Анализ развития мелющих тел и влияющих на них факторов
Тенденции изменения размера частиц измельчения
Эволюция измельчительного оборудования прошла путь от шаровых мельниц с мешалками, использующих мелющие шары с крупными частицами-, до вертикальных и горизонтальных песочных мельниц, использующих мелкие мелющие шарики, и, наконец, к новому поколению песочных мельниц для ультратонкого измельчения с различными улучшенными функциями. Размер частиц оксидных керамических шариков (оксидных шариков), используемых в мелющих телах, становился все меньше и меньше по мере развития технологий, что обусловлено двумя основными факторами:
А. Улучшение тонкости помола до микронного уровня
В процессе измельчения мелющие тела диспергируют и измельчают материал при движении. Частицы меньшего размера создают больше точек контакта, что приводит к более эффективному измельчению. Например, силикатные шарики диаметром 2 мм содержат примерно 20 000 частиц на литр; шарики размером частиц 1 мм содержат 80 000 частиц на литр, что в четыре раза больше. При использовании мелкозернистого-шарика с крупными частицами может быть сложно добиться желаемой крупности даже после нескольких этапов, но переход на мелкий-шарик с более мелкими частицами значительно повышает производительность.
Б. Технологические инновации в устройствах сепарации песочных мельниц
Широкое использование сверхтонких мелющих шариков обусловлено постоянным усовершенствованием сепарационных устройств, которые позволяют непрерывно уменьшать размер шариков без ущерба для потока материала. От традиционных фиксированных плоских никелевых сит до сит Джонсона с треугольными перекладинами, а затем к динамическим кольцевым сепараторам и картриджным ситам, эффективность сепарации и срок службы были значительно улучшены. Например, американская мельница Premier Subo может использовать мелющие шарики диаметром 0,2 мм. Лабораторная мельница Swiss Dyno-mill и устройство центробежного разделения, разработанные компанией Buhler, подняли размер частиц и методы разделения на новую высоту.
Удельный вес мелющих тел постепенно увеличивается.
Обычные мелющие шарики включают стеклянные шарики, каменные шарики, силикатные шарики, чистые шарики и шарики из хромированной стали, удельный вес и твердость которых возрастают в порядке возрастания (за исключением шариков из хромированной стали). Более высокая плотность означает большую массу и более высокую кинетическую энергию. По кинетической формуле
П=мв
P=mv, импульс P мелющего шарика пропорционален его массе m. Более высокая плотность означает большую энергию удара и, следовательно, более высокую эффективность измельчения.
Чтобы удовлетворить потребность в сверхтонком измельчении жестких неорганических пигментов (таких как углеродная сажа, голубой голубой цвет и оксид железа), одновременно повышая эффективность и блеск, существует тенденция выбирать мелющие шарики высокой-плотности. Современные производители песочных мельниц реагируют двумя способами:
A. Появление песочных мельниц с высокой-плотностью кинетической энергии.
Миниатюризация мелющих цилиндров и увеличение мощности двигателя значительно увеличили плотность кинетической энергии.
B. Улучшенные материалы для контактных компонентов песочных мельниц.
В ключевых контактных компонентах используются высоко-производительные, износостойкие-материалы, такие как карбид кремния и оксид алюминия, которые эффективно противостоят ударам и износу шлифовальных шариков с высокой-кинетической энергией и высокой-твёрдостью.
Уменьшение разброса размеров частиц мелющих тел
Значительно улучшенная однородность размера частиц шариков помогает сузить гранулометрический состав материала, одновременно уменьшая разрушение шариков, сводя к минимуму износ контактирующих с песочной мельницей компонентов и минимизируя риск загрязнения продукта. В настоящее время изменение размера частиц основных высококачественных-мелющих материалов контролируется в пределах 0,2 мм. Однако процесс производства однородных шариков сложен и относительно дорог.
Краткое содержание
Постоянное уменьшение размера частиц мелющих тел, увеличение удельного веса и уменьшение разброса размеров частиц являются ключевыми факторами, способствующими развитию современных песочных мельниц и эффективных технологий сверхтонкого измельчения. Эти тенденции позволили значительно улучшить тонкость и качество продукции. В то же время достижения в области технологий оборудования и материалов обеспечили эффективность процесса измельчения и долговечность оборудования.
