【每周一问】实际生产中,如何掌控砂磨机的研磨效率? - 中国粉体网

2018-05-28 17:37:07 3

中国粉体网讯  砂磨机是目前物料适应性最广、最为先进、效率最高的研磨设备,研磨腔最为狭窄,拨杆间隙最小,研磨能量最密集,配合高性能的冷却系统和自动控制系统,可实现物料连续加工连续出料,极大的提高了生产效率。


近年来,我国砂磨机需求量年均增幅在9%以上,市场需求的快速增长带来了许多应用上的问题,今天就来看一下在实际生产中,我们该如何掌控砂磨机的研磨效率。(注:编者知识有限,不足之处敬请留言指正!)


一、设备的选型


研磨分散设备选型是实现研磨高效化的前提,砂磨机的最初原型有两种:传统的卧式滚动球磨机、立式搅拌球磨机;通常我们认为卧式砂磨机是效率最高的研磨分散设备,卧式砂磨机就是把立式砂磨机横过来水平放置而已,由于重力的影响再就是制造材料的不同,产生了诸多的不同。


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立式砂磨机(左)与卧式砂磨机(右)


但是,他们都有各自的用武之地,立式砂磨机更加适合一些对产品要求比较低,但是需要有高产量的产品制造;卧式砂磨机能保证物料的密封性,防止产品的污染,很好的保证了产品的纯度,适合一些要求高精度和高细度的研磨产品。



二、研磨介质的选择


一般来说,除立式砂磨机选用普通2-3或3-4mm的玻璃珠外,其他设备均采用0.8-2.4mm的氧化锆珠。选择合适的研磨珠往往有着事半功倍的效果,具体砂磨机类型与推荐的匹配研磨珠如下所示(仅供参考):


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玻璃珠(左)、氧化锆珠(中)、硅酸锆珠(右)


1、敞开立式砂磨机推荐使用2.0-3.0mm硅酸锆珠或氧化锆珠。

2、密闭立式砂磨机推荐使用0.6-3mm的硅酸锆珠或氧化锆珠。

3、传统的卧式砂磨机推荐使用1.0-3.0mm的玻璃珠或硅酸锆珠。

4、棒销卧式砂磨机推荐使用0.6-2.0mm的氧化锆珠。

5、涡轮卧式砂磨机推荐使用0.4-2.0mm的硅酸锆珠或氧化锆珠。

6、异形缸砂磨机推荐使用1.0-2.0mm的硅酸锆珠。

7、异形分散盘砂磨机推荐使用0.6-2.5mm的硅酸锆珠或氧化锆珠。

8、环式砂磨机推荐使用0.4-1.5mm的氧化锆珠。

9、离心式砂磨机推荐使用0.05-0.80mm的氧化锆珠。

10、篮式砂磨机推荐使用1.0-3.0mm的硅酸锆珠或氧化锆珠。


三、研磨介质的物性要求


砂磨机在实际生产过程中,使用的研磨介质的密度、硬度以及粒径等物理性质对研磨效率有着重要影响。


1、研磨介质的密度


密度通常以比重(真比重)和散重(假比重)来表示,各种氧化物的分子量和百分组成决定了研磨的密度。


理论上来看,相同大小的珠子其密度越大,冲量越大,这样对物料颗粒的作用力也就越大,研磨效率也就越高;但在实际生产中却不尽其然,实验表明:达到相同的产量和细度所消耗的能量是接近的,研磨效率和珠子的密度关系不大,在相同的转速下,高密度的珠子反而会造成多余的无用功。


所以,选用珠子时不要一味追求高密度的珠子来提高研磨效率,而要根据设备和研磨浆料的条件来衡量。通常情况下,低密度研磨珠适合低粘度的浆料,高密度的研磨珠适合高粘度的浆料。


2、研磨介质的粒径


研磨珠的直径越小,每升珠子的数量就越多,表面积就越大。理论上来看,不论是从点、线或者面接触被研磨的物料,珠子越小,研磨效率就越高,物料就研磨得越细,但是这并不是绝对的。


这种关系的成立不要忽略一个条件,就是研磨前的原料颗粒细度不能超过一定范围,经验值是颗粒的直径不能超过珠子直径的1/20为好,否则很难达到理想的研磨效果,更不用提研磨效率了。


3、研磨介质的填充率


研磨介质充填率对砂磨机的研磨效率有着直接的影响,研磨介质充填率越大,研磨介质接触频率就越大,分散研磨能力也增大,在相同研磨时间内产品粒径就越小。


经反复试验,充填率在80%一85%最为理想。当充填率超过85%时,会产生“珠磨珠”的现象,磨室内的温度迅速上升,磨损急剧增加。另一方面,珠子的填充量决定了砂磨机的负荷,设备的电流值的变动成为何时添加珠子的信号。


四、砂磨机线速度的控制


砂磨机线速度越高,传递给珠子的动能就越大,砂磨机效率就越高。但砂磨机线速度是不是越高越好呢?当然不是!砂磨机线速度过高的弊端如下:


1、线速度越高,发热越大,机器升温越快,而大多数物料是有温度限制的。

2、线速度越高,对砂磨机研磨介质的冲击越大,所配的研磨介质很可能因此而破碎。

3、线速度越高,对机器造成的损伤越大,零件磨损加剧,对制造机器的材质要求也更高。


砂磨机真正有效的研磨区域是在研磨盘与桶壁之间的狭小区域,其他部位都是发热区;所以利用合适的线速度把研磨介质都集中在有效研磨工作区内才能得到最高研磨效率。目前各个砂磨机生产厂家的砂磨机线速度各不相同,一般在9-12m/s之间,其研磨效率也是不一样的。


五、冷却水温度的控制


冷却水温度是对砂磨机的研磨效率起重要作用的因素之一,研磨介质在剧烈运动情况下,机械能转化为热能,产生大量的热量。


随着温度的升高,待研磨物料会发生凝集,成品粒子的质量会下降。冷却水温度的高低直接影响研磨室内的工作温度,从而影响研磨效率。


从一些试验对比可发现,在其他条件相同的情况下,使用l5℃冷冻水的研磨效率比使用22℃循环水处理量高30%以上,因此,恰当控制冷却水温度,可大大提高研磨效率。