Ces dernières années, avec la reconnaissance de la supériorité des particules ultrafines, de plus en plus de chercheurs ont commencé à attacher de l'importance à la recherche sur la fabrication de micropoudres. La technologie du broyeur à jet, une méthode importante pour préparer des poudres ultrafines, est devenue l'une des méthodes privilégiées pour développer des matériaux en micropoudre hautes performances.
Caractéristiques du broyeur à jet
Le broyeur à jet, également connu sous le nom de broyeur à flux d'air ou pulvérisateur à jet, est une machine qui utilise un flux d'air à grande vitesse pour écraser des matériaux et impacter des composants par des collisions, des impacts, des cisaillements et d'autres effets.
Le produit obtenu en écrasant le matériau avec un broyeur à flux d'air présente une finesse uniforme, une distribution granulométrique étroite, une pureté élevée, une surface lisse des particules, une forme régulière et une bonne dispersibilité. Le matériau est moins contaminé pendant le processus de concassage et peut même avoir un environnement stérile et sans pollution, ce qui le rend approprié pour un concassage ultra-fin dans des domaines tels que l'alimentation et la médecine qui ne permettent pas de contamination externe. Les broyeurs à flux d'air ne génèrent pas une quantité importante de chaleur pendant le processus de concassage, ce qui les rend plus adaptés au concassage de matériaux ayant un point de fusion ou une sensibilité thermique faibles par rapport à d'autres équipements de concassage. Le processus de production est hautement automatisé et peut être appliqué à une production industrielle à grande échelle. La pulvérisation par flux d'air peut également faciliter les opérations conjointes de pulvérisation et les étapes de production ultérieures, telles que le concassage et le séchage simultanés de matériaux, ou la pulvérisation de solutions pendant la pulvérisation pour recouvrir ou modifier la surface de la poudre. Cependant, ils présentent des inconvénients tels qu'une consommation d'énergie élevée.
Application du broyeur à jet
Dotés de nombreux avantages, les broyeurs à jet jouent un rôle extrêmement important dans de nombreux domaines.
Domaine minier et métallurgique
L'application de la technologie de concassage à jet est originaire du domaine de l'exploitation minière et de la métallurgie, et des recherches approfondies ont été menées sur la préparation de poudres métalliques ou non métalliques ultrafines. Par exemple, il est largement utilisé pour le concassage ultra-fin de minéraux non métalliques de dureté moyenne et inférieure, tels que le talc, le marbre, le kaolin, le mica, etc., ainsi que la poudre de carbure de tungstène, la poudre d'argent, le carbure de tantale et autres. poudres. De plus, ces dernières années, le concassage par flux d'air a commencé à montrer de nouveaux potentiels en matière de séparation des matériaux et de recyclage des déchets solides.
Domaines militaires, aérospatiaux et autres
Les matériaux en poudre ultrafine peuvent être utilisés pour fabriquer des matériaux furtifs pour les avions furtifs, les réservoirs furtifs, etc. Les propulseurs de fusée fabriqués à partir de produits obtenus par broyage et raffinage de flux d'air tels que des oxydants et des catalyseurs peuvent plus que doubler la vitesse de combustion des propulseurs ordinaires.
Industrie chimique, énergie et autres domaines
En tant que pigment, le dioxyde de titane a des exigences élevées en matière de taille et de pureté des particules. Généralement, un broyeur à jet est utilisé comme équipement de concassage du dioxyde de titane afin de répondre aux exigences. Le dioxyde de titane après broyage par jet présente une meilleure stabilité et de meilleures propriétés optiques. Les performances catalytiques de l'hydroxyde d'aluminium obtenu après pulvérisation par jet ont été améliorées et il peut être utilisé comme charge pour le marbre artificiel et la fibre de verre. Dans la production de caoutchouc, l'oxyde de nano-zinc obtenu par concassage à flux d'air a un bon effet de désagglomération et sa dispersion dans les solvants organiques a également été améliorée, ce qui peut améliorer efficacement les performances de vulcanisation du caoutchouc naturel. En termes d'énergie, le broyage et le prétraitement de la paille affectent la formation d'écume de fermentation, ce qui est utile pour la fermentation du biogaz, améliorant ainsi l'utilisation énergétique de la paille.
Domaine médical
Le broyeur à jet peut écraser des médicaments chinois courants tels que le ginseng, le chrysanthème, le Panax notoginseng, le goji, le forsythia, etc. Il peut écraser les matières premières des plantes médicinales chinoises à 1 à 5 μm, et la poudre médicinale résultante a une granulométrie fine, étroite distribution et faible pollution, et a une bonne dissolution et absorption des médicaments. Très bénéfique. De plus, il peut également écraser des coquillages durs, des os et d’autres matières médicinales.
Domaine alimentaire
Les écorces de pommes, les écorces d'agrumes, le son de blé, les coques de maïs, les coques de haricots, le son de riz, la pulpe de betterave, la bagasse de canne à sucre, etc. sont riches en vitamines et oligo-éléments et ont une très bonne valeur nutritionnelle. Non seulement ils n'ont pas bon goût lorsqu'ils sont consommés directement, mais l'effet d'absorption est également médiocre. Avec une remise importante, après avoir été raffiné et traité par un broyeur à jet, le goût et l'absorption peuvent être considérablement améliorés.
Domaine cosmétique
Le colorant et la poudre de remplissage sont broyés par le flux d'air puis ajoutés au fond de teint liquide et au fard à paupières pour améliorer la compacité, l'adhérence et la douceur de la poudre pressée. L'andrographolide contenu dans les produits de soin de la peau est plus soluble dans l'eau après avoir été écrasé par le flux d'air et peut se dissoudre rapidement tout en conservant une activité antibactérienne. L'ajout de poudre VC et de poudre de perle après broyage ultrafin par flux d'air aux produits de soin sera plus propice à l'absorption.
Domaine électronique
La poudre ultrafine d'oxyde de fer peut produire des matériaux magnétiques de haute performance. La poudre ultrafine d'oxyde de silicium peut produire des matériaux résistifs de haute performance. La poudre d'alumine ultrafine de haute pureté peut être utilisée pour fabriquer des substrats en saphir utilisés dans les puces LED. Les substrats fabriqués à partir de poudre ultra-fine présentent les caractéristiques d'une bonne stabilité, d'une bonne transmission de la lumière et d'une absence d'absorption de la lumière visible. Une fois la poudre de molybdène traitée par la technologie de concassage à flux d'air, la taille des particules de la poudre de molybdène devient plus petite, la distribution granulométrique devient plus étroite, la morphologie est uniforme et la densité apparente et la densité après robinet sont augmentées. Il peut être mieux utilisé dans la production d'ampoules, de tubes électroniques, de circuits intégrés, etc.
Nouveau champ d'énergie
La taille moyenne des particules du matériau après concassage par flux d'air est fine, la distribution granulométrique est étroite, la surface des particules est lisse, la forme des particules est régulière, la pureté est élevée, l'activité est élevée, la dispersion est bonne et elle répond les exigences de préparation des matériaux d’électrode, il est donc largement utilisé. Les matériaux typiques adaptés au pulvérisateur à jet sont : le manganate de lithium, l'oxyde de lithium et de cobalt, le phosphate de fer au lithium, le carbonate de lithium, le graphite sphérique, le coke de pétrole, le coke d'asphalte, les matériaux ternaires, l'alliage d'hydrure métallique de nickel, l'oxalate ferreux, le titanate de lithium, le manganate de nickel et de lithium, etc. .
Classification du pulvérisateur à jet
Depuis que l'American Fluid Energy Company a développé le premier pulvérisateur à jet (broyeur à jet) au monde en 1934, sa forme structurelle a été continuellement mise à jour et développée. Actuellement, les pulvérisateurs à jet peuvent être divisés en : pulvérisateur à flux d'air plat, pulvérisateur à flux d'air à contre-jet, pulvérisateur à flux d'air cible, pulvérisateur à flux d'air à tube de circulation, pulvérisateur à flux d'air à lit fluidisé.
Pulvérisateur à jet à lit fluidisé
Le broyeur à flux d'air à lit fluidisé est un nouveau type de broyeur à flux d'air qui présente les avantages d'une distribution granulométrique étroite, d'une efficacité de concassage élevée, d'une faible consommation d'énergie, d'une faible pollution des produits et d'une faible usure des accessoires, mais le coût de l'équipement est élevé. Étant donné que le matériau doit être fluidisé avant de pouvoir être broyé par la collision du jet d'air, le broyeur à flux d'air à lit fluidisé exige généralement que le matériau à broyer soit d'une finesse suffisante, et les exigences sont plus évidentes pour les matériaux à haute teneur. densité. Il est souvent utilisé pour le concassage, la fragmentation et le façonnage ultrafins de matériaux en résine synthétique, résine phénolique, médecine, cosmétiques, céramiques avancées, poudre magnétique, matériaux de batterie et autres industries.
Pulvérisateur à jet plat
Le pulvérisateur à flux d'air plat, également connu sous le nom de broyeur à flux d'air à disque horizontal, est le pulvérisateur à flux d'air le plus ancien et le plus largement utilisé dans l'industrie. Il présente les avantages d'une structure simple, d'une utilisation facile, d'une auto-classification, etc. Cependant, l'énergie cinétique d'impact de l'équipement est faible et l'intensité de concassage est faible. Lors du traitement de matériaux de dureté plus élevée, la paroi interne du corps de la machine produira de violentes vibrations entre le matériau et la paroi interne de la chambre de broyage en raison de l'action du matériau ainsi que du flux d'air à grande vitesse. Les collisions et les frottements aggraveront la pollution de la cavité de broyage et provoqueront une certaine pollution du produit. Il convient à une large gamme de matériaux, notamment aux matériaux composés de divers agrégats ou condensats.
Pulvérisateur à jet à contre-jet
Le broyeur à flux d'air à contre-jet, également connu sous le nom de broyeur à flux d'air à contre-jet et de broyeur à jet inversé, est un équipement à forte consommation d'énergie. Étant donné que le processus de concassage repose principalement sur des collisions à grande vitesse entre les particules, il peut efficacement éviter l'usure des pièces d'impact par le flux d'air à grande vitesse, et en même temps améliorer le problème de contamination des matériaux, et la taille des particules du produit est également plus fine ; cependant, l'équipement occupe une grande surface, a une consommation d'énergie élevée et a une mauvaise répartition granulométrique. plus large. Il est souvent utilisé pour broyer des matériaux durs, cassants et collants.
Broyeur à jet cible
Le broyeur à jet cible est également appelé broyeur à jet unique. La direction d'alimentation a une bonne capacité de réglage, une grande force d'écrasement et peut gérer des matériaux avec une ténacité relativement élevée ; cependant, la plaque cible et le tube de mélange de l'équipement sont sujets à l'usure et à une érosion importante, de sorte que les pièces doivent être remplacées régulièrement, ce qui peut contaminer le matériau dans une certaine mesure, entraînant une mauvaise taille des particules du produit. La distribution est plus large et la consommation d'énergie cinétique est plus importante. Il est souvent utilisé pour broyer des polymères de haut poids moléculaire, des matériaux grossiers fibreux sensibles à la chaleur et à faible point de fusion.
Pulvérisateur à flux d'air à tube de circulation
Le broyeur à flux d'air à tube de circulation (broyeur à flux d'air à jet annulaire vertical) présente les avantages d'une distribution granulométrique de petite taille, sans dispositif électrique, pas facile à polluer et le matériau n'est pas facile à coller au mur ; cependant, ce type d’équipement présente une faible efficacité de concassage, une consommation d’énergie élevée et une usure des parois internes. sérieux. Il est souvent utilisé pour broyer des matériaux fragiles et de faible dureté. Il est généralement divisé en types de tubes de circulation à section circulaire égale et à section variable en fonction de la section.
Il existe de nombreux types d'équipements de concassage à flux d'air ultra-fin, et la structure de chaque type d'équipement présente également des différences évidentes, et chacun présente des avantages et des inconvénients correspondants. À l'avenir, la tendance dominante en matière de développement des équipements de concassage à flux d'air ultra-fin se traduira principalement par l'augmentation du rendement d'une seule machine et la réduction de la consommation d'énergie par unité de produit ; améliorer la finesse du produit et renforcer la limite de concassage de l'équipement ; et contrôle en ligne de la finesse du produit et de la distribution granulométrique.
