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氣流粉碎機制備微納米粉體的應用現狀

發布時間:2018.09.04 新聞來源:瀏覽次數:

氣流粉碎機是利用物料在高速氣流的作用下,獲得巨大的動能,在粉碎室中造成物料顆粒之間的高速碰撞、劇烈摩擦,同時高速氣流對物料產生剪切作用,從而達到粉碎物料的目的,它能將原料加工成極細的粉末(<10μm)。該技術的應用幾乎遍及所有的精細加工行業,如化工、醫藥、食品、塑料、礦業、金屬材料等,在許多特定的粉體領域占有特殊的地位。

  目前工業上應用的氣流粉碎機主要有以下幾種類型:扁平式氣流磨、流化床對噴式氣流磨、循環管式氣流磨、對噴式氣流磨、靶式氣流磨。其中扁平式氣流磨、流化床對噴式氣流磨、循環管式氣流磨應用較為廣泛,現將其工作原理做一個簡單闡述:

  1、扁平式氣流磨

  作為粉碎動能的高壓氣流進入粉碎腔外圍的穩壓儲氣包作為氣流分配站,該氣流經過拉瓦爾噴嘴加速成超音速氣流后進入粉碎磨腔,同時物料經文丘里噴嘴加速導入粉碎磨腔內進行同步粉碎。由于拉瓦爾噴嘴與粉碎腔安裝成一銳角,因此該高速噴射流在粉碎腔內帶動物料做循環運動,顆粒之間以及顆粒與固定靶板壁面產生相互沖擊、碰撞、摩擦而粉碎。微細顆粒在向心氣流帶動下被導入粉碎機中心出口管道進入旋風分離器進行收集,粗粉在離心力的作用下被甩向粉碎腔周壁做循環運動并繼續粉碎。

  2、流化床對噴式氣流磨

  物料通過螺旋進料器進入粉碎腔后,由數個相對設置的噴嘴噴匯出高速氣流沖擊能,及氣流急速膨脹呈流化床懸浮沸騰而產生的碰撞、摩擦力對物料進行粉碎。粗細混合粉在負壓氣流帶動下通過頂部設置的渦輪分級裝置,細粉強制通過分級裝置,并由旋風收集器及布袋除塵器捕集,粗粉受重力以及高速旋轉的分級裝置產生的離心力甩向四壁并沉降返回粉碎腔繼續粉碎。

  3、循環管式氣流磨

  原料由文丘里噴嘴加入粉碎腔,高壓氣流經一組噴嘴噴入不等徑變曲率的跑道形循環管式粉碎腔,加速顆粒使之相互沖擊、碰撞、摩擦而粉碎。同時旋流還帶動被粉碎顆粒沿管道向上進入分級區,在分級區離心力場的作用下使密集的料流分流,細顆粒在內層經百葉窗式慣性分級器分級后排出。粗顆粒在外層沿下行管返回繼續循環粉碎。

  但是目前行業內使用最多的流化床對噴式氣流磨,由于該粉碎模式所設計的噴嘴沿粉碎腔內壁呈平行、對稱排列,只在單一平面內形成對射,因此待粉碎物料只能在一個近似平面的范圍內進行粉碎,這就導致了以下幾種缺點:

 。1)物料一旦落入粉碎腔底部的粗料收集器中,就進入了粉碎盲區,無法再繼續粉碎;

 。2)受噴嘴局限,在粉碎腔底部的粗料收集器處于流化態盲區,物料無流化狀態,則不能繼續粉碎;

 。3)粉碎區域受粉碎腔的限制導致面積狹窄,使得氣流粉碎概率減少。

  針對于以上的諸多問題,不少科研單位,生產企業做出了不少的改進,同時也申請了大量的專利。其中以噴嘴三維排布方式效果最為理想,它擴大了粉碎區域,增大了物料顆粒之間的碰撞摩擦概率。是結合扁平式與流化床式而成的一種新型設備,根據性能測試的數據,達到同類產品的水平,在同樣產品和粒度的前提下,產量明顯高于同類產品。

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