In recent years, with the recognition of ultrafine particle superiority, more and more researchers have begun to attach importance to micro powder manufacturing research. Jet mill technology, an important method for preparing ultrafine powder, has become one of the preferred methods for developing high-performance micro powder materials.
Eigenschaften der Strahlmühle
Eine Strahlmühle, auch Luftstrommühle oder Strahlpulverisierer genannt, ist eine Maschine, die einen Hochgeschwindigkeitsluftstrom verwendet, um Materialien zu zerkleinern und Komponenten durch Kollisionen, Stöße, Scherungen und andere Effekte zu bearbeiten.
The product produced by crushing the material with an airflow mill has uniform fineness, a narrow particle size distribution, high purity, a smooth surface of particles, regular shape, and good dispersibility. The material is less contaminated during the crushing process, and can even have a pollution-free and sterile environment, making it suitable for ultra-fine crushing in fields such as food and medicine that do not allow external contamination. Airflow mills do n’t generate a significant amount of heat during the crushing process, making them more suitable for crushing materials with low melting points or thermal sensitivity compared to other crushing equipment. The production process is highly automated and can be applied to large-scale industrial production. Air flow pulverization can also facilitate joint operations of pulverization and subsequent production steps, such as simultaneously crushing and drying materials, or spraying solutions during pulverization to coat or modify the powder surface. However, there are drawbacks such as high energy consumption.
Anwendung der Strahlmühle
Aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile spielen Strahlmühlen in vielen Bereichen eine äußerst wichtige Rolle.
Bergbau und Metallurgie
The application of jet crushing technology first originated in the field of mining and metallurgy, and there has been in-depth research in the preparation of ultra-fine metal or non-metallic powders. For example, it is widely used for the ultra-fine crushing of non-metallic minerals with medium hardness and below such as talc, marble, kaolin, mica, etc., as well as tungsten carbide powder, silver powder, tantalum carbide and other powders. In addition, in recent years, airflow crushing has begun to show new potential in material separation and solid waste recycling.
Militär, Luft- und Raumfahrt und andere Bereiche
Aus ultrafeinen Pulvermaterialien können Tarnmaterialien für Tarnkappenflugzeuge, Tarnkappenpanzer usw. hergestellt werden. Raketentreibstoff aus Produkten, die durch Zerkleinern und Verfeinern von Luftströmen gewonnen werden, wie etwa Oxidationsmitteln und Katalysatoren, kann die Brenngeschwindigkeit gewöhnlicher Treibstoffe mehr als verdoppeln.
Chemische Industrie, Energie und weitere Bereiche
As a pigment, titanium dioxide has high requirements on particle size and purity. Generally, a jet mill is used as a crushing equipment for titanium dioxide to meet the requirements. The titanium dioxide after jet crushing has better stability and optical properties. The catalytic performance of the aluminum hydroxide obtained after jet pulverization has been improved, and it can be used as a filler for artificial marble and fiberglass. In rubber production, the nano-zinc oxide obtained by airflow crushing has a good deagglomeration effect, and its dispersion in organic solvents has also been improved, which can effectively improve the vulcanization performance of natural rubber. In terms of energy, crushing and pre-treatment of straw affects the formation of fermentation scum, which is helpful for biogas fermentation, thereby improving the energy utilization of straw.
Medizinischer Bereich
Die Strahlmühle kann gängige chinesische Arzneimittel wie Ginseng, Chrysanthemen, Panax Notoginseng, Wolfsbeeren, Forsythien usw. zerkleinern. Sie kann die Rohstoffe chinesischer Kräutermedizin auf 1–5 μm zerkleinern, und das resultierende medizinische Pulver hat eine feine Partikelgröße, eine enge Verteilung und geringe Verschmutzung und löst und absorbiert Medikamente gut. Sehr vorteilhaft. Darüber hinaus kann es auch harte Schalentiere, Knochen und andere medizinische Materialien zerkleinern.
Lebensmittelbereich
Apfelschalen, Zitrusschalen, Weizenkleie, Maisschalen, Bohnenschalen, Reiskleie, Rübenschnitzel, Zuckerrohrbagasse usw. sind reich an Vitaminen und Spurenelementen und haben einen sehr guten Nährwert. Sie schmecken nicht nur nicht gut, wenn sie direkt verzehrt werden, sondern die Absorptionswirkung ist auch schlecht. Mit einem großen Rabatt können Geschmack und Absorption nach der Raffination und Verarbeitung durch eine Strahlmühle deutlich verbessert werden.
Kosmetikbereich
Der Farbstoff und das Füllpulver werden durch den Luftstrom zerkleinert und dann zu flüssiger Grundierung und Lidschatten hinzugefügt, um die Kompaktheit, Haftung und Glätte des gepressten Pulvers zu verbessern. Das Andrographolid in Hautpflegeprodukten ist nach dem Zerkleinern durch den Luftstrom wasserlöslicher und kann sich schnell auflösen, während es gleichzeitig seine antibakterielle Wirkung behält. Die Zugabe von VC-Pulver und Perlenpulver zu Hautpflegeprodukten nach dem ultrafeinen Mahlen durch den Luftstrom fördert die Aufnahme.
Elektronisches Feld
Aus ultrafeinem Eisenoxidpulver können hochleistungsfähige magnetische Materialien hergestellt werden. Aus ultrafeinem Siliziumoxidpulver können hochleistungsfähige Widerstandsmaterialien hergestellt werden. Aus ultrafeinem, hochreinem Aluminiumoxidpulver können Saphirsubstrate hergestellt werden, die in LED-Chips verwendet werden. Substrate aus ultrafeinem Pulver zeichnen sich durch gute Stabilität, gute Lichtdurchlässigkeit und keine Absorption von sichtbarem Licht aus. Nachdem das Molybdänpulver durch Luftstromzerkleinerungstechnologie verarbeitet wurde, wird die Partikelgröße des Molybdänpulvers kleiner, die Partikelgrößenverteilung wird enger, die Morphologie ist gleichmäßig und die Schüttdichte und Klopfdichte werden erhöht. Es kann besser bei der Herstellung von Glühbirnen, elektronischen Röhren, integrierten Schaltkreisen usw. verwendet werden.
Neues Energiefeld
The average particle size of the material after airflow crushing is fine, the particle size distribution is narrow, the particle surface is smooth, the particle shape is regular, the purity is high, the activity is high, the dispersion is good, and it meets the preparation requirements of electrode materials, so it is widely used. Typical materials suitable for jet pulverizer are: lithium manganate, lithium cobalt oxide, lithium iron phosphate, lithium carbonate, spherical graphite, petroleum coke, asphalt coke, ternary materials, nickel metal hydride alloy, ferrous oxalate, lithium titanate, nickel Lithium manganate, etc.
Klassifizierung des Strahlpulverisierers
Seit die American Fluid Energy Company 1934 den weltweit ersten Strahlpulverisierer (Strahlmühle) entwickelte, wurde seine Bauform kontinuierlich aktualisiert und weiterentwickelt. Derzeit können Strahlpulverisierer in folgende Typen unterteilt werden: Flachluftstrompulverisierer, Gegenstrahlluftstrompulverisierer, Zielluftstrompulverisierer, Umwälzrohrluftstrompulverisierer und Wirbelschichtluftstrompulverisierer.
Wirbelschicht-Strahlpulverisierer
Die Wirbelschicht-Luftstrommühle ist eine neue Art von Luftstrommühle, die die Vorteile einer engen Partikelgrößenverteilung, einer hohen Zerkleinerungseffizienz, eines geringen Energieverbrauchs, einer geringen Produktverschmutzung und eines geringen Zubehörverschleißes bietet, aber die Gerätekosten sind hoch. Da das Material verflüssigt werden muss, bevor es durch die Kollision des Luftstrahls zerkleinert werden kann, erfordert die Wirbelschicht-Luftstrommühle normalerweise, dass das zu zerkleinernde Material eine ausreichende Feinheit aufweisen muss, und die Anforderungen sind bei Materialien mit hoher Dichte offensichtlicher. Sie wird häufig zum ultrafeinen Zerkleinern, Aufbrechen und Formen von Materialien in Kunstharzen, Phenolharzen, Medikamenten, Kosmetika, Hochleistungskeramiken, Magnetpulvern, Batteriematerialien und anderen Industrien verwendet.
Flachstrahlpulverisierer
Der flache Luftstrompulverisierer, auch als horizontale Scheibenluftstrommühle bekannt, ist der älteste und am weitesten verbreitete Luftstrompulverisierer in der Industrie. Er hat die Vorteile einer einfachen Struktur, einer einfachen Bedienung, einer Selbstsortierung usw. Allerdings ist die Aufprallenergie des Geräts gering und die Zerkleinerungsintensität niedrig. Bei der Verarbeitung von Materialien mit höherer Härte erzeugt die Innenwand des Maschinenkörpers aufgrund der Einwirkung des Materials zusammen mit dem Hochgeschwindigkeitsluftstrom heftige Vibrationen zwischen dem Material und der Innenwand der Mahlkammer. Kollision und Reibung verschlimmern die Verschmutzung des Mahlraums und verursachen eine gewisse Verschmutzung des Produkts. Es ist für eine breite Palette von Materialien geeignet, insbesondere für Materialien, die aus verschiedenen Aggregaten oder Kondensaten bestehen.
Gegenstrahl-Zerkleinerer
Die Gegenstrahl-Luftstrommühle, auch als Gegenstrahl-Luftstrommühle und Rückstrahlmühle bekannt, ist ein Gerät mit hohem Energieverbrauch. Da der Zerkleinerungsprozess hauptsächlich auf Hochgeschwindigkeitskollisionen zwischen Partikeln beruht, kann der Verschleiß von Aufprallteilen durch Hochgeschwindigkeitsluftströme wirksam vermieden und gleichzeitig das Problem der Materialverunreinigung verbessert werden. Die Produktpartikelgröße ist auch feiner. Das Gerät nimmt jedoch eine große Fläche ein, hat einen hohen Energieverbrauch und eine schlechte Partikelgrößenverteilung. Es wird häufig zum Zerkleinern von harten, spröden und klebrigen Materialien verwendet.
Zielstrahlmühle
Die Zielstrahlmühle wird auch Einzelstrahlmühle genannt. Die Förderrichtung ist gut einstellbar, die Brechkraft groß und sie kann Materialien mit relativ hoher Zähigkeit verarbeiten. Die Zielplatte und das Mischrohr des Geräts sind jedoch anfällig für Verschleiß und starke Erosion, sodass Teile regelmäßig ausgetauscht werden müssen, was das Material bis zu einem gewissen Grad verunreinigen und zu einer schlechten Produktpartikelgröße führen kann. Die Verteilung ist breiter und der kinetische Energieverbrauch ist größer. Sie wird häufig zum Zerkleinern von hochmolekularen Polymeren, wärmeempfindlichen Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt und faserigen groben Materialien verwendet.
Umwälzrohr-Luftstrompulverisierer
Die Umwälzrohr-Luftstrommühle (vertikale ringförmige Luftstrommühle) hat die Vorteile einer kleinen Partikelgrößenverteilung, benötigt kein Stromgerät, verschmutzt nicht so leicht und das Material bleibt nicht so leicht an der Wand haften; diese Art von Gerät hat jedoch eine geringe Zerkleinerungsleistung, einen hohen Energieverbrauch und einen ernsthaften Innenwandverschleiß. Sie wird häufig zum Zerkleinern von spröden und wenig harten Materialien verwendet. Sie wird normalerweise je nach Querschnitt in Umwälzrohrtypen mit gleichem kreisförmigen Querschnitt und variablem Querschnitt unterteilt.
Es gibt viele Arten von Geräten zur ultrafeinen Luftstromzerkleinerung. Die Struktur der einzelnen Gerätetypen weist ebenfalls deutliche Unterschiede auf und hat entsprechende Vor- und Nachteile. In Zukunft wird sich der Hauptentwicklungstrend bei Geräten zur ultrafeinen Luftstromzerkleinerung hauptsächlich in der Steigerung der Leistung einer einzelnen Maschine und der Reduzierung des Energieverbrauchs pro Produkteinheit widerspiegeln; die Produktfeinheit wird verbessert und die Zerkleinerungsgrenze des Geräts wird gestärkt; und die Produktfeinheit und Partikelgrößenverteilung werden online kontrolliert.