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走进微观世界7 | 物料粉碎的加工利器—机械冲击磨
2021年11月23日 发布 分类:粉体入门 点击量:74
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机械冲击磨是一种高效率的现代细磨设备,它利用高速旋转的冲击盘的锤头对物料进行击、借物料与锤头 的激烈冲舌、高速飞行的物料之间的相互撞击和边壁的剪切研磨,达到对物料进行超细粉碎的目的

工作原理及特点

1)工作原理

机械击磨主要通过碰撞来进行粉碎物料,包括粉体颗粒和机械设备击件的碰撞,以粉体物料颗粒间的相互碰撞。其中碰撞过程包括正碰和斜碰两种情况,在粉碎过程中颗粒间的碰撞是随机的。因此,为了物料与冲击件之间更好地进行冲击粉碎,需要冲击件和物料间保持较高的相对速度。

由于只需要满足物料和冲击件之间保持较大的相对速度,因而机械冲击设备的结构比较简单。利用高速旋转的锤头、叶片和棒体等对物料进行强烈的冲击,粉碎时物料位于转子和衬板之间;物料颗粒在冲击粉碎后,具有一定速度会被抛射出去;在碰撞冲击粉碎时,不同物料颗粒间、物料与锤头和定子衬板进行反复冲击粉碎、摩擦和剪切,进而使物料发生破坏,达到粉碎的目的。由于物料被抛射出去的初速度很大,这个碰撞过程一般不会马上结束,通常会出现多次冲击粉碎,直到粉碎腔中的物料被粉碎至合格粒度并被分级设备分选出去


2) 性能特点

机械冲击磨的特点是粉碎比大、设备运转稳定,因此特别适合中软硬度物料的粉碎。冲击粉碎后,所得产品的颗粒粒度大小和颗粒表面形态是由转子的运动状态以及转子和定子之的间隙共同决定的。其中,转子转速较慢时,所得产品的颗粒较细长;转子转速较快时,在高速冲击下所得物料结晶的状态相同

主要影响因素

影响机械击磨粉碎效果的工艺参数主要有磨盘转速、系统风量、进料方式、进料速度与进料粒度等。

1) 磨盘转速

磨盘转速越高,转子旋转时锤头的周向速度大,粉碎时粉体获得的能量越大,因此粉碎后颗粒的粒度就小:但是随着磨转速的增大,能耗也之增加,降低粉碎效率。因此对于不同种类的物料,需要确定最佳的磨盘转速。


2)系统风量

冲击磨设备的进风口主要包括三个部分:磨机的主风门、磨机进料口及磨机的二次进风门。系统风量决定了物料在粉碎腔内上升速度的大小,系统的进风量越大,气流上升的速度越大,反之气流上升的速度会变小。系统风量会影响分级机的切制粒径,风量越大产品的粒度就越大,因此需要确定合适的系统风量对物料进行最佳的冲击粉碎。

3) 进料方式与进料速度

粉碎装置的进料量和进料速度会影响粉体颗粒的产量,孙权等人采用分级式冲击磨在干法状态下制备玉米秸秆粉体,考查锤头安装方式、进料方式、轨道与锤头间距和系统流量对粉体产量的影响。研究表明:采用磨盘下方进料后,阻碍物料进入粉碎区降低粉碎效率,同时物料和磨盘间的摩擦增大造成能耗增加,因此需要调整进料方式提高粉碎效率。

进料粉体的速度越快,粉碎腔内的物料越多,物料过多会造成粉碎腔内主轴负荷增大,引起电动机损坏;粉碎腔内物料太少,会造成粉碎效率降低。因此,为了提高冲击磨的粉碎效率,需要改善进料方式,确定最佳的进料速度。

4) 进料粒度

进料粒度的大小对粉碎冲击磨的粉碎效率起到关键作用,进料粒度过大,粉体物料对转子的撞击力度越大,容易对锤头造成极大的磨损,同时大部分物料会积累在磨盘上,造成粉体物料粉碎困难:进料粒度过小,粉体物料与转子锤头撞击的概率会降低,增加冲击磨粉碎的能耗。因此,对不同种类的物料需要通过试验确定最佳的进料粒度,来获得最高的粉碎效率。


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