في السنوات الأخيرة، مع الاعتراف بتفوق الجسيمات متناهية الصغر، بدأ المزيد والمزيد من الباحثين في إيلاء أهمية لأبحاث تصنيع المساحيق الدقيقة. أصبحت تقنية الطاحونة النفاثة، وهي طريقة مهمة لتحضير المسحوق متناهية الصغر، إحدى الطرق المفضلة لتطوير مواد المسحوق الدقيقة عالية الأداء.
خصائص الطاحونة النفاثة
الطاحونة النفاثة، والمعروفة أيضًا باسم مطحنة تدفق الهواء أو الطاحن النفاث، هي آلة تستخدم تدفق الهواء عالي السرعة لسحق المواد ومكونات الصدم من خلال الاصطدامات والصدمات والقص وغيرها من التأثيرات.
يتميز المنتج الذي يتم إنتاجه عن طريق سحق المواد بمطحنة تدفق الهواء بنعومة موحدة، وتوزيع ضيق لحجم الجسيمات، ونقاء عالي، وسطح أملس من الجسيمات، وشكل منتظم، وتشتت جيد. تكون المادة أقل تلوثًا أثناء عملية التكسير، ويمكن أن تتمتع ببيئة خالية من التلوث ومعقمة، مما يجعلها مناسبة للتكسير الدقيق للغاية في مجالات مثل الغذاء والدواء التي لا تسمح بالتلوث الخارجي. لا تولد طواحين تدفق الهواء كمية كبيرة من الحرارة أثناء عملية التكسير، مما يجعلها أكثر ملاءمة لسحق المواد ذات نقاط الانصهار المنخفضة أو الحساسية الحرارية مقارنة بمعدات التكسير الأخرى. عملية الإنتاج مؤتمتة للغاية ويمكن تطبيقها على الإنتاج الصناعي على نطاق واسع. يمكن أن يسهل السحق بتدفق الهواء أيضًا العمليات المشتركة للسحق وخطوات الإنتاج اللاحقة، مثل سحق المواد وتجفيفها في نفس الوقت، أو رش المحاليل أثناء السحق لتغليف سطح المسحوق أو تعديله. ومع ذلك، هناك عيوب مثل ارتفاع استهلاك الطاقة.
تطبيق الطاحونة النفاثة
مع العديد من المزايا، تلعب المطاحن النفاثة دورًا مهمًا للغاية في العديد من المجالات.
مجال التعدين والمعادن
نشأ تطبيق تكنولوجيا التكسير النفاث لأول مرة في مجال التعدين وعلم المعادن، وكانت هناك أبحاث متعمقة في تحضير مساحيق معدنية أو غير معدنية فائقة الدقة. على سبيل المثال، يتم استخدامه على نطاق واسع للسحق الدقيق للغاية للمعادن غير المعدنية ذات الصلابة المتوسطة وما دون مثل التلك والرخام والكاولين والميكا وما إلى ذلك، بالإضافة إلى مسحوق كربيد التنغستن ومسحوق الفضة وكربيد التنتالوم وغيرها. مساحيق. بالإضافة إلى ذلك، في السنوات الأخيرة، بدأ التكسير بتدفق الهواء في إظهار إمكانات جديدة في فصل المواد وإعادة تدوير النفايات الصلبة.
العسكرية والفضاء وغيرها من المجالات
يمكن استخدام مواد المسحوق متناهية الصغر لتصنيع المواد الخفية للطائرات الشبح، والدبابات الشبح، وما إلى ذلك. يمكن للوقود الصاروخي المصنوع من المنتجات التي يتم الحصول عليها عن طريق سحق وتكرير تدفقات الهواء مثل المواد المؤكسدة والمحفزات أن يزيد من سرعة احتراق الوقود الدفعي العادي بأكثر من الضعف.
الصناعة الكيميائية والطاقة وغيرها من المجالات
كصبغة، ثاني أكسيد التيتانيوم لديه متطلبات عالية على حجم الجسيمات والنقاء. بشكل عام، يتم استخدام الطاحونة النفاثة كمعدات سحق لثاني أكسيد التيتانيوم لتلبية المتطلبات. يتمتع ثاني أكسيد التيتانيوم بعد التكسير النفاث بثبات أفضل وخصائص بصرية. تم تحسين الأداء التحفيزي لهيدروكسيد الألومنيوم الذي تم الحصول عليه بعد السحق النفاث، ويمكن استخدامه كحشو للرخام الاصطناعي والألياف الزجاجية. في إنتاج المطاط، يكون لأكسيد الزنك النانوي الذي تم الحصول عليه عن طريق سحق تدفق الهواء تأثير جيد في تفكيك التكتل، كما تم تحسين تشتته في المذيبات العضوية، مما يمكن أن يحسن بشكل فعال أداء الفلكنة للمطاط الطبيعي. من حيث الطاقة، يؤثر سحق القش ومعالجته المسبقة على تكوين زبد التخمير، وهو أمر مفيد لتخمير الغاز الحيوي، وبالتالي تحسين استخدام القش للطاقة.
المجال الطبي
يمكن للطاحونة النفاثة سحق الأدوية الصينية الشائعة مثل الجينسنغ، والأقحوان، والباناكس نوتوجينسنغ، والحضض، والفورسيثيا، وما إلى ذلك. يمكنها سحق المواد الخام للأدوية العشبية الصينية إلى 1-5 ميكرومتر، والمسحوق الطبي الناتج له حجم جسيمات دقيق وضيق. التوزيع والتلوث منخفض، ولديه حل جيد وامتصاص الأدوية. مفيد جدا. بالإضافة إلى ذلك، يمكنها أيضًا سحق المحار الصلب والعظام والمواد الطبية الأخرى.
مجال الغذاء
قشور التفاح، وقشور الحمضيات، ونخالة القمح، وقشور الذرة، وقشور الفاصوليا، ونخالة الأرز، ولب البنجر، وتفل قصب السكر، وما إلى ذلك غنية بالفيتامينات والعناصر النزرة ولها قيمة غذائية جيدة جدًا. ليس فقط أن مذاقها ليس جيدًا عند تناولها مباشرة، ولكن تأثير الامتصاص ضعيف أيضًا. بخصم كبير، بعد تكريره ومعالجته بواسطة مطحنة نفاثة، يمكن تحسين الطعم والامتصاص بشكل كبير.
مجال مستحضرات التجميل
يتم سحق مسحوق التلوين والحشو عن طريق تدفق الهواء ثم يتم إضافتهما إلى كريم الأساس السائل وظلال العيون لتحسين تماسك المسحوق المضغوط والتصاقه ونعومته. يكون الأندروجرافوليد الموجود في منتجات العناية بالبشرة أكثر قابلية للذوبان في الماء بعد سحقه بتدفق الهواء، ويمكن أن يذوب بسرعة مع الحفاظ على النشاط المضاد للبكتيريا. إن إضافة مسحوق VC ومسحوق اللؤلؤ بعد الطحن الدقيق عن طريق تدفق الهواء إلى منتجات العناية بالبشرة سيكون أكثر ملاءمة للامتصاص.
المجال الالكتروني
يمكن لمسحوق أكسيد الحديد متناهية الصغر إنتاج مواد مغناطيسية عالية الأداء. يمكن لمسحوق أكسيد السيليكون متناهية الصغر إنتاج مواد مقاومة عالية الأداء. يمكن استخدام مسحوق الألومينا فائق النقاء عالي النقاء لتصنيع ركائز الياقوت المستخدمة في رقائق LED. تتميز الركائز المصنوعة من مسحوق فائق النعومة بخصائص الثبات الجيد ونفاذية الضوء الجيدة وعدم امتصاص الضوء المرئي. بعد معالجة مسحوق الموليبدينوم بواسطة تكنولوجيا سحق تدفق الهواء، يصبح حجم الجسيمات من مسحوق الموليبدينوم أصغر، ويصبح توزيع حجم الجسيمات أضيق، والتشكل موحد، وتزداد الكثافة الظاهرية وكثافة الصنبور. يمكن استخدامه بشكل أفضل في إنتاج المصابيح الكهربائية والأنابيب الإلكترونية والدوائر المتكاملة وما إلى ذلك.
مجال الطاقة الجديد
متوسط حجم الجسيمات للمادة بعد سحق تدفق الهواء جيد، وتوزيع حجم الجسيمات ضيق، وسطح الجسيمات أملس، وشكل الجسيمات منتظم، والنقاء مرتفع، والنشاط مرتفع، والتشتت جيد، ويجتمع متطلبات إعداد المواد الكهربائي، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع. المواد النموذجية المناسبة للسحق النفاث هي: منجنات الليثيوم، أكسيد كوبالت الليثيوم، فوسفات حديد الليثيوم، كربونات الليثيوم، الجرافيت الكروي، فحم الكوك البترولي، فحم الكوك الإسفلتي، المواد الثلاثية، سبائك هيدريد معدن النيكل، أكسالات الحديد، تيتانات الليثيوم، منجنات الليثيوم النيكل، إلخ. .
تصنيف الطاحن النفاث
منذ أن طورت شركة طاقة السوائل الأمريكية أول مطحنة نفاثة في العالم (الطاحونة النفاثة) في عام 1934، تم تحديث وتطوير شكلها الهيكلي بشكل مستمر. في الوقت الحالي، يمكن تقسيم آلات السحق النفاثة إلى: آلة طحن تدفق الهواء المسطح، آلة طحن تدفق الهواء المضاد للنفث، آلة طحن تدفق الهواء المستهدفة، آلة طحن تدفق الهواء الأنبوبية الدائرية، آلة طحن تدفق الهواء ذات الطبقة المميعة.
الطاحن النفاث ذو السرير المميع
مطحنة تدفق الهواء ذات الطبقة المميعة هي نوع جديد من مطحنة تدفق الهواء التي تتميز بمزايا التوزيع الضيق لحجم الجسيمات، وكفاءة التكسير العالية، واستهلاك الطاقة المنخفض، وانخفاض تلوث المنتج، وانخفاض تآكل الملحقات، ولكن تكلفة المعدات مرتفعة. نظرًا لأن المادة تحتاج إلى التسييل قبل أن يتم سحقها عن طريق اصطدام نفث الهواء، فإن مطحنة تدفق الهواء ذات الطبقة المميعة تتطلب عادةً أن تكون المادة المراد سحقها ذات دقة كافية، وتكون المتطلبات أكثر وضوحًا بالنسبة للمواد ذات الجودة العالية كثافة. يتم استخدامه غالبًا للتكسير الدقيق للغاية، وتكسير وتشكيل المواد في الراتنجات الاصطناعية، والراتنجات الفينولية، والأدوية، ومستحضرات التجميل، والسيراميك المتقدم، والمسحوق المغناطيسي، ومواد البطاريات وغيرها من الصناعات.
الطاحن النفاث المسطح
إن آلة طحن تدفق الهواء المسطحة، والمعروفة أيضًا باسم مطحنة تدفق الهواء ذات القرص الأفقي، هي آلة طحن تدفق الهواء الأقدم والأكثر استخدامًا في الصناعة. إنها تتميز بمزايا الهيكل البسيط، التشغيل السهل، التصنيف الذاتي، إلخ. ومع ذلك، فإن الطاقة الحركية للمعدات صغيرة وكثافة التكسير منخفضة. عند معالجة المواد ذات الصلابة العالية، فإن الجدار الداخلي لجسم الآلة سوف ينتج اهتزازات عنيفة بين المادة والجدار الداخلي لغرفة الطحن بسبب عمل المادة مع تدفق الهواء عالي السرعة. سيؤدي الاصطدام والاحتكاك إلى تفاقم تلوث تجويف الطحن والتسبب في حدوث تلوث معين للمنتج. وهي مناسبة لمجموعة واسعة من المواد، وخاصة المواد المكونة من مختلف الركام أو المكثفات.
الطاحن النفاث المضاد
طاحونة تدفق الهواء المضاد للنفاث، والمعروفة أيضًا باسم طاحونة تدفق الهواء المضاد للنفاث والطاحونة النفاثة العكسية، هي عبارة عن قطعة من المعدات ذات استخدام عالي للطاقة. نظرًا لأن عملية التكسير تعتمد بشكل أساسي على الاصطدامات عالية السرعة بين الجزيئات، فيمكنها بشكل فعال تجنب تآكل أجزاء التأثير عن طريق تدفق الهواء عالي السرعة، وفي نفس الوقت تحسين مشكلة تلوث المواد، كما أن حجم جسيمات المنتج أصغر أيضًا؛ ومع ذلك، فإن المعدات تشغل مساحة كبيرة، وتستهلك طاقة عالية، ولها توزيع ضعيف لحجم الجسيمات. أوسع. غالبًا ما يتم استخدامه لسحق المواد الصلبة والهشة واللزجة.
الهدف طاحونة النفاثة
الطاحونة النفاثة المستهدفة تسمى أيضاً الطاحونة النفاثة المفردة. يتميز اتجاه التغذية بقابلية تعديل جيدة، وقوة تكسير كبيرة، ويمكنه التعامل مع المواد ذات الصلابة العالية نسبيًا؛ ومع ذلك، فإن اللوحة المستهدفة وأنبوب الخلط للمعدات عرضة للتآكل والتآكل الخطير، لذلك يجب استبدال الأجزاء بانتظام، مما قد يلوث المادة إلى حد ما، مما يؤدي إلى ضعف حجم جسيمات المنتج. التوزيع أوسع واستهلاك الطاقة الحركية أكبر. غالبًا ما يتم استخدامه لسحق البوليمرات الجزيئية العالية والمواد الحساسة للحرارة ذات نقطة الانصهار المنخفضة والمواد الليفية الخشنة.
تعميم أنبوب تدفق الهواء الطاحن
تتميز مطحنة تدفق الهواء الأنبوبية الدائرية (طاحونة تدفق الهواء النفاث الحلقي العمودي) بمزايا توزيع حجم الجسيمات الصغيرة، وعدم وجود جهاز طاقة، وليس من السهل تلويثها، وليس من السهل التصاق المادة بالجدار؛ ومع ذلك، فإن هذا النوع من المعدات لديه كفاءة سحق منخفضة، واستهلاك عالي للطاقة، وتآكل للجدران الداخلية. جاد. غالبًا ما يتم استخدامه لسحق المواد الهشة ومنخفضة الصلابة. يتم تقسيمها عادةً إلى مقطع عرضي دائري متساوٍ وأنواع أنابيب دائرية ذات مقطع عرضي متغير وفقًا للمقطع العرضي.
هناك العديد من أنواع معدات التكسير بتدفق الهواء فائقة الدقة، كما أن هيكل كل نوع من المعدات له أيضًا اختلافات واضحة، ولكل منها مزايا وعيوب مقابلة. في المستقبل، سوف ينعكس اتجاه التطوير السائد لمعدات سحق تدفق الهواء فائقة الدقة بشكل أساسي في زيادة إنتاج آلة واحدة وتقليل استهلاك الطاقة لكل وحدة منتج؛ تحسين دقة المنتج وتعزيز حد التكسير للمعدات؛ والتحكم عبر الإنترنت في دقة المنتج وتوزيع حجم الجسيمات.
