什么因素会影响气流粉碎机的粉碎效果
粉碎是指通过某种手段细化材料颗粒的粉碎过程。根据不同的粉碎方法,粉碎技术包括球磨、冲击、振动、挤压和气体粉碎。由于粉碎能力强、粉碎时间短、粉碎纯度高、均匀性和分散性好、生产能力和自动化程度高,气体粉碎已成为不可替代的粉碎技术。广泛应用于食品、医药等领域。
1、进气压力和分级轮频率
在制备气流粉碎机粉末的过程中,通过以往的数据和实践经验,筛选了气流粉碎机风门开启的尺寸,确定了影响气流粉碎机制备粉末费氏粒径FSS的关键因素,因为气流粉碎机的分级轮频率和进气压力。包希芳等。在《气流粉碎机在高压高比容钽粉中的应用研究》中,采用DOE试验设计对气流粉碎机进行高压高比容钽粉。结果表明,气流粉碎机酸洗原粉的原粒径(费氏粒径FSS)明显受到气流粉碎机进气压力和分级轮频率的影响。
2、进气压力
压缩气体的压力可以是流化床气流研磨中颗粒加速的唯一动力。一般来说,进气压力越大,喷嘴出口空气速率越高,颗粒加速动能越大,破碎程度越大,产品粒度越小。
然而,当工作压力过高时(>0.8MPa)同时,随着工作压力的增加,喷嘴出口气流速度缓慢增加,能耗急剧增加;同时,喷嘴入口压力必须满足系统背压的一定条件,使出口气流速度达到设计值。进气压力越高,颗粒碰撞越剧烈,产品的球形往往低于进气压力,棱角锐利。由于粗颗粒裂纹多,缺陷多,进气压力的提高对粗颗粒的粉碎和细颗粒影响较小。
3、分级轮转速
流化床气流磨的常用分级装置有水平分级轮。分级轮的作用是将粉碎腔内的细颗粒分级为粉碎产品。粗颗粒被分级轮产生的离心力带回破碎腔继续粉碎,不仅保证了产品的细度,而且及时分离细颗粒,避免过度粉碎。分级轮转速越大,分级产品越薄。分级轮直接控制产品粒度是影响产品粒度的重要因素。但当进料速度过大时,分级轮会过载,导致分级轮转速降低,大颗粒进入产品。
4、进料速率和进料量
在一定的进气压力下,粉碎腔内的进料量由进料速率和分级轮对细颗粒的移出速率的质量平衡决定。给出一对进料速率和分级速度,以确定进料量。进料速率小,颗粒浓度低,颗粒携带平均动能大,但颗粒碰撞概率低。如果进料速率太小,颗粒破碎率可能很低。
有一个较小的进料量来启动自粉碎过程。当进料速率高时,颗粒浓度增加,颗粒碰撞概率增加,但颗粒携带的平均动能降低。当进料速率过高时,可能会出现颗粒加速和流态化问题。分级机电流增加但转速降低,导致分级产品粒径不稳定,颗粒粗大。因此,对于气流磨,进料速度好,使产品粒径较小,分布窄。
5、喷嘴
在气流粉碎过程中,通过加速高速气流获得颗粒的动能。陈海燕认为,喷嘴之间的加速距离与产品的气固浓度、颗粒性质和粒度要求有关。喷嘴与气流聚集点之间的距离越短,颗粒碰撞概率越大,颗粒碰撞能量越大,破碎率越大。喷嘴的喉径也是影响破碎的一个重要因素。
在相同的进气流量下,喉径较小的气流速度越大,碰撞能量越大,破碎越剧烈,破碎后颗粒尺寸越小。在喷嘴设计中,应尽可能提高颗粒的动能。相关研究表明,可以提高进气温度,利用热蒸汽或适当提高喷嘴进口压力,提高喷嘴出口气体的动能,使颗粒尽可能高速碰撞,提高颗粒粉碎效果。
6、适当的气体介质
气流粉碎机因其粉碎能力强、粉碎时间短、粉碎纯度高而应用于各个行业。气体的选择因行业而异,例如,惰性气体(二氧化碳、氮气、氩气)可用作一些易燃易爆的特殊材料的粉碎介质。除惰性气体外,气流粉碎介质还包括蒸汽、空气等。
7、气固比
粉碎材料时的气固比不仅是一个重要的技术参数,也是一个重要的经济指标。如果气固比过小,气流动能不足会影响产品细度;如果气固比过高,不仅会浪费能源,还会恶化一些颜料的分散性能。当蒸汽为工作质量时,粉碎煅烧硬材料的气固比一般控制在2~4:1;粉碎表面处理后的材料一般控制在1~2:1。