超細(xì)粉碎過程與設(shè)備.ppt

1、1,超細(xì)粉碎過程與設(shè)備 2011年10月2日,2,4.1.1 超細(xì)粉碎概念 超細(xì)粉體技術(shù)是20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來的學(xué)科，超細(xì)粉體幾乎應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有行業(yè)。目前對(duì)于超細(xì)粉體尚無一個(gè)嚴(yán)格的定義，從幾個(gè)納米至幾十個(gè)微米的粉體統(tǒng)稱超細(xì)粉體。各行業(yè)由于超細(xì)粉體的用途和制備方法等不同，而對(duì)超細(xì)粉體作出不同的劃分。目前，比較一致認(rèn)同和較為合理的劃分標(biāo)準(zhǔn)是：粒徑在1045m的粉體為細(xì)粉體，粒徑在110m的粉體為微米級(jí)粉體，粒徑在0.11m的粉體為亞微米級(jí)粉體，粒徑在0.0010.1m（1100nm）的粉體為納米級(jí)粉體。 在非金屬礦物加工中，通常把粒徑D9710m的粉體稱為超細(xì)粉體。,4.1 概述,3

2、,4.1.2 超細(xì)粉體的特性 當(dāng)顆粒尺寸處于微米級(jí)時(shí)，雖然其物理化學(xué)性能與普通顆粒的物理化學(xué)性質(zhì)相差不大，但微米級(jí)顆粒的比表面積大、表面能高，表面與界面性質(zhì)發(fā)生了很大變化。例如，經(jīng)超細(xì)粉碎后，當(dāng)藥品、食品、營(yíng)養(yǎng)品及化妝品達(dá)到微米級(jí)后，非常容易被人體或皮膚吸收，功效明顯提高；涂料、油漆、染料中的顆粒達(dá)到微米級(jí)后，表面活性提高，界面特性改善，其粉碎后粘附力、均勻性及表面光澤都大大提高；水泥經(jīng)超細(xì)粉碎后，顆粒表面活性提高，水泥強(qiáng)度提高；由于顆粒細(xì)化，表面能提高，超細(xì)粉粒陶瓷或金屬的燒結(jié)溫度大大降低。 多種不同性質(zhì)的超細(xì)顆粒組合在一起被制成復(fù)合材料時(shí)，其性能往往與原材料完全不同，如熔點(diǎn)降低、化學(xué)活性增

3、大、催化效果提高等。 粉體的超細(xì)化也會(huì)帶來一些負(fù)面效應(yīng)。超細(xì)粉表面積大、表面能高，使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)，容易產(chǎn)生團(tuán)聚以降低表面能，反而使超細(xì)顆粒因團(tuán)聚而粗化，降低了使用效果，而且使進(jìn)一步粉碎更困難。,4,4.2 超細(xì)粉碎設(shè)備,4.2.1 機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī) 機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)是利用棒、葉片、錘頭等高速運(yùn)動(dòng)的沖擊元件對(duì)物料進(jìn)行強(qiáng)烈的沖擊，使物料顆粒之間或物料與粉碎部件之間產(chǎn)生撞擊，物料顆粒因受力而粉碎的設(shè)備。 機(jī)理: 第一，多次沖擊產(chǎn)生的能量大于物料粉碎所需要的能量，顆粒粉碎， 第二，處于錠子與轉(zhuǎn)子之間間隙處的物料被剪切、反彈至粉碎室內(nèi)與后續(xù)的高速運(yùn)動(dòng)顆粒相撞，使粉碎過程反復(fù)進(jìn)行。 第三，錠子

4、襯圈與轉(zhuǎn)子端部的沖擊元件之間形成強(qiáng)有力的高速湍流場(chǎng)，產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力變化可使物料受到交變應(yīng)力作用而粉碎。,5,分類：按轉(zhuǎn)子的布置方式，機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)可分為立式和臥式兩大類。按照轉(zhuǎn)子的沖擊元件的類型又分為銷棒式、錘式、擺錘式等。 優(yōu)缺點(diǎn) ：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易；占地面積小，粉碎效率高；設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低；應(yīng)用范圍廣，適用于多數(shù)礦石的粉碎。但由于工作時(shí)轉(zhuǎn)子處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境惡劣，高硬度物料易使轉(zhuǎn)子有嚴(yán)重的磨粒磨損，所以不適合高硬度物料的粉碎；韌性物料對(duì)沖擊功有較強(qiáng)的吸收能力，不易破碎，所以韌性過高的物料的粉碎也不宜采用該類磨機(jī)；此外，還有發(fā)熱問題，對(duì)熱敏性物質(zhì)的粉碎要采取適當(dāng)措施。 機(jī)械沖擊

5、式超細(xì)粉碎機(jī)是一種適用性很好的超細(xì)粉碎機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、粉碎效率高、粉碎比大，適合于中、軟硬度物料的粉碎，目前在無機(jī)非金屬礦超細(xì)粉碎領(lǐng)域占有重要地位。,6,4.2.1.1 立式機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī),ACM型立式機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī) 1粉碎盤； 2齒圈；3錘頭；4擋風(fēng)盤；5機(jī)殼； 6加料螺旋；7導(dǎo)向圈；8分級(jí)葉輪；9機(jī)蓋,該機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)緊湊、產(chǎn)量高、能耗低，內(nèi)設(shè)高效分級(jí)蝸輪能及時(shí)排出合格粉，避免過粉碎現(xiàn)象，粉碎產(chǎn)品粒度分布窄，顆粒圓整性好。特別適用于滑石、云母、碳酸鈣、大理石、石墨等硬度不太高礦物的粉碎。,7,4.2.1.2 臥式機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī),SMM型沖擊式臥式超細(xì)粉碎機(jī) 1料斗；2加料

6、機(jī)；3機(jī)殼；4第一級(jí)粉碎葉輪；5分級(jí)葉輪； 6第二級(jí)粉碎葉輪；7接管；8風(fēng)機(jī)；9閥；10排渣管,8,SMM臥式粉碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于： 粉碎效率高，單位質(zhì)量成品能耗低，采用兩極串聯(lián)粉碎和內(nèi)檢查分級(jí)，粒度合格粉粒即直接排出，所以分離效率高，能耗少； 粒度調(diào)節(jié)容易，通過調(diào)節(jié)風(fēng)量、隔環(huán)直徑、分級(jí)葉輪和隔環(huán)間隙、排渣量而調(diào)節(jié)成品粒度； 產(chǎn)品純度高，難粉碎且密度大的雜質(zhì)可通過排渣管排出，可減少成品中雜質(zhì)含量； 產(chǎn)品粒度細(xì)，產(chǎn)品細(xì)度可至幾微米； 污染少，粉碎、分級(jí)在一封閉系統(tǒng)中進(jìn)行，且葉片旋轉(zhuǎn)形成負(fù)壓，減少了粉塵污染； 適用范圍廣，適用于莫氏硬度小于5級(jí)的非金屬物料或其他物料的超細(xì)粉碎。,9,4.2.2 氣流粉

7、碎式超細(xì)粉碎機(jī),氣流粉碎機(jī)（又稱氣流磨），它是利用高速氣流（3001200ms）或過熱蒸汽（300400）噴出時(shí)形成的強(qiáng)烈多相紊流場(chǎng)，使其中的物料通過顆粒之間相互撞擊、氣流對(duì)物料的沖擊剪切以及物料與設(shè)備內(nèi)壁的沖擊、摩擦、剪切等作用而粉碎的一種超細(xì)粉碎設(shè)備。 目前工業(yè)上應(yīng)用較廣泛的氣流粉碎機(jī)有：扁平（水平圓盤）式、循環(huán)管式（跑道式）、對(duì)噴式（逆向式）、沖擊式（靶式）、超音速和流化床逆向氣流磨機(jī)等。 特點(diǎn)： 粉碎僅依賴于氣流高速運(yùn)動(dòng)的能量，機(jī)組無需專門的運(yùn)動(dòng)部件。 適用范圍廣，既可用于莫氏硬度不大于9的高硬度物料的超細(xì)粉碎，又可用于熱敏性材料、低熔點(diǎn)材料及生物活性制品的粉碎。氣流粉碎機(jī)通過壓縮氣體

8、形成高速氣流，壓縮氣體在噴嘴處絕熱膨脹加速，會(huì)使溫度下降。粒子高速碰撞雖然會(huì)使溫度升高，但由于絕熱膨脹使溫度降低，所以在整個(gè)粉碎過程中，物料的溫度不致太高。,10,粉碎過程主要是粒子碰撞，幾乎不污染物料，而且顆粒表面光滑、純度高、分散性好。 粉碎強(qiáng)度大，粉碎后粉粒的平均粒度小，一般小于5m。 產(chǎn)品粒度分布范圍窄。扁平式、對(duì)撞式、循環(huán)式氣流磨，在粉碎過程中由于氣流旋轉(zhuǎn)離心力的作用，能使粗、細(xì)顆粒自動(dòng)分級(jí)；對(duì)于其他類型的氣流粉碎機(jī)也可與分級(jí)機(jī)配合使用，因此能獲得粒度均勻的產(chǎn)品。 可在粉碎的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)物料干燥、表面包覆與改性。 自處理量大，自動(dòng)化程度高，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。 輔助設(shè)備多，一次性投資大；影響

9、運(yùn)行的因素多，粉碎成本較高，噪聲較大，環(huán)境污染相對(duì)嚴(yán)重。 氣流粉碎機(jī)是將超細(xì)顆粒凝聚體分散在空氣中，并在分散的情況下進(jìn)行收集，不但具有氣流超細(xì)粉碎功能，而且具有優(yōu)越的分散功能。所以，氣流粉碎機(jī)在超細(xì)粉碎領(lǐng)域的應(yīng)用前景還是很廣闊的。,11,4.2.2.1 扁平式氣流粉碎機(jī)（圓盤式氣流磨),1氣流分配室；2粉碎分級(jí)室；3氣流噴嘴；4噴射式給料器；5高壓氣流入口；6廢氣流排出管；7產(chǎn)品收集器；8產(chǎn)品貯斗； 9排污口,12,4.2.2.2 循環(huán)管式氣流磨,JOM型循環(huán)式氣流磨 1出口； 2分級(jí)區(qū)； 3進(jìn)料； 4粉碎；5推料噴嘴； 6文丘里噴嘴； 7粉碎噴嘴,13,4.2.2.3 對(duì)噴式氣流粉碎機(jī)（逆向噴射磨）,TJM對(duì)噴式氣流磨 1成品出口； 2分級(jí)室； 3襯里； 4料斗； 5加料噴嘴； 6粉碎室； 7粉碎噴嘴,14,4.2.2.4 流化床對(duì)撞式氣流粉碎機(jī),AFG型流化床對(duì)撞式氣流粉碎機(jī) 1進(jìn)料斗； 2料箱； 3給料螺旋； 4研磨室； 5噴射嘴； 6流態(tài)化床； 7