| |
 |
|
|
 |
|
|
 |
|
|
|
|
|
| |
研磨介質(zhì)對磨效的影響因素
|
1前言
自1948年美國杜邦公司發(fā)明立式砂磨機以來，其結(jié)構(gòu)幾經(jīng)革新，應(yīng)用范圍不斷擴大。用砂磨機把顏料分散于漆料之中始于1952年。據(jù)了解，在我國涂料行業(yè)的粉碎設(shè)備中，砂磨機占50%左右，約有70-80%的涂料產(chǎn)品是由砂磨機完成的。
一個研磨體系，主要由幾何參數(shù)、物料參數(shù)、研磨介質(zhì)參數(shù)和過程參數(shù)等因素構(gòu)成。其中研磨介質(zhì)參數(shù)，如研磨介質(zhì)的比重、球形度、光潔度、機械強度、耐磨性、化學穩(wěn)定性、直徑、均勻性、填充率等因素對研磨效果影響甚大。研磨介質(zhì)是砂磨機不可分割的配套材料，本文將對其進行探討，旨在使砂磨機發(fā)揮更大的作用。
2研磨機的工作機理
2． 1磨機理
將均勻的顏料-漆料混合漿泵送入砂磨機，與正在機中受攪拌而激烈運動的研磨介質(zhì)混合。研磨介質(zhì)及物料間的作用是由高速旋轉(zhuǎn)的葉片產(chǎn)生的，靠近葉片表面的研磨介質(zhì)和漆漿受粘度阻力而隨葉片運動，被離心力拋向砂磨機筒壁，形成雙環(huán)形滾動的湍流，見圖1。研磨介質(zhì)間劇烈的運動產(chǎn)生剪切、擠壓和摩擦力，使介質(zhì)間的物料粒子受力變形并產(chǎn)生應(yīng)力場。當應(yīng)力達到顆粒的屈服或斷裂極限時，便產(chǎn)生塑性變形或破碎。未被粉碎的顆粒受離心力作用被甩向砂磨機筒壁，此區(qū)研磨介質(zhì)密度較大，從而強化了粉碎作用。粉碎后的微小顆粒經(jīng)分離器與研磨介質(zhì)分離后流出砂磨機。
圖1砂磨機工作原理
2． 2磨機的能量分布
砂磨機是通過研磨介質(zhì)傳遞能量而達到粉碎目的的，其他條件恒定，能量分布與粒子粒徑分布有密切關(guān)系，見圖2。研磨介質(zhì)主要集中在筒壁附近，這里的能量密度較大，因此，對于立式砂磨機，從下到上形成了環(huán)狀的高能密度的研磨有效區(qū)，見圖3。在研磨介質(zhì)的選擇上，應(yīng)盡可能使磨室內(nèi)有均勻的能量密度，使產(chǎn)品粒度分布均勻。
圖2能量分布與粒徑的關(guān)系
圖3能量密度沿磨室截面分布
3研磨介質(zhì)對研磨效果的影響因素
3． 1研磨介質(zhì)比重
研磨介質(zhì)不同，其比重差異較大。從粉碎角度看，似乎大比重研磨介質(zhì)對提高磨效有利，實際并非如此。目前工業(yè)上使用的研磨介質(zhì)，其比重在2.2-14這樣的大范圍內(nèi)，選擇合適比重的研磨介質(zhì)對提高磨效有一定的積極作用。
比重大，消耗的能量也大，研磨介質(zhì)間的機械能轉(zhuǎn)化為大量的熱能使?jié){料溫度升高，從而加劇了微粒子的布郎運動，造成已磨碎的顆粒重新凝聚，使磨效降低。此外，比重大的研磨介質(zhì)造成砂磨機的徑向和軸向能量密度嚴重不均，也影響產(chǎn)品質(zhì)量。依筆者經(jīng)驗，一般物料選用比重為2.3-2.8的玻璃珠或陶瓷珠即可。當然，分散和粉碎粘度大的硬質(zhì)物料，尚需用鋼珠（比重7.8）。
3． 2研磨介質(zhì)球形度
球形研磨介質(zhì)在隨葉片公轉(zhuǎn)的同時，還有本身的自轉(zhuǎn)，其總的動能為：
T=1/2MV2+1/2Jω2
式中：T——研磨介質(zhì)總動能；
M——研磨介質(zhì)的質(zhì)量；
V——研磨介質(zhì)的運動速度；
J——轉(zhuǎn)動慣量；
ω——平面運動研磨介質(zhì)的角速度。
式中的1/2Jω2是研磨介質(zhì)自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的附加能，由此產(chǎn)生對粒子的剪切和摩擦的粉碎作用。顯然，自轉(zhuǎn)角速度ω越大，產(chǎn)生的附加能也越大，當球體不均勻時，自轉(zhuǎn)運動受阻，降低了附加能，不利于研磨。
3．3表面光潔度
研磨介質(zhì)與漿料混合裝入研磨室，在研磨粉碎物料的同時，介質(zhì)也會有一定的磨耗，磨耗的材料進入漿料后，用通常的方法很難分離，影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至改變漆料的色澤，這是生產(chǎn)者所不希望的。對于同一種材料，磨耗率與研磨介質(zhì)表面光潔度成正比，所以要求研磨介質(zhì)表面光滑，以減少磨耗率。
3．4機械強度
研磨介質(zhì)的機械強度主要指正常工作情況下的抗彎、抗壓、抗沖擊強度。對于金屬類研磨介質(zhì)一般無大問題，而對非金屬類研磨介質(zhì)，要達到這些指標并不容易。其綜合要求是在正確使用條件下基本不產(chǎn)生破碎。
4． 5耐磨性
耐磨性是衡量研磨介質(zhì)質(zhì)量的重要條件。不耐磨的介質(zhì)因磨耗而需經(jīng)常進行補充，不僅增加成本，而且影響正常生產(chǎn)。磨耗的介質(zhì)材料還會影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時，對機械零件，如葉片、筒體、送料泵及密封都帶來危害，在選材時應(yīng)特別注意。在陶瓷珠與玻璃珠的對比試驗中，以研磨中黃醇酸漿料為例，玻璃珠在100h內(nèi)磨損為零，而陶瓷珠磨損率為1.8%。較近深圳生產(chǎn)一種ZrO2研磨介質(zhì)，磨損率減少至1/100000，是較理想的研磨材料。
4． 6研磨介質(zhì)直徑
研磨介質(zhì)間的接觸產(chǎn)生粉碎物料的機械力，在兩研磨介質(zhì)接觸后形成一個區(qū)域，物料只有在這一區(qū)域的包容下才有可能粉碎，其體積為：
Va=2πr2(R+1/3r)
式中：Va——研磨有效區(qū)域；
R——研磨介質(zhì)半徑；
r——物料半徑。
就單位體積而言，小研磨介質(zhì)比大介質(zhì)這一區(qū)域增大約1/R2。假設(shè)隨機堆積因數(shù)φ=0.639，每個研磨介質(zhì)約有4.6個接觸點。在25.4mm3（1.0in3）的體積中，研磨介質(zhì)直徑為3.175mm（1/8in）有2900個接觸點，而直徑為0.794mm(1/32in)有180000個接觸點，即小研磨介質(zhì)直徑是大研磨介質(zhì)直徑的1/4時，接觸點增大約62倍，這是小介質(zhì)提高磨效的主要原因，生產(chǎn)的實際情況也遵循這一規(guī)律。
從圖4不難看出，要求粒度越細，研磨介質(zhì)直徑對磨效的影響愈顯著。從6μm研磨曲線可以看到，研磨介質(zhì)超過1mm后，研磨效率幾乎直線下降。但直徑過小也會因產(chǎn)生的剪切、摩擦力小而降低磨效，有人用0.2mm的較小研磨介質(zhì)作試驗，發(fā)現(xiàn)粉碎速度反而降低。Stehr較近進行試驗，先用1.0-1.4mm的玻璃珠進行粗粉碎，然后改用細珠，粉碎時間可大大縮短。
5． 7介質(zhì)均勻度
關(guān)于研磨介質(zhì)均勻度研究者結(jié)論不一，一種說法認為研磨介質(zhì)直徑應(yīng)一致。從動力學的角度看，當介質(zhì)直徑一致時，體積相同，則質(zhì)量相等，即m1=m2 ，在運動中可獲得相同的動量m1v1=m2v2；m1>m2時，m1v1>m2v2，兩球相撞時大球?qū)⑿∏蜃查_，造成大球追小球的情況，磨效會降低。
另一種說法與前面的結(jié)論恰好相反。從幾何學的角度考慮，認為不同直徑研磨介質(zhì)混裝，小介質(zhì)填充了大介質(zhì)的空隙位置，增多了介質(zhì)的接觸點，因而可提高磨效。據(jù)介紹，德國DRAIS公司贊同不同直徑研磨介質(zhì)混裝，可能就是出于這一原因。至于哪種說法正確，筆者未加驗證，但如果不同粒徑研磨介質(zhì)有足夠的機械強度，不使其磨損或碎裂，混裝效果可能更好些。
5． 8介質(zhì)填充率
研磨介質(zhì)填充率與磨效關(guān)系甚大，見圖5。填充率必須有一定的范圍，填充率過高，加速設(shè)備磨損，過低則達不到粉碎目的。填充率還與漿料的粘度有關(guān)，研磨介質(zhì)的填充率一般為50-80%為宜。
圖5介質(zhì)填充率與磨效的關(guān)系
6． 9化學穩(wěn)定性
要求研磨介質(zhì)對物料應(yīng)有一定的化學穩(wěn)定性，防止研磨過程中介質(zhì)與物料間發(fā)生化學反應(yīng)，造成產(chǎn)品污染和加速介質(zhì)磨損，一般非金屬介質(zhì)優(yōu)于金屬介質(zhì)。研磨介質(zhì)的pH值應(yīng)盡可能接近中性。
食品工業(yè)機械設(shè)備展銷會
食品飲料加工與包裝工業(yè)展覽會是一個面向 市場的大型展覽會，展會的的主要展出方向，是對一些食品加工及工業(yè)應(yīng)用比較多的機械設(shè)備進行展銷。它是一個生產(chǎn)廠家與購買客戶直接接觸的展銷平臺。通過這個平臺，客戶可以更加方便的選購到適合自己的 閃蒸干燥機的基本介紹與用途
閃蒸干燥機基本介紹：
閃蒸干燥機是一種帶有旋轉(zhuǎn)粉碎裝置的豎式流化床干燥機，能同時完成物料操作。閃蒸干燥機主體為圓筒形干燥室，由底部的粉碎流化段、中部干燥段、頂部分級段攪拌器，帶動從 高效沸騰干燥機和三維混合機相信大家都比較熟悉，高效沸騰干燥機是利用熱空氣流使?jié)耦w粒懸浮，流態(tài)化的沸騰使物料進行熱交換，通過熱空氣把蒸發(fā)的水分或有機溶媒帶走，其采用熱風流動對物料進行氣—固二相懸浮接觸的質(zhì)熱傳遞，較后就達到了濕顆粒 電熱設(shè)備的設(shè)計方案應(yīng)合乎相關(guān)機電產(chǎn)品設(shè)計的各類基本規(guī)范和一般機械零部件規(guī)范，比如機械制圖、公差配合、開關(guān)電源工作電壓這些規(guī)范。 自然環(huán)境標準，旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機的電熱設(shè)備按下列應(yīng)用自然環(huán)境標準設(shè)計方案：海拔高度不超出1000m；工作溫度在5-40℃范疇；應(yīng)用 中國化工天華化工機械及自動化研究設(shè)計院自主完成世界較大干燥機組
9月20日，世界較大規(guī)格、年產(chǎn)400萬噸的CTA/PTA蒸汽回轉(zhuǎn)干燥機組在南京順利出廠裝船。這套機組全部由中
|
【返回】
· 相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品：
· 最新行業(yè)資訊：
· 鄭重聲明：
1、本站文章均從網(wǎng)絡(luò)搜集轉(zhuǎn)載，意在傳播更多信息，并不代表本站觀點，本站無法對其真實性進行考證、負責。
2、如轉(zhuǎn)載內(nèi)容牽涉到作品版權(quán)問題，并非出于本站故意！在接到相關(guān)權(quán)利人通知后我們會在第一時間加以更正。
3、本站為客戶提供閃蒸干燥機、沸騰干燥機、一步制粒機等優(yōu)質(zhì)干燥設(shè)備產(chǎn)品。 |
|
|
|
