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中外超细粉体快速分级设备的最新发展趋势

作者:钙丰工贸 发布时间:2021-01-16 浏览次数:254

  发展至今天,超细粉体、微纳米粉体在分级时能实现粉体的充分分散,在稳定可控力场的作用下,使得粉体快速分散、精准分级是一个全世界行业内普遍面临的难题。大家都在对这个问题竭尽所能。快速分级是迄今为止任何类型的精细分级机所极力追求的,它的关键点是提高分级物料的分散性和配置合适可控的分级力场实现对超细颗粒更精准分离和性能改善。

纳米超细粉体图示.jpg

  快速分级技术是指采用合理的结构,控制合理的气流速度,使得加入的粉体物料充入设备后,分散后迅速参与分级,然后又迅速离开,尽可能减少颗粒在分级区滞留的时间,避免二次团聚,这个步骤关键在于提高分级物料的分散性和配置合适的可控的分级力场。

  按照超细粉设备分级机使用的介质可以分为干、湿法两种分级技术。湿法分级是采用液体为分级介质,分级后期的粉体需要脱干、干燥、分散、废水处理等步骤,比较繁琐,而干法分级则采用气体为流体介质,成本低,方便易行。这里就来介绍下国内外干法分级设备的对比汇总。

超细粉体分散性图示.jpg

  目前世界上超细粉体干法分级机设备大多采用离心力场、惯性力场,是当前发展比较迅速的重要精细分级设备,具有代表性的有以下设备:

  1、MS(MicronSeparator)叶轮分级机:它需要分级物料在给料管内,充入一次气流经可调管进入机内,通过气流分布锥进入分级区,轴带动分级叶轮旋转,高速旋转产生强大的离心力场,分级机后部引风机产生向心力,双重力作用下,向心力大于离心力,细微颗粒经过叶片之间间隙排出口排出,粗粒受离心力大,从机体下部粗粒排出口排出。

MS叶轮分级机超细粉设备结构图.jpg

  2、ATP型分级机:

  ATP型分级机属于德国制造的叶轮转子式设备,分级轮水平安装在分级机顶部,配合流化床气流磨、轮碾机,将多个小直径分级叶轮并联水平安装于分级机顶部,这样能提高生产能力确保获得较为细致的产品。

ATP型分级机超细粉设备结构示意图.jpg

  3、惯性分级机:

  惯性分级机是根据物料颗粒质量、惯性力不同运动轨迹也不同的方法实现分级。还有一种射流分级机,是利用喷射对粉体产生抛射,分级颗粒受到来自不同方向气流作用实现分级。这种方法缺点是干扰因素多不易控制。

超细粉设备惯性分级机分级原理图.jpg

  4、MC(MicronClassification)型微粉分级机:

  它是靠两相流沿器壁旋转流动产生离心力场进行分级,夹带分散颗粒的气固两相流在负压吸引下进入上部涡旋腔,导向圆锥体引导以稳定的浓度进入分级室,在离心力作用下被分离成粗细两种颗粒。从入口进入二次空气,细粉颗粒通过分级锥体上部中心通道,从出口排出;粗粉则沿着分级锥落入粗粉室。可以通过改变导向椎体和分级椎体间的缝隙、二次空气量、不同区域的压力调节精细程度,分级切割粒径范围在5~50μm之间,处理能力为0.5~1000kg/h。

超细粉设备MC型微粉分级机结构示意图.jpg

  5、KSF型新型超细分级机:

  属于日本制造的设备,采用的分级转子为叶轮或笼型,转子高速运转产生了离心力,充入气流产生向心力相互作用分级。该设备多用于金属矿、非金属矿、塑料、陶瓷等,可以获得0.3μm的超细产品。

KSF型新型超细粉设备分级机结构示意图 .jpg

  6、ACUCUT型分级机:

  该设备由美国生产,采用中间部分是分级转子,转子外侧是固定壁,上下盖板将分级室密闭。电机带动转轴下部实心轴旋转,形成离心力场,空心部分产生负压区,气流随着转子旋转,径向流向空心轴部,构成离心立场和压力场共同作用的流体流动。颗粒受到径向力大于离心力,则通过转子转轴上段空心轴出口排出,粗粉由切向出口排出。它分级细度可靠仅仅调整转子转速即可实现不同的分级精度,分级精度高,切割粒径可小于1μm。

超细粉设备ACUCUT型分级机 .jpg

  7、Turbo分级机:

  属于涡流分级机范围,分级精度高,能获得超细产品,由Nisshin工程公司开发。该设备特点是微机控制操作,分级处理能力强,结构紧凑,分级带空间小,安装有分散叶片,强化分级效果。引入循环气流反复分级,确保分级颗粒更精细。多用于超细中药材、茶叶等分级,可以获得d50=5μm的超细茶叶产品。

超细粉设备Turbo分级机结构示意图 .jpg

  8、新型分级设备——TCM陀螺磨

  中国最新研发生产了一种新的快速分级的磨粉设备TCM陀螺磨(专利号为2018104841305,该专利PTC检索PTC/CN2019/074321全部权项一次通过了三性审查)。它集粉碎、分级于一体,实现磨粉、打散、分级、改性等多种功能。

ATM陀螺磨结构示意图.jpg

陀螺磨超细粉设备实物图.jpg

  呈筒状的磨粉转子,多组齿刀螺旋状分布在磨粉转子周围,筒体上有回流孔,分级叶轮悬置于筒状转子内部,回流孔将磨粉转子内外连通,形成回流通道。同时该设备有选分分离器、除尘、引风机,可以在负压状态下工作,干净无污染。转子高速旋转,在外部负压风作用下,粉碎的细粉送出粉碎室,可避免过粉碎。

  高速旋转的转子对粉体物料进行充分分散,进入分级区的粗颗粒,在旋转产生的强大离心力下,和粉碎室内正在粉碎的物料碰撞摩擦实现高效粉碎。粗颗粒快速分离,分级室内气流通畅,分级叶轮高速旋转产生的边缘气流涡旋,最大限度减小涡流改善环境,实现快速高效精确分级,获得更为精细粒度粉体。整套设备由PLC自动化控制,可以大批量稳定连续进行粉体打散、分级、颗粒整形改性等作业。

TCM陀螺磨快速分级的石榴石粒度分布检测报告.jpg

  该设备突出表现在以下几个方面:

  1、实现细粉及时输送和物料的高效粉碎。2、实现粗颗粒快速回流循环3、实现合格细颗粒的高效快速分级。

  行业内对超细粉设备分级机新的趋势要求:

  1、加强理论研究,多借鉴其他学科知识,注意学科交叉。

  2、研究超细粉体在不同介质中的分散和设备,探究超细粉体团聚机理、消除团聚的有效途径方法。

  3、发展人工智能技术,自动优化生产工艺配置和技术,发展高效低耗,高精细大处理量的分级技术和设备。

  4、注重粉碎和分级的有机结合,提高产品稳定可靠性。

  5、完善设备的配套措施,加强超细分级在线测试,监控及监测仪器的研究使用。

  希望中国的超细粉设备厂家和企业在这一行业中表现出更多的创新设备和人才,运用更广泛的学科技术,将智能化更好的运用到设备中,使得超细粉体的加工达到更高层次的行业要求,带动行业的继续迅猛发展。