气流磨粉碎原理在棕色陶瓷颜料生产中应用

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1、气流磨粉碎原理在棕色陶瓷颜料生产中应摘要：对扁平式气流磨粉碎原理进行研究，以棕色陶瓷颜料为粉碎物料，探讨工质压强，加料速度，喷嘴角度及喷嘴孔径对物料加工的影响，从而确定粉碎这一物料的工艺参数。关键词：扁平式气流磨粉碎效能加料速度工艺参数中图分类号：TQ1文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)10(a)-0086-02随着现代化工业及高新科技的发展，超细粉碎技术已成为最主要的工业矿物及其它原料深加工技术之一。超细粉体由于粒度细、分布窄、质量均匀、缺陷少，因而具有比表面积大、表面活性高、化学反应速度快、溶解度大、烧结温度低且烧结体

2、强度高、填充补强性能好等特性及独特的电性、磁性、光学性能等，广泛应用于高技术陶瓷、陶瓷釉料、微电子及信息材料等高技术和新材料产业［1］。客户对陶瓷颜料产品的要求越来越高，要求它们具有极细的颗粒、极高的纯度、严格的粒度分布、一定晶形等。要达到这一要求，传统的机械粉碎如球磨机、雷蒙磨等设备已无能为力。气流粉碎、气流分级技术，在超细粉碎工程中所占的地位也越来越明显。我公司采用扁平式气流磨超细陶瓷颜料，棕色陶瓷颜料是公司主要产品之一，所以，研究其加工工艺参数对粉碎效果的影响，并最终确定最优工艺参数是非常必要的。1气流磨制备粉体离不开粉碎设备，气流粉碎

3、设备能量利用率较一般机械设备高，适用于干法生产超微粉体。气流磨是一种技术较成熟的干式超细粉碎设备，可省去物料的脱水、烘干等工艺，其产品纯度高、活性大、分散性好、粒度细分布较窄、颗粒表面光滑，所以气流磨在粉碎行业很受欢迎，广泛地应用于非金属矿、化工原料、颜料、磨料、保健药品等行业的超细粉碎中。气流磨又叫喷射磨或能流磨，是一种较成熟的超细粉碎设备，它利用高速气流（300〜500m/s）或过热蒸汽（300〜400°C）的能量使颗粒相互产生冲击、碰撞和摩擦，从而导致固体物料粉碎。工业型气流磨自20世纪40年代初问世以来，发展很快，机型正由最初的水平循

4、环管式、对喷式、塔靶式和流化床对喷式等五大类，规格达十几种［1］。扁平式气流磨，是工业上应用最早和最广泛的气流粉碎磨机，我公司超细粉碎多采用扁平式气流磨。2扁平式气流磨粉碎原理物料的粉碎过程，实际是在粉碎力的作用下，块状和粉状物料破裂的过程。气流粉碎则是高速气流，使物料加速获得足够的动能，在混合加速的过程中，分散于湍流中的物料相互碰撞、摩擦、从而达到粉碎目的。压缩空气通过加料喷射器的高速射流所产生的负压使物料吸入混合室，通过与粉碎室半径方向成一角度并分布在同一水平上的喷嘴，被高速射流喷入粉碎室，喷气流夹带物料以极高的速度旋转，在粉碎室半径上形

5、成流体功能特性梯度，物料颗粒之间以巨大的动量相互碰撞，又与粉碎室的内壁碰撞而粉碎，被粉碎粒子随旋转流高速旋转获得很大的离心力，又受到气流的向粉碎室中心排出的自心力，两个力的方向相反，颗粒在这两个力的作用下分级，扁平式气流磨机内，粉碎和分级是同时进行的。3影响扁平式气流磨粉碎的因素影响气流磨粉碎的因素主要是物料的物性、粉碎的物性、粉碎时的工艺参数及操作条件等。物料的硬度、脆性、温度进料粒度及其分布都直接影响粉碎的细度和产量。硬度大的不易磨细，软而粘的物料易堵塞加料喷管和粉碎室，也不易粉碎，进料粒度直接关系到出料的粒度和产量。粉碎时气体压力及流量

6、的大小，加料速度等工艺参数的确是很重要的，任何一个参数变化都会影响到出料的细度及产量。正常情况下进气压力恒定时，提高加料速度会使出料量提高，颗粒粒度增大，反之，则会使出料量降低，颗粒粒度减小。另外气流磨喷嘴的结构形式、喷嘴的布置也是影响气流磨粉碎效率的重要因素之一。下面就影响的各因素进行分析。3.1喷嘴的结构及布置对粉碎效能的分析喷嘴的结构（孔径大小、开孔形式）对气流速度产生影响，从而影响旋流中的粒子碰撞，对粉碎效果产生影响，另外，喷嘴必须在同一平面上且在粉碎室半径方向成一定角度均匀分布。T角增大，粉碎区变小，有利于颗粒细化，但过大，各喷嘴气

7、流将严重冲刷粉碎室内壁。适当提高喷嘴处的气流速度，对粉碎效果是有利的。喷嘴的结构形式也对粉碎效能产生影响。现实生产中，喷嘴一经加工安装完毕投入生产后，便被认为特性保持不变。虽然气流粉碎是颗粒之间的相互碰撞，与喷嘴等不发生径向关系，但在实际生产中由于喷嘴材料、加工精度和正常的磨损,喷嘴的孔径会发生变化。另外，频繁的开停机，会使物料颗粒吸入喷嘴内部，细微的物料颗粒或成饼状贴附于喷嘴内腔，长时间会逐渐缩小或阻塞喷嘴口径，或因二次团聚后的较大颗粒高速冲击、碰撞喷嘴，造成喷嘴内部磨损或剥蚀，使喷嘴内部形状发生变化，这将严重影响气流通过喷嘴的气流速度，影

8、响粉碎效能。同时，个别喷嘴的变异或堵塞，造成几条并联喷嘴气路的流速不平衡，将影响整个粉碎室内的原有流场分布，最终导致粉碎的细度、粒度分布，使粉碎效率下降。3.2进料