dòng)能大。同時(shí)過熱蒸汽的粘度比空氣低，不帶靜電，可以減小物料的內(nèi)聚現(xiàn)象。并且氣固比低、產(chǎn)品純度高、流動(dòng)性好、應(yīng)用分散性好。影響汽

12、粉效果的因素及控制將在以后的文章中專題論述。水平圓盤式氣流磨在國外的鈦白粉生產(chǎn)中的應(yīng)用已非常成熟，并且設(shè)備制造水平也相當(dāng)高。國內(nèi)的氣流磨制造廠家是從上世紀(jì)９０年代末，才對(duì)大規(guī)格的水平圓盤式氣流磨進(jìn)行研究、試制，通過近幾年的發(fā)展，已有少數(shù)幾家能夠制造大規(guī)格水平圓盤式氣流磨，并有了定型的產(chǎn)品。目前國內(nèi)幾家大型金紅石型鈦白生產(chǎn)廠家，氣流粉碎都已實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。應(yīng)用較廣的有：蘭州中益金屬制品有限公司生產(chǎn)的ＺＹ系列氣流磨；四川綿陽昊泰科技有限公司生