探索喷流粉碎技术在氧化铁制备技术中的应用与发展

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1、天津大学硕士学位论文喷流粉碎技术在氧化铁制备技术中的应用与发展姓名：王东申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：许莉;崔晓明20080701摘要喷流粉碎技术随着流体力学和粉体技术的发展，自上世纪80年代以来得到了迅速的发展和提高，被广泛应用在医药、食品、化工等各个领域。采用喷流粉碎技术制备超细颗粒，具有设备造价低，可以实现粉碎粒度分布窄，分级容易，提高生产效率，起到环保降噪效果，与其它粉碎设备相比，它具有如下特点：成品粒度细、粒度分布窄、纯度高；可以粉碎莫氏硬度为l～10的材料；加工温度低(小于喷流温度)，材料粉碎时的应变率高

2、，可粉碎低熔点、热敏性和生物材料等材料等等。但是，喷流粉碎设备与其它粉碎设备相比，存在能耗大的问题，对于很多低附加值粉体(如非金属矿粉等)，就会因为生产成本高而不能被采用。传统球磨机系统由于体积庞大，生产功率大，广泛用于各种无机非金属矿的深加工。氧化铁红等传统化工颜料的研磨采用球磨机制备，虽然产量大，但存在着糊磨严重，分级困难，生产效率低下，噪音大，环境污染严重等缺点。本文的研究课题，就是探讨单行设备对原料粒度要求严格，可加工产品选料范围分布窄，在目前还不能很好实现提高产能、降低能耗成本的现状下，探索在加工生产手段上通过注重设备

3、选型、增加辅助高压辊(滚)磨设备，实现联产，提高化工颜料氧化铁的一次成品产成率，实现可持续性、可操作性生产的理论和现实可能性；与此同时，通过对喷流粉碎设备核心部件一拉瓦尔喷嘴在氧化铁颜料喷流冲击粉碎的可使用性的设计推算，论证喷流粉碎设备在重要化工颜料氧化铁制备技术中的适用性。喷流粉碎生产线主要有：气源系统、进料系统、粉碎造粒系统、收集系统、引风和鼓风系统。喷嘴是喷流粉碎设备中的主要的部件，它决定着射流的速度，射流的形状、射流的势心长度等参数，这些参数会影响和决定了喷流粉碎设备地粉碎效率。超音速射流喷嘴(也称拉瓦尔喷嘴)，是目前喷

4、流粉碎设备中应用最广泛的喷嘴，它是采用缩扩形喷嘴产生超音速射流的。目前，被广泛使用的超音速喷嘴都具有喷射速度高、射流势心长、粉碎力强、粉碎效率高等特点。超音速喷嘴一般由四部分构成：稳定段、亚音速渐缩段、喉部、和超音速扩散段。设计和选用合理的喷嘴是实现生产优质产品的关键。喷流粉碎设备生产的合格粉体是由喷流粉碎设备的分级器完成的，成品粉的好坏主要依赖于分级器。喷流粉碎设备发展到现在，制备的最细颗粒已不低于0．1№，要发展能分选纳米级颗粒的分级器。一是要提高叶轮分级器的转速，二是要有很好的流场结构；随着医药、食品及冶金、矿选、化工等领

5、域的技术研发水平的不断发展要求，喷流粉碎设备朝着大型化、高速喷流纳米化、高纯化方向发展。喷流粉碎技术的在这些领域的开拓性发展取得不断的成果，应用越发广泛。关键词：粉碎氧化铁喷嘴颗粒AbstractAirflowgrindingtechnologyalongwithhydrodynamicsandnewmaterialsindustriesdeveloped，theapplicationanddevelopmentaboutairflowgrindingtechnologyacquiredlongprogress。Inthelas

6、t20yearsfollowingtheITandinformationindustrydeveloping，airflowgrindingtechnologygotthefastest—growing，usedinthearticlefocusesonmedicine、foodsandchemineering。Adoptmgsmashingequipmentandairflowgrindingtechnology，wecanmadeultra-finepowder。Itpossessequipmentcostsmall，abl

7、etoimplementairflowgrindinggranularitydistributednarrow，classificityeasy，productivityeffect，uptodescendmixtureofvoices：comparedtootherairflowgrindingequipment。Itpossessasfollowfeature：finishedgoodsgranularityfine，granularitydistributednarrow，purityhigh，ablingtobreaku

8、phardnessupto1—10staif；workingtempreraturelow：rebellionhigh，tosuitcrashinglowermeltingpoint，highkeenandbiologicalmaterialandSO011。H