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砂磨机发展史、特点及其技术进步

来源:www.longxinglobal.com 发表时间:2018-03-22

砂磨机属于湿法超细研磨设备,是从球磨机发展而来,广泛应用于超细粉体(亚微米级粉体)的生产过程中。砂磨机有不同的分类方式:根据搅拌轴的结构形状可分为盘式,棒式,棒盘式(既凸块式)。根据研磨筒的布置形式可以分为立式,卧式。根据筒体容积大小可分为实验室,小型,中型,大型,超大型。

一、 砂磨机的发展历史
砂磨机是在球磨机的基础上发展而来的,在国外被称做搅拌式球磨机(搅拌轴+球磨机组合)。球磨机,搅拌磨和砂磨机三者从破碎原理来理解,共同点是利用研磨介质之间的碰撞,挤压,摩擦等原理破碎物料。


砂磨机发展大概经历了以下几个阶段:
第一阶段:立式搅拌磨(底部筛网分离器+棒式研磨原件)
第二阶段:立式圆盘砂磨机(盘式+顶部筛网分离器)
第三阶段:立式销棒砂磨机(棒式+顶部缝隙分离器)
第四阶段:卧式圆盘砂磨机(盘式+动态转子离心分离器)
第五阶段:卧式销棒循环砂磨机(棒式+超大过滤面积分离器)
球磨机不论是研磨原理,还是研磨细度及应用领域都与砂磨机不大相同。而立式搅拌磨毕竟有了不借助地球重力而具有独立的能量输入者,可以认为是研磨设备的一场技术革命。搅拌磨由于转速低,介质尺寸教大,沿销棒径向线速度梯度变化大,故研磨效率较低,产品粒度分布宽。所以,搅拌磨逐步被砂磨机挤出市场,现仅用于硬质合金,铁氧体研磨或预研磨。


二、几种类型砂磨机的特点:
1、卧盘式砂磨机研磨腔内介质分布均匀,研磨效率较高,带载启动容易,操作方便,可以设计成大型或超大型。但能量密度(单位容积装机功率)较低,所以研磨细度受到一定限制。
2、立盘式砂磨机介质分布不均,研磨效率较低,带载启动困难。优点是无机械密封,结构简单。
3、卧棒式砂磨机能量密度大,研磨筒短,介质分离器过滤面积大,物料停留时间短,散热效果好,研磨效率高,产品粒度分布窄。一般用于难研磨物料的大流量循环研磨工艺。
4、立棒式砂磨机不仅搅拌轴上布置有销棒,往往在筒体内壁也布置有销棒。能量密度大,研磨强度高。主要用于高粘度物料,如胶印油墨,UV 油墨的生产。
 
三、砂磨机主要运行参数简介
A:砂磨机的流量:影响产品细度,产量以及粒度分布。
B:搅拌轴线速度:影响研磨效率,物料细度及磨损。
C:介质尺寸:影响研磨效率,产品细度。
D:介质填充率:影响研磨效率,产品细度。
E:介质比重:影响研磨效率,产品细度。
       砂磨机流量:流量和产量是两个不同的概念,在连续研磨工艺时两者绝对值相等。在循环研磨时,产量是流量的1/n(n循环次数)
      砂磨机线速度:线速度大小影响研磨介质施加给物料颗粒的动能强度,一般为8-15m/s。
      研磨介质尺寸:砂磨机使用的研磨介质多为圆球。直径越小,单位体积中装填的介质数目越多,磨球之间接触点就越多,在研磨时间相同情况下产品细度提高(如图5所示)。过小的研磨介质往往引起砂磨机出口分离器的堵塞。所以,砂磨机分离器的结构及缝隙宽度决定研磨介质尺寸大小。一般情况下研磨介质直径为砂磨机分离器缝隙宽度的2-4倍。
      研磨介质的装填率:就是砂磨机在近似最佳。研磨效果的所需量: 卧式砂磨机的装填率一般为80-85%。立盘式砂磨机的装填率一般为75-80%。立棒式砂磨机的装填率一般为85-95%质量计量法= 砂磨机有效容积x 装填率(75-85%)x 介质堆积密度。总之,研磨介质装填率过高,容易引起砂磨机温升过高或者出口堵塞。研磨介质装填率过低,研磨效率低,磨损加剧,研磨时间延长。
      研磨介质的比重:介质比重越大,动能越大,研磨效率越高。生产胶印油墨时一般使用直径为1.6-2.5mm 的钢球,而研磨喷绘油墨使用直径0.3-0.8mm的氧化锆珠。


四、砂磨机的技术进步
      1、研磨介质分离系统的进步随着对产品细度要求的不断提高,使用研磨介质的尺寸越来越小。小尺寸研磨介质的分离是砂磨机研发中最难解决的难题之一。传统砂磨机使用的缝隙环(很小的过流面积)及静态筛网很难分离小尺寸介质分离。所以越来越多的使用动态离心分离系统。分离转子带动介质旋转而产生的离心力使介质被甩向转子外周围,而转子中心主要是料浆,而将分离筛网布置在转子中心,料将可以顺利的通过筛网缝隙而流出,不会发生堵塞及磨损。所以将干法气流分级原理用于砂磨机介质分离是砂磨机发展史上的技术飞跃。
      2、卧式离心砂磨机的出现
      在过去一段时间,国内外主要的砂磨机厂家片面的认为;要提高产品细度(减小颗粒尺寸),必须提高砂磨机能量密度。经过多年误入歧途人为复杂化的砂磨机设计,人们终于开始化繁为简。因为物料真正的研磨仅出现在具有一定能量密度的研磨区域,而低能区仅发热而已。高能量密度区只能出现在线速度最大的外环区域。基于这个研究成果,离心式砂磨机由此出现了。离心式砂磨机可以将更多的待磨物料集中在高能区,研磨效率大为提高。

  

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