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黎明重工科技

超细粉碎能达到多少目的细度

时间:2016-06-30 16:06来源:http://www.lmzk.org/hangyedongtai/585.html作者:admin 点击:次数

根据粉碎加工技术的深度和粉体物料物理化学性质及应用性能的变化,一般将细粉体和微细粉分为 10~1000µm(细粉)、0.1~10µm(超细粉)和 0.001~0.1µm(超微细粉)三种。对于 10~1000µm 的细粉一般采用传统的粉碎或磨粉设备及相应的分级设备等进行加工,这种加工技术称为磨粉,小于 0.1µm 的超微细粉目前还难以完全用机械粉碎的方法进行加工,需要采用其他物理、化学方法进行加工;一般将加工 0.1~10µm 的超细粉的粉碎和相应的分级技术称为超细粉碎。工业上所称的超细粉碎一般指加工 D97 <10µm 超细粉体的粉碎和相应的分级技术。 

超细粉碎技术是粉体工程中的一项重要内容,包括对原料的超细粉碎、高精确度的分级和表面活性改变等内容。工程上一般将制备粒径在 10µm 以下的细粉体的粉碎称为超细粉碎或微粉碎。尽管超细粉碎技术是在传统粉碎技术的基础上发展起来的,但在理论与实践方面又有新的特点。例如:为获得超细的粉体颗粒,在超细粉碎前,物料的颗料要求通常在 0.5~5mm,甚至更细。所以超细粉碎也是粉体的深度加工。工程上将粉碎前后物料的平均直径比,称为平均粉碎比,用公式 i=D0/D 表示。超细粉碎过程的平均粉碎比远大于一般粉碎的粉碎比,通常可达 300~1000 以上。对于一定性质的物料而言,粉碎比是确定粉碎作业程序,选择机器类型和尺寸以及估算能耗的重要根据。超细粉碎产品的细度一般不用“目”数或多少目筛来表示,而是用比表面积(m3/g)或小于某一粒度(µm)的累积百分含量表示,如 D50≤2µm 表示 50%的粒径≤2µm(D50也称为中径或平均径)。这是因为现今的标准筛只到 400 目,相当于 38µm,故超细粉碎产品的粒度及粒度分布难以用标准筛分析获得。 

超细粉碎通过对物料的冲击、碰撞、剪切、研磨、分散等手段而实现。传统粉碎中的挤压粉碎方法不能用于超细粉碎,否则会产生造粒效果。选择粉碎方法时,需视粉碎物料的物性与所要求的粉碎比而定,尤其是被粉碎的物料机械性质具有很大的决定作用,而其中物料的硬度和破裂性更居首要地位。对于坚硬和脆性的物料,冲击很有效;而对于韧性物料用研磨和剪切方法则较好。实际上,任何一种粉碎机器都不是单纯的某一种粉碎方法,一般都是由两种或两种以上粉碎方法联合起来进行粉碎。如气流粉碎机是以物料的相互冲击和碰撞进行粉碎;高速冲击式粉碎机是冲击和剪切起粉碎作用;搅拌式粉碎机和球磨机的粉碎机理则主要是研磨、冲击和剪切;而胶体磨的工作过程主要通过高速旋转的磨体与固定磨体的相对运动所产生的强烈的液流剪切、磨擦、冲击等等。披处理的浆料通过两磨体之间的微小间隙,在上述诸方式及高频振动的作用下,不但颗粒被粉碎,还能有效地进行分散、乳化和微粒化。 

降低超细粉碎过程中的功率消耗是超细粉碎技术中一项重要内容。由于粉碎过程比较复杂,至今还没有建立完备的理论。但许多学者和科学家从各个不同的角度出发进行研究,对粉碎理论提出了不少假说,在一定程度上近似地反映了过程的客观实际,具有一定的概括性和指导意义。在超细粉碎中,常用的能耗是根据对表面积假说的分析和实际能耗的测算结果而计算的。公式为: A= k(1/Dm-1/D0m)= k/D0m(im-1) 式中 A——粉碎功耗;D0——进粒平均粒度;D——产品平均粒度; k——与粉碎设备效率有关的参数;m——与物料性质、产品细度等有关的参数;i——粉碎比。 

研究表明,对于产品细度小于 10µm 的超细粉碎时,m>2。当用于高硬度物料的超细粉碎时,m 达到 6~7。由此可见,超细粉碎是一个高能耗的加工过程。因此,提高超细粉碎过程的效率,降低能耗是超细粉碎技术的一个重要课题。提高超细粉碎效率可采用下列途径: 

    ①粉碎工艺的合理选择及装置的合理组合。由于被超细粉碎的物料特性各异,粉碎效果也各不相同。大量的试验说明多种粉碎机械的组合能提高其粉碎效率。如采用辊式粉碎机与球磨机的组合,物料经一次初粉碎微粒化后,再用球磨机来分散,可获得超细粉体,这样的组合方式其效率大大高于单纯直接用球磨机进行超细粉碎。 

    ②强化分级。在超细粉碎工艺过程中设置好的率的精细分级设备,及时地分出合格的微细粒级物料,可避免合格级的产品在超细粉碎机中“过粉碎”。 

    ③适当添加助磨剂或分散剂。超细粉碎加工过程中,随着粉碎时问的延长,粉体粒度逐渐减小,比表面积逐渐增大,表面的活性增强,因而微细颗粒相互团聚的趋势也逐渐增强,形成粉碎与团聚相互作用的动态平衡状态。在这种状态下,即使延长粉碎时间,也难以使物料粉碎得更细,有时甚至导致物料的表观粒度变粗。这是超细粉碎更主要的工艺特点之一。因而在超细粉碎加工中,适当添加具有助粉碎作用的物质,将改变超细粉粒的表面活性,阻止颗粒的团聚,改善粉碎环境,提高粉碎效率。 

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