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超微粉碎机/气流粉碎机/超细磨粉机/超细粉碎机

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二氧化钛的超细粉碎离不开气流式超微粉碎机

2019-05-24
        经干燥后的二氧化钛颜料又重新凝聚在一起成为粗颗粒,这种凝聚和絮凝的粗颗粒虽然很容易粉碎,但是只有把这种粗颗粒重新粉碎至湿磨后的基本颜料原级粒子的大小,并尽可能的使粒径分布较窄,这样才能充分发挥颜料的光学性质和颜料性能。一般机械式粉碎机虽然也能粉得很细,但从粒径分布、粒子形状、产品纯度等方面很难达到要求,目前最好的办法是用气流粉碎机来完成,气流式超微粉碎机可以把固体物料粉碎至亚微米级,而且粒径分布很窄、污染小,粉碎过程中不产生热量,还可以在气流粉碎面内进行简单的化学反应。20世纪钛白粉工业的重要进展之一,就是采用气流式超微粉碎机作为钛白粉的最终粉碎的手段。由于这是生产中的最后一道粉碎,粉碎的物料不是煅烧后的聚集体,因此又把这道粉碎过程称为后粉碎或解磨、解凝、分散等。
        气流粉碎顾名思义是利用气流的能量进行粉碎,它又称流能磨(Fluid Energy mill)或喷射磨(Jet mill),气流可以使用压缩空气、惰性气体、过热蒸汽等,钛白粉的粉碎通常使用过热蒸汽,因此常常书写成气流式超微粉碎机。气流式超微粉碎机我国也能生产,关键是内衬材质的选择,一般采用耐磨硬质合金或刚玉。
气流式超微粉碎机

        气流式超微粉碎机的生产能力取决于粉碎室的直径,工业用气流式超微粉碎机的直径为ф280~1000mm不等,内设12~24个喷嘴,喷嘴的偏角a一般 为32°~40°,它由上、下盖、进料管、进气管、磨圈、喷嘴、出气管和卸料管组成,粉碎室大、喷嘴多的机型有时反喷嘴分两层布置。它的工作原理是使高压过热蒸汽以200~500m/s的速度,以切线方向从喷嘴入粉碎室,在粉碎室内形成一个高速旋转的切线圆形气流,该切线圆与粉碎室外圆之间还有许多小旋流,使流体呈高度湍动状态,物料在此高速气流中发生强烈地粉碎,只需数毫秒的时间颗粒即被粉碎,其中相互碰撞粉碎的占80%,与粉碎机壁相互摩擦粉碎的占20%,由于是以自身互相碰撞粉碎为主, 所以它的颗粒外形较圆滑、粒径分布较窄,对产品的污染程度也较小。
        选用过热蒸汽为工质气源,主要是因为蒸汽易得、便宜,蒸工质的压强比压缩空气的压强高得多而且也容易提高,因而它的临界速度高、动能大,同时过热蒸汽的粘度比空气低,也不带静电,可以减少物料的内聚现象,与压缩空气相比,过热蒸粉碎时所需要的气固比要小得多,而且压缩空气还要解决油污、冷凝水的问题,因此国内外的钛白粉工厂都采用过热蒸汽来粉碎钛白粉。影响汽流粉碎效果的主要因素有如下几点。
        a.气固比,粉碎时的气固比不仅是一项重要的技术参数,也是一项重要的经济指标。气固比过小,因为气流的动能不足会影响产品的细度;气固比过高,不仅浪费能源,甚至会恶化某些颜料的分散性能。在以过热蒸汽为工质时,粉碎煅烧后的坚硬物料,气固比一般控制在2~4:1;粉碎表面处理后的物料一般控制在1~2:1。
        b.进料粒度,进料粒度虽没有气固比那么重要,但是在粉碎坚硬物料时对进料粒度有较严格的要求,就钛白粉而言粉碎煅烧料时最好控制在100~200目为好;粉碎表面处理后的物料 一般40~70目,最大不超过2~5目。
        c.工质的温度,因为温度提高,气体的流速可以加快,以空气为例:室温下的临界速 度为320m/s,当温度升到480℃时,临界速度可以提高到500m/s,即动能增加了150%,因此提高工质的温度对粉碎的效果是有利的。粉碎钛白粉时过热蒸汽的温度一般为300~400℃左右,通常粉碎煅烧时温度偏高,粉碎表面处理后的物料时偏低一些,因为有些表面处理剂,特别是有机表面处理剂不耐高温,有时只需要在原有蒸汽温度的基础上过热100℃即可。
        d.工质的压强,工质的压强是产生喷气流速度的主要参数,也是影响粉碎细度的主要参数。工质喷气流的动能,与其质量的一次方成正比,与其速度的平方成正比,因此压强越高,速度越快,动能就越大,当蒸汽压力增大到一定值不变后,通过喷嘴的气流流速虽然不再增加,但压强增高,气流的密度随着增加,同样动能相应提高。至于粉碎时选择多高的压强,取决于物较的可粉碎性和细度要求,用过热蒸汽粉碎钛白粉时,蒸汽压强一般在0.8~1.7MPa,一般粉碎煅烧料高一些,粉碎表面处理后的物料可以低一些。
        e.粉碎助剂,选择恰当的粉碎助剂,不仅能提高粉碎的效率,还能提高产品在介质中的分散性能,二氧化钛表面处理时添加的有机表面活性剂中大多数都有粉碎助剂的功能,无机粉碎助剂一般使用六偏磷酸钠和焦磷酸钠(钾)等。
 
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