超細(xì)攪拌磨機的研究與發(fā)展

超細(xì)攪拌磨機的研究與發(fā)展

由于高新技術(shù)和新材料行業(yè)對礦物粉末的特殊要求，粉末行業(yè)朝著超細(xì)粉碎的方向發(fā)展。1超細(xì)粉碎的力和速度攪拌研磨機主要由傳動裝置、機架、筒體和攪拌裝置構(gòu)成。筒體內(nèi)填充有一定數(shù)量的研磨介質(zhì),研磨介質(zhì)可以是瓷球、玻璃球、氧化鋯珠、鋼球或天然砂等。攪拌裝置可以有多種形式,如軸棒式、圓盤式、穿孔圓盤式、葉片式、圓柱式、圓環(huán)式、螺旋式等,工作方式可以有干法和濕法。對于立式攪拌磨,物料可以從筒體上部利用傳送裝置給入,也可以從筒體下部經(jīng)泵送入研磨腔內(nèi)工作時,研磨介質(zhì)隨攪拌器做回轉(zhuǎn)運動,包括公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn),物料給入研磨腔后與攪拌中的研磨介質(zhì)發(fā)生碰撞、擠壓、摩擦。在整個筒體內(nèi)剪切力和擠壓力處處存在,這是由于沿徑向方向,位于不同半徑上的物料和磨介的運動速度不同,沿垂直方向,層與層之間物料和磨球的運動速度也不相等,存在一個速度梯度。在攪拌器附近物料粉碎效率高,磨球除了做圓周運動外,還存在不同程度的上下翻動運動,有一部分磨球與攪拌器發(fā)生沖撞、摩擦,在攪拌器附近還存在一定的沖擊力。綜合起來,在整個研磨室內(nèi)起粉碎作用的力有剪切力、擠壓力和沖擊力。擠壓、研磨(擠壓+剪切)的作用方式是微粉碎的較好方式,而且能量利用率高、新生表面積大。擠壓、研磨的作用力方式使顆粒表層剝落,產(chǎn)生不完全粉碎,顆粒越小,受擠壓、研磨的表面積越大,而且擠壓、研磨還能克服微粒之間的物理化學(xué)力以及粘附、聚結(jié)現(xiàn)象。2國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)混凝土拋光的發(fā)展2.1超細(xì)攪拌磨機超細(xì)攪拌磨機是隨著現(xiàn)代材料科學(xué)技術(shù)的進步而發(fā)展起來的。國外已有專業(yè)制造廠家和許多先進的設(shè)備,如美國聯(lián)合工業(yè)礦物公司(UinonprocessInc.)、日本細(xì)川公司(HOSOKAWA)、德國的耐馳公司(NETZSCH)、德國道萊士(Drais)公司和美國美卓(Metso)礦機公司等生產(chǎn)的超細(xì)攪拌磨機成套設(shè)備。早期的攪拌磨如圖1所示扎格瓦瑞磨如圖2所示。該磨機采用了由細(xì)長鐵棒組成的攪拌器,并在機體外裝有冷卻水套,粉碎是在垂直的圓筒形容器中進行。給料粒度為40~1000μm。典型的產(chǎn)品粒度為10~20μm。磨礦介質(zhì)材料包括不銹鋼、鎢碳鋼、陶瓷等,尺寸從3~6mm不等。塔式磨機(立式磨機)是一種垂直安裝、帶有螺旋攪拌裝置的細(xì)磨設(shè)備(見圖3)。給礦粒度通常小于3mm,由底部泵入,物料經(jīng)筒體內(nèi)介質(zhì)研磨后,合格的產(chǎn)品從磨機的頂部溢出,在排礦口下端安裝有內(nèi)部分級機,將粗粒物料返回磨機進行再磨。塔磨機的最大給礦粒度為6mm,產(chǎn)品粒度74~20μm。目前,國外最大的塔磨機安裝功率1125kW,處理能力超過100t/h。艾薩磨機(ISAMILL),如圖4所示,是由澳大利亞的Mountlsa礦和NETZSCH公司發(fā)明的一種細(xì)磨設(shè)備,用于該礦的鉛鋅分離。該種磨機采用水平高速攪動研磨原理來使礦物解理,其產(chǎn)品粒度dMaxxMill磨機如圖5所示2.2砂磨機和塔式磨機的開發(fā)我國超細(xì)攪拌磨機的研制開始于20世紀(jì)70年代初,到目前為止,已有30年的發(fā)展歷程,取得了較大的進步。重慶化工機械廠研制出我國第一臺砂磨機(Sandmill),也稱高速攪拌磨機,應(yīng)用涂料、染料、油墨及顏料等工業(yè)。在吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,相繼開發(fā)了臥式砂磨機、雙筒砂磨機、窄隙砂磨機和密閉型砂磨機等設(shè)備,其立式砂磨機有50、80、120、300、500L。80年代初長沙礦冶研究院和秦皇島黑色冶金設(shè)計研究院相繼開發(fā)了JM-600、JM-1000和MQL-500型立式螺旋攪拌磨機(塔式磨機)。90年代中期中科院金屬所開發(fā)出塔式磨浸機,已成功地應(yīng)用于金礦再磨作業(yè),取得了較好的成績。在開發(fā)塔式磨機的同時,長沙礦冶研究院、鄭州東方機器廠等開發(fā)研制成功了超細(xì)棒式攪拌磨機,最近幾年,制造廠家增多,但進展不大。隨著國內(nèi)重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土等非金屬礦行業(yè)的發(fā)展和需求,蘇州非金屬礦工業(yè)設(shè)計研究院聯(lián)合江蘇一些制造廠家研制了BP80、BP300、BP500型剝片機(高速盤式攪拌磨機),成功地用于高嶺土、重鈣、膨潤土等行業(yè)。張國旺等吳建明等高春武等王清華等3超細(xì)攪拌磨機的研究重點和發(fā)展方向隨著造紙、塑料、橡膠、涂料、陶瓷等相關(guān)工業(yè)部門產(chǎn)量的迅速增長以及對產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高,非金屬礦業(yè)正在向大型化、現(xiàn)代化生產(chǎn)發(fā)展,因此需要一種高效、實用、能耗省且價格適中的大處理量、窄粒亞微米級超細(xì)攪拌磨機。今后超細(xì)攪拌磨機的研究重點和發(fā)展方向?qū)⒅饕性谝韵聨讉€方面:(1)大型超細(xì)攪拌磨機生產(chǎn)亞微米粉體或漿料(例如:重質(zhì)碳酸鈣、高嶺土、硫酸鋇);(2)離心超細(xì)攪拌磨機生產(chǎn)納米涂料、油墨及顏料;(3)窄粒級超細(xì)低污染攪拌磨機的研究,應(yīng)用于新材料開發(fā);(4)大型礦業(yè)用攪拌磨機應(yīng)用于礦物加工(例如金礦、鉛鋅