一文了解流化床式气流粉碎机及应用进展!

2021-01-26 20:18

气流粉碎机是最重要的超细粉碎设备之一,其中流化床气流粉碎机具有能耗低、磨损小、分级精度高等优点,广泛应用于目前的超细粉碎设备中。


流化床气流粉碎机结构图



1.流化床气流粉碎机



流化床气体流动粉碎机将反向射流或反向射流的原理与流化床内膨胀气体的射流相结合,其工作原理是:


(1)物料通过星阀进入料仓,通过螺旋给料机进入粉碎室或直接进入粉碎室;


(2)压缩空气通过破碎喷嘴快速膨胀加速产生的超音速射流在破碎室下部形成向心反向射流流场,在压差的作用下使研磨室底部的物料流态化,被加速的物料在多个喷嘴的交汇处相遇,产生剧烈的冲击、碰撞和摩擦进行破碎;


(3)粉碎后的物料随着上升的气流在粉碎室上部移动到一定高度,粗颗粒在重力作用下沿粉碎室壁面回落到粉碎室下部,细粉随着气流移动到上部涡轮分级机。


(4)在高速涡轮产生的流场中,粗颗粒在离心力的作用下被甩到筒壁附近,与失速的粗粉一起落回到研磨室的下部,然后被粉碎。


(5)符合细度要求的微粉通过分级片流道和排气管输送到旋风分离器,作为产品收集。少量的微粉将通过袋式除尘器进一步与气体分离,净化后的空气将通过引风机排出机器。






(6)连接管能保持料仓和破碎室的压力一致。




(7)星阀的给料由料仓上下位置的精密料位传感器自动控制,螺旋给料机的给料速度由破碎室料位分级机上的动态电流传感器自动控制,使破碎始终处于**状态。



流化床气流粉碎机的独特之处在于,它将传统气流磨的线、面冲击粉碎改为空间三维冲击粉碎,利用射流冲击产生的高速射流对粉碎室中的物料流动进行冲击,使粉碎室中的气固粉碎和分级循环流动效果与流态相似,提高了冲击粉碎效率和能量利用率。其他特征如下:



破碎效率高、能耗低:气流带中的颗粒多角度碰撞,作用力大,作用在粉末颗粒上的力复杂,增加的能量被粉末颗粒充分吸收,射流功损失小;将流化床原理与卧式和卧式涡轮超细分级机相结合,可以及时排出细料,减少因粉碎细粉而造成的能量损失。与盘式气流磨相比,平均能耗降低30~50%。


磨损轻,污染少:从**次撞击开始,粉末颗粒主要相互碰撞,对室外墙面的冲击较小。


设备体积小,占地少:在相同生产能力的前提下,流化床撞击流磨比圆盘喷磨小10-15%,占地面积小15-30%。


自动化程度高,噪音低,生产能力大,适合大规模工业化生产。



2.流化床气流粉碎机的应用研究进展




流化床气流粉碎机已广泛应用于合成树脂、酚醛树脂、PVC、颜料和染料、粉末涂料、成色剂、西药、中药、农药、化妆品、花粉、磁粉、磨料、金属粉、食品、香料、硬脂酸、脂肪、蜡、化工、冶金、高岭土、滑石、云母、膨润土等。



应时:郭秀萍使用流化床气流粉碎机制备超细石英粉。旋风分离器和脉冲袋式除尘器分别可获得d95=10μm和d97=6μm两种产品。



氧化锆:申会等用流化床气流处理氧化锆粉碎机,可获得均匀稳定的质量,高纯度和超细,d50



硅灰石:杨丽敏等用流化床气流制备高长径比硅灰石粉碎机。当粒径为4 ~ 6μm时,硅灰石颗粒的平均长径比可达17:1 ~ 20:1;当平均等体积直径超过6微米时,平均长径比变化不大,但平均等体积直径增加很大。当平均等体积直径小于4μm时,平均纵横比急剧减小。



氧化铈:周西等人采用流化床气流粉碎机干法制备超细氧化铈,粒度范围1 ~ 5微米,产量最高。最理想的匹配工艺参数为加速距离85mm,破碎压力0.85MPa,分级机转速1~5μm r/min,产量可达53 kg/h。



钼粉:梧州等用微流化床气流粉碎机处理普通钼粉。处理后,钼粉的松密度和振实密度大大增加,粒度分布变窄,d50明显降低,颗粒形貌均匀,团聚体全部打开。通过适当调整分级机的速度,可以在一定范围内有效地调节钼粉的菲涅尔粒度。



纳米氧化锌:曹志等采用气流粉碎改性工艺,以硬脂酸为改性剂,对纳米氧化锌进行解聚和表面改性。改性纳米氧化锌的粒径为292.6纳米,解聚效果明显。



滑石粉:Palaniandy等人采用气流粉碎技术制备滑石粉。超细滑石粉表现出很强的机械化学效应,晶粒尺寸在147.69 ~ 353.72纳米之间,晶格应变在0.08 ~ 0.2纳米之间。



二氧化硅:Palaniandy等人使用流化床气流粉碎机处理二氧化硅。粉碎后的二氧化硅颗粒尺寸随着机械化学效应而减小,微晶尺寸在22.71 ~ 35.54纳米之间,晶格应变在0.024 ~ 0.038纳米之间。



电气石粉:胡振峰等人利用流化床气流粉碎机对电气石粉进行微粉化。当喷嘴直径为13mm,分级轮转速为3900r/min时,分别从旋风收集和布袋除尘获得d50=3.390μm和d50=1.961μm的电气石粉。



秸秆:金等利用流化床气流粉碎机从高含水率蒸汽处理后的秸秆中分离纤维组分,得到平均纤维长度为60μm的超细粉碎产品,得率为78%,是未处理秸秆样品得率的2.79倍。



珍珠粉:陈等采用流化床气流粉碎机制备珍珠粉和珍珠粉,气压0.8Mpa,进料速度45kg/h,分级机转速8000rpm,珍珠粉的细度和得率**。


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