搅拌磨的理论及工业应用研究.docx
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1、搅拌磨的理论及工业应用研究feigeoer摘要:本文介绍了搅拌磨机的基本情况,对其优缺点进行了评述。研究了搅拌磨制备超细粉过程中矿浆浓度、球料比、介质种类及给料粒度对制粉效果的影响。最后介绍了该设备的基本工艺及其在工业矿物中的应用情况。关键词:搅拌磨;超细粉体;磨矿Abstract:Abriefdescriptionismadeofagitatingmillsandareviewismadeofitsadvantagesanddisadvantages.Theeffectsofpulpdensity,media,materialratio,millingmediaandfeedsizeonpo
2、wderpropertiesarestudiedinthispaperoAtlastintroducetheirprincipalprocesstechnologyandapplicationinmineralprocessing.Keywords:stirringmill;ultra-finepowder;grinding1搅拌磨的工作原理搅拌磨主要是由一个充填了研磨介质的研磨筒和一个旋转糙拌器(搅拌装置)构成。搅拌磨通过搅拌轴的旋转,搅动研磨介质产生冲击(研磨介质间相互冲击力、搅拌装置对介质的撞击力)、剪切(研磨介质转动产生的剪切力)和摩擦(研磨介质和物料间的摩擦力)作用使物料进行超细粉碎
3、,混合与分散。搅拌磨的转速受离心力和旋转牛径的限制。一般情况下,搅拌器的圆周速度约为420m/s。磨中的介质一般为球形介质,直径通常小于3mm,奠式硬度最好比被磨物料大3以上,以增大研磨强度,提高粉碎效率山。2搅拌磨的结构特点及类型搅拌磨是超细粉碎机械中最具有发展前途且能量利用率最高的超细粉磨设备,它与普通球磨机在机理上的不同点是搅拌磨的输入功率直接高速推动研磨介质来达到磨细物料的目的;搅拌磨内置搅拌器搅拌器的高速回转使研磨介质和物料在整个简体内做不规则地翻滚运动,使研磨介质之间产生相互撞击和研磨的双重作用,使物料磨得很细并得到均匀分散与普通球磨机比,搅拌磨具有如下特点:(1)高转速和面介质填
4、充率使搅拌磨机获得了极高的的功率密度,从而使细颗粒物料的研磨时间大大缩短,能量利用率高。(2)采用小尺寸研磨介质,大大提高了微细物料的研磨效率,并可高效率地磨细物料至1Um以下。(3)产品粒度分布均匀且容易调节,能沿结晶面解离,并极易获得超细、低污染的产品。(4)结构简单,操作容易,机械振动小,维修简单且费用低廉。搅拌磨的类型很多,根据结构和操作方式的不同又可分为间歇式、循环式、连续武、环隙式、塔式、旋振式搅拌磨等。但是根据目前所得的数据和报告来说,如果考虑到超微粉体的凝聚作用。则磨机不可能得到0.1Um以下的粉体网。2.1间歇式搅拌磨问歇式搅拌磨主要由研磨筒、搅拌器和循环卸料装置等部分组成。
5、循环卸料装置既可保证物料在研磨过程中循环混合,又可确保最终产品及时卸出。它一般用于批量式超细粉碎加工。当配备大容积循环罐及多台串联使用时,可以分别用于循环磨矿和连续磨矿。2.2循环式搅拌磨循环武搅朴磨主要由一个直径较小的研磨筒和一个容积较大的循环罐组成,研磨简实际上是一个小搅拌磨,内填研磨介质,并在上部装有滤网闺。其工作过程是将料连续在研磨筒和循环罐内快速循环,直至产品粒度合格。这种搅拌磨的特点是由于浆料连续快速通过研磨介质层和滤网,合格纳粒级产品及时排出,避免了因过磨而产生粉体团聚。研磨效率高;循环罐具有混合与分散功能,可在循环罐内添加分散剂;此外,由于浆料每次在研磨筒内滞留时问短,从循环筒
6、内聚入的矿浆足以平衡研磨筒内的温升。2.3连续式搅拌磨立式连续式搅拌磨多采用圆盘式搅拌器,其工作过程是浆料从下部给料口泵入,在高速搅动的研磨介质的摩擦、剪切和冲击作用下,物料被粉碎。粉碎后的细粒浆料经过溢流口从上部的出料口排出。物料在研磨中的停留时间通过给料速度来控制,给料速度越慢,停留时间越长,产品粒度就越细。除了立式连续式搅拌磨外.还有卧式连续式搅拌磨。连续式搅拌磨除了可以单机使用外,还可以多级串联使用,多级串联使用时,研磨介质尺寸从太至小,产品粒度由粗至细。2.4塔式磨温式塔式磨的结构主要由直圆筒的机体和水力分级机构成.机体内充填研磨介质,物料在螺旋旋转翻动的磨矿介质的冲击、剪切和物料颗
7、粒的相互摩擦作用下被粉碎。粉碎后的物料由机体溢流进入水力分级机,在分级机作用下,粗颗粒沉向下方,通过管道被泥浆泵吸入并返回机体再磨,水力分级机的溢流即为细粒级产品;塔式磨除了有湿式机型外,还有干式机型其结构与湿式磨基本相同,只是用旋风分离器代替了水力分级机,用鼓风机代替了泥浆泵。该机特点是:中低速、较高的介质充填高度能量利用牢高。但是该机筒体太高,维护和检修不太方便。2. 5环隙搅拌磨环隙搅拌磨主要由圆锥形固定研磨容器及圆锥形转环组成,外带冷却加套的定子和带冷却腔的转子构成研磨缝隙,在缝隙内装满研磨介质。介质与研磨后浆料的分离采用动态缝隙分离器,它由转子环与定子环组成,工作时浆料由下部加料管在
8、泵的推动下连续加入,研磨后的浆料经分离介质后由上部出料管溢流排出,这种磨机的特点是利用锥形体构成缝隙式的研磨区,解决了能量密度不均匀问题,能量密度大、产品粒度细分布均匀;但是有效容积小,设备大型化困难,仪限于一些精细陶瓷、磨料和特种油墨及涂料等精加工行业中应用。2.6旋振式搅拌磨这种磨机综合了振动磨和搅拌磨的原理,主要由研磨室、中心柱、弹簧、机座等组成。与一般的搅拌磨相比,给料粒度可以较粗,振幅比管式振动磨小。3研磨介质性能对超细粉碎的影响在粉碎粉磨过程中,介质制度即研磨介质的性能(材质、密度、硬度、大小等)和使用情况(填充率、配比、形状、补给、浆液浓度等)是决定磨机工作好坏的重要因素,应根据
9、物料性质、给料及产品要求来确定。3. 1研磨介质材质的影响研磨材质决定了粉碎的成本高低和粉碎效率大小。首先研磨材质不应对物料产生有害污染,至少应不含有无法剔出的污染,这对于精细陶瓷、非金属矿和化工产品粉碎显得特别重要。再者从成本方面考虑,介质的磨损和破碎失效是最主要的考虑因素。在化工、精细陶瓷行业多采用刚玉、氧化错、玻璃等非金属材料,从粉碎效率方面考虑,在研磨粉碎过程中,外部的能量是通过介质的冲击和挤压研磨来完成对物料粉碎的,介质的密度大小决定了这种作用的强弱。一般说来,介质的密度越大,研磨能力越强,粉碎过程的效率越高。据有关资料介绍,在同样的操作条件下,在搅拌磨中采用氧化倍微珠与采用氧化铝和
10、玻璃微珠相比,其研磨能力相差在数倍以上。研磨介质依其大小可分为研磨球(4-12mm)和研磨微珠(0.23.0mm):依其材质又可分为天然砂、玻璃珠、钢球、氯化错(TZP)质、硅酸错质、氧化铝质、高岭土质等多种。由于所用材质不同,其密度、硬度和价格差异也很大,如表1、表2所示。表1常用研磨介质的密度和直径研磨介质玻璃(含貂)玻璃(不含希)氧化铝硅酸偌氯化馅钢理密度(gcm3)2.92.53.43.85.46直径(mm).0.3-3.50.37.50.3-3.50.3-1.50.5-3.50.2-1.5表2几种研磨介质(微珠)的性能与价格比较微珠径真密度堆积密度硬度价格(mm).(gcm,)(gc
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