超細粉碎過程與設備.ppt

1、1,超細粉碎過程與設備 2011年10月2日,2,4.1.1 超細粉碎概念 超細粉體技術是20世紀70年代中期發(fā)展起來的學科，超細粉體幾乎應用于國民經濟的所有行業(yè)。目前對于超細粉體尚無一個嚴格的定義，從幾個納米至幾十個微米的粉體統(tǒng)稱超細粉體。各行業(yè)由于超細粉體的用途和制備方法等不同，而對超細粉體作出不同的劃分。目前，比較一致認同和較為合理的劃分標準是：粒徑在1045m的粉體為細粉體，粒徑在110m的粉體為微米級粉體，粒徑在0.11m的粉體為亞微米級粉體，粒徑在0.0010.1m（1100nm）的粉體為納米級粉體。 在非金屬礦物加工中，通常把粒徑D9710m的粉體稱為超細粉體。,4.1 概述,3

2、,4.1.2 超細粉體的特性 當顆粒尺寸處于微米級時，雖然其物理化學性能與普通顆粒的物理化學性質相差不大，但微米級顆粒的比表面積大、表面能高，表面與界面性質發(fā)生了很大變化。例如，經超細粉碎后，當藥品、食品、營養(yǎng)品及化妝品達到微米級后，非常容易被人體或皮膚吸收，功效明顯提高；涂料、油漆、染料中的顆粒達到微米級后，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；水泥經超細粉碎后，顆粒表面活性提高，水泥強度提高；由于顆粒細化，表面能提高，超細粉粒陶瓷或金屬的燒結溫度大大降低。 多種不同性質的超細顆粒組合在一起被制成復合材料時，其性能往往與原材料完全不同，如熔點降低、化學活性增

3、大、催化效果提高等。 粉體的超細化也會帶來一些負面效應。超細粉表面積大、表面能高，使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)，容易產生團聚以降低表面能，反而使超細顆粒因團聚而粗化，降低了使用效果，而且使進一步粉碎更困難。,4,4.2 超細粉碎設備,4.2.1 機械沖擊式超細粉碎機 機械沖擊式超細粉碎機是利用棒、葉片、錘頭等高速運動的沖擊元件對物料進行強烈的沖擊，使物料顆粒之間或物料與粉碎部件之間產生撞擊，物料顆粒因受力而粉碎的設備。 機理: 第一，多次沖擊產生的能量大于物料粉碎所需要的能量，顆粒粉碎， 第二，處于錠子與轉子之間間隙處的物料被剪切、反彈至粉碎室內與后續(xù)的高速運動顆粒相撞，使粉碎過程反復進行。 第三，錠子

4、襯圈與轉子端部的沖擊元件之間形成強有力的高速湍流場，產生的強大壓力變化可使物料受到交變應力作用而粉碎。,5,分類：按轉子的布置方式，機械沖擊式超細粉碎機可分為立式和臥式兩大類。按照轉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 ：結構簡單，操作容易；占地面積小，粉碎效率高；設備運轉費用低；應用范圍廣，適用于多數礦石的粉碎。但由于工作時轉子處于高速運轉狀態(tài)，運轉環(huán)境惡劣，高硬度物料易使轉子有嚴重的磨粒磨損，所以不適合高硬度物料的粉碎；韌性物料對沖擊功有較強的吸收能力，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；此外，還有發(fā)熱問題，對熱敏性物質的粉碎要采取適當措施。 機械沖擊

5、式超細粉碎機是一種適用性很好的超細粉碎機，結構簡單、粉碎效率高、粉碎比大，適合于中、軟硬度物料的粉碎，目前在無機非金屬礦超細粉碎領域占有重要地位。,6,4.2.1.1 立式機械沖擊式超細粉碎機,ACM型立式機械沖擊式超細粉碎機 1粉碎盤； 2齒圈；3錘頭；4擋風盤；5機殼； 6加料螺旋；7導向圈；8分級葉輪；9機蓋,該機的優(yōu)點在于結構緊湊、產量高、能耗低，內設高效分級蝸輪能及時排出合格粉，避免過粉碎現象，粉碎產品粒度分布窄，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 臥式機械沖擊式超細粉碎機,SMM型沖擊式臥式超細粉碎機 1料斗；2加料

6、機；3機殼；4第一級粉碎葉輪；5分級葉輪； 6第二級粉碎葉輪；7接管；8風機；9閥；10排渣管,8,SMM臥式粉碎機的優(yōu)點在于： 粉碎效率高，單位質量成品能耗低，采用兩極串聯(lián)粉碎和內檢查分級，粒度合格粉粒即直接排出，所以分離效率高，能耗少； 粒度調節(jié)容易，通過調節(jié)風量、隔環(huán)直徑、分級葉輪和隔環(huán)間隙、排渣量而調節(jié)成品粒度； 產品純度高，難粉碎且密度大的雜質可通過排渣管排出，可減少成品中雜質含量； 產品粒度細，產品細度可至幾微米； 污染少，粉碎、分級在一封閉系統(tǒng)中進行，且葉片旋轉形成負壓，減少了粉塵污染； 適用范圍廣，適用于莫氏硬度小于5級的非金屬物料或其他物料的超細粉碎。,9,4.2.2 氣流粉

7、碎式超細粉碎機,氣流粉碎機（又稱氣流磨），它是利用高速氣流（3001200ms）或過熱蒸汽（300400）噴出時形成的強烈多相紊流場，使其中的物料通過顆粒之間相互撞擊、氣流對物料的沖擊剪切以及物料與設備內壁的沖擊、摩擦、剪切等作用而粉碎的一種超細粉碎設備。 目前工業(yè)上應用較廣泛的氣流粉碎機有：扁平（水平圓盤）式、循環(huán)管式（跑道式）、對噴式（逆向式）、沖擊式（靶式）、超音速和流化床逆向氣流磨機等。 特點： 粉碎僅依賴于氣流高速運動的能量，機組無需專門的運動部件。 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粉碎，又可用于熱敏性材料、低熔點材料及生物活性制品的粉碎。氣流粉碎機通過壓縮氣體

8、形成高速氣流，壓縮氣體在噴嘴處絕熱膨脹加速，會使溫度下降。粒子高速碰撞雖然會使溫度升高，但由于絕熱膨脹使溫度降低，所以在整個粉碎過程中，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。 粉碎強度大，粉碎后粉粒的平均粒度小，一般小于5m。 產品粒度分布范圍窄。扁平式、對撞式、循環(huán)式氣流磨，在粉碎過程中由于氣流旋轉離心力的作用，能使粗、細顆粒自動分級；對于其他類型的氣流粉碎機也可與分級機配合使用，因此能獲得粒度均勻的產品。 可在粉碎的同時，實現物料干燥、表面包覆與改性。 自處理量大，自動化程度高，產品性能穩(wěn)定。 輔助設備多，一次性投資大；影響

9、運行的因素多，粉碎成本較高，噪聲較大，環(huán)境污染相對嚴重。 氣流粉碎機是將超細顆粒凝聚體分散在空氣中，并在分散的情況下進行收集，不但具有氣流超細粉碎功能，而且具有優(yōu)越的分散功能。所以，氣流粉碎機在超細粉碎領域的應用前景還是很廣闊的。,11,4.2.2.1 扁平式氣流粉碎機（圓盤式氣流磨),1氣流分配室；2粉碎分級室；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產品收集器；8產品貯斗； 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分級區(qū)； 3進料； 4粉碎；5推料噴嘴； 6文丘里噴嘴； 7粉碎噴嘴,13,4.2.2.3 對噴式氣流粉碎機（逆向噴射磨）,TJM對噴式氣流磨 1成品出口； 2分級室； 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 流化床對撞式氣流粉碎機,AFG型流化床對撞式氣流粉碎機 1進料斗； 2料箱； 3給料螺旋； 4研磨室； 5噴射嘴； 6流態(tài)化床； 7