В последние годы, с признанием превосходства ультрамелких частиц, все больше и больше исследователей начали придавать большое значение исследованиям в области производства микропорошков. Технология струйной мельницы, важный метод получения ультрадисперсного порошка, стала одним из предпочтительных методов разработки высокоэффективных микропорошковых материалов.
Характеристики струйной мельницы
Струйная мельница, также известная как мельница воздушного потока или струйный измельчитель, представляет собой машину, которая использует высокоскоростной воздушный поток для измельчения материалов и ударных компонентов посредством столкновений, ударов, сдвига и других эффектов.
Продукт, полученный путем измельчения материала воздушной мельницей, имеет равномерную крупность, узкий гранулометрический состав, высокую чистоту, гладкую поверхность частиц, правильную форму, хорошую диспергируемость. Материал меньше загрязняется в процессе дробления и даже может иметь чистую и стерильную среду, что делает его пригодным для сверхтонкого дробления в таких областях, как пищевая и медицинская промышленность, где не допускается внешнее загрязнение. Мельницы воздушного потока не выделяют значительного количества тепла в процессе дробления, что делает их более подходящими для дробления материалов с низкой температурой плавления или термической чувствительностью по сравнению с другим дробильным оборудованием. Производственный процесс высокоавтоматизирован и может быть применен в крупномасштабном промышленном производстве. Измельчение потока воздуха также может облегчить совместные операции измельчения и последующие этапы производства, такие как одновременное измельчение и сушка материалов или распыление растворов во время измельчения для покрытия или модификации поверхности порошка. Однако есть и недостатки, такие как высокое энергопотребление.
Применение струйной мельницы
Обладая множеством преимуществ, струйные мельницы играют чрезвычайно важную роль во многих областях.
Горно-металлургическая сфера
Применение технологии струйного дробления впервые зародилось в области горнодобывающей промышленности и металлургии, и были проведены глубокие исследования по приготовлению ультратонких металлических или неметаллических порошков. Например, он широко используется для сверхтонкого измельчения неметаллических минералов средней твердости и ниже, таких как тальк, мрамор, каолин, слюда и т. д., а также порошка карбида вольфрама, порошка серебра, карбида тантала и других. порошки. Кроме того, в последние годы дробление воздушным потоком начало показывать новый потенциал в разделении материалов и переработке твердых отходов.
Военная, аэрокосмическая и другие области
Сверхмелкозернистые порошковые материалы можно использовать для производства стелс-материалов для самолетов-невидимок, танков-невидимок и т. д. Ракетное топливо, изготовленное из продуктов, полученных путем дробления и очистки воздушных потоков, таких как окислители и катализаторы, может более чем в два раза превышать скорость горения обычного топлива.
Химическая промышленность, энергетика и другие области
Как пигмент, диоксид титана предъявляет высокие требования к размеру частиц и чистоте. Обычно струйная мельница используется в качестве оборудования для дробления диоксида титана в соответствии с требованиями. Диоксид титана после струйного дробления имеет лучшую стабильность и оптические свойства. Каталитические характеристики гидроксида алюминия, полученного после струйного распыления, улучшены, и его можно использовать в качестве наполнителя для искусственного мрамора и стекловолокна. В производстве каучука нанооксид цинка, полученный путем дробления в потоке воздуха, обладает хорошим эффектом деагломерации, а также улучшена его дисперсия в органических растворителях, что может эффективно улучшить характеристики вулканизации натурального каучука. С точки зрения энергии, дробление и предварительная обработка соломы влияет на образование бродильной пены, которая полезна для ферментации биогаза, тем самым улучшая использование энергии соломы.
Медицинская сфера
Струйная мельница может измельчать распространенные китайские лекарства, такие как женьшень, хризантема, женьшень Panax notoginseng, лайчи, форзиция и т. д. Она может измельчать сырье китайских лекарственных трав до 1-5 мкм, а полученный медицинский порошок имеет мелкий размер частиц, узкий. распределение и низкое загрязнение, а также хорошее растворение и абсорбция лекарств. Очень выгодно. Кроме того, он также может измельчать твердые моллюски, кости и другие лекарственные материалы.
Пищевая сфера
Яблочная кожура, кожура цитрусовых, пшеничные отруби, кукурузная шелуха, шелуха фасоли, рисовые отруби, свекольный жом, жом сахарного тростника и т. д. богаты витаминами и микроэлементами и имеют очень хорошую пищевую ценность. Они не только неприятны на вкус, если их есть непосредственно, но и эффект поглощения также плохой. При большой скидке после рафинирования и обработки на струйной мельнице вкус и усвояемость могут быть значительно улучшены.
Область косметики
Краситель и порошок-наполнитель измельчаются потоком воздуха, а затем добавляются в жидкую основу и тени для век, чтобы улучшить компактность, адгезию и гладкость прессованного порошка. Андрографолид в средствах по уходу за кожей становится более водорастворимым после измельчения потоком воздуха и может быстро растворяться, сохраняя при этом антибактериальную активность. Добавление порошка VC и жемчужного порошка после сверхтонкого измельчения потоком воздуха в средства по уходу за кожей будет более способствовать абсорбции.
Электронное поле
Ультратонкий порошок оксида железа позволяет производить высокоэффективные магнитные материалы. Ультратонкий порошок оксида кремния позволяет производить высокоэффективные резистивные материалы. Ультратонкий порошок оксида алюминия высокой чистоты можно использовать для изготовления сапфировых подложек, используемых в светодиодных чипах. Подложки, изготовленные из ультратонкого порошка, обладают хорошей стабильностью, хорошим светопропусканием и отсутствием поглощения видимого света. После обработки порошка молибдена с помощью технологии дробления в потоке воздуха размер частиц порошка молибдена становится меньше, распределение частиц по размерам становится более узким, морфология становится однородной, а объемная плотность и плотность выпуска увеличиваются. Его лучше использовать при производстве лампочек, электронных трубок, интегральных схем и т. д.
Новое энергетическое поле
Средний размер частиц материала после дробления воздушным потоком мелкий, распределение частиц по размерам узкое, поверхность частиц гладкая, форма частиц правильная, чистота высокая, активность высокая, дисперсия хорошая, соответствует требованиям. требования к подготовке электродных материалов, поэтому он широко используется. Типичными материалами, подходящими для струйного распылителя, являются: манганат лития, оксид лития-кобальта, фосфат лития-железа, карбонат лития, сферический графит, нефтяной кокс, асфальтовый кокс, тройные материалы, никель-металлогидридный сплав, оксалат железа, титанат лития, никель-литий-манганат и т. д. .
Классификация струйных пульверизаторов
С тех пор как компания American Fluid Energy Company в 1934 году разработала первый в мире струйный пульверизатор (струйную мельницу), его конструктивная форма постоянно обновлялась и развивалась. В настоящее время струйные распылители можно разделить на: распылители с плоским воздушным потоком, распылители с встречным потоком воздуха, распылители с целевым потоком воздуха, распылители с воздушным потоком с циркуляционной трубкой, распылители с воздушным потоком в псевдоожиженном слое.
Струйный пульверизатор с псевдоожиженным слоем
Мельница с псевдоожиженным слоем - это новый тип мельницы с воздушным потоком, который обладает преимуществами узкого распределения частиц по размерам, высокой эффективности дробления, низкого энергопотребления, низкого загрязнения продукта и низкого износа аксессуаров, но стоимость оборудования высока. Поскольку материал необходимо псевдоожижать, прежде чем он сможет быть измельчен столкновением воздушной струи, мельница с псевдоожиженным слоем обычно требует, чтобы измельчаемый материал имел достаточную крупность, и требования более очевидны для материалов с высокой плотность. Он часто используется для сверхтонкого дробления, измельчения и формования материалов из синтетических смол, фенольных смол, медицины, косметики, современной керамики, магнитного порошка, аккумуляторных материалов и других отраслей промышленности.
Плоскоструйный пульверизатор
Измельчитель с плоским воздушным потоком, также известный как горизонтальная дисковая мельница с воздушным потоком, является самым первым и наиболее широко используемым измельчителем с воздушным потоком в промышленности. Его преимущества заключаются в простой конструкции, простоте эксплуатации, самосортировке и т. д. Однако кинетическая энергия удара оборудования невелика, а интенсивность дробления низкая. При обработке материалов с более высокой твердостью внутренняя стенка корпуса машины будет вызывать сильные вибрации между материалом и внутренней стенкой камеры измельчения из-за воздействия материала вместе с высокоскоростным потоком воздуха. Столкновения и трение усугубят загрязнение шлифовальной полости и вызовут определенное загрязнение продукта. Он подходит для широкого спектра материалов, особенно материалов, состоящих из различных заполнителей или конденсатов.
Противоструйный пульверизатор
Противоструйная воздушная мельница, также известная как противоструйная воздушная мельница и обратная струйная мельница, представляет собой оборудование с высоким энергопотреблением. Поскольку процесс дробления в основном основан на высокоскоростных столкновениях между частицами, он позволяет эффективно избежать износа ударных частей высокоскоростным потоком воздуха и в то же время решить проблему загрязнения материала, а размер частиц продукта также становится меньше; однако оборудование занимает большую площадь, имеет высокое энергопотребление и плохое распределение частиц по размерам. Шире. Его часто используют для дробления твердых, хрупких и липких материалов.
Целевая струйная мельница
Целевую струйную мельницу также называют одноструйной мельницей. Направление подачи имеет хорошую регулировку, большую силу дробления и позволяет работать с материалами относительно высокой прочности; однако целевая пластина и смесительная трубка оборудования склонны к износу и серьезной эрозии, поэтому необходимо регулярно заменять детали, что может в определенной степени загрязнять материал, что приводит к ухудшению размера частиц продукта. Распределение шире, и потребление кинетической энергии больше. Его часто используют для измельчения высокомолекулярных полимеров, термочувствительных с низкой температурой плавления и волокнистых грубых материалов.
Пульверизатор с циркуляционной трубкой и воздушным потоком
Воздушная мельница с циркуляционной трубкой (вертикальная кольцевая струйная воздушная мельница) обладает преимуществами мелкого распределения частиц по размерам, отсутствия силового устройства, ее нелегко загрязнять, а материал нелегко прилипать к стене; однако этот тип оборудования имеет низкую эффективность дробления, высокое энергопотребление и износ внутренних стенок. серьезный. Его часто используют для дробления хрупких и малотвердых материалов. Обычно его делят на циркуляционные трубы с равным круглым сечением и с переменным сечением в зависимости от поперечного сечения.
Существует много типов оборудования для ультратонкого дробления воздушным потоком, и структура каждого типа оборудования также имеет очевидные различия, и каждое имеет соответствующие преимущества и недостатки. В будущем основная тенденция развития оборудования сверхтонкого воздушного дробления будет в основном отражаться в увеличении производительности одной машины и снижении энергопотребления на единицу продукта; улучшение крупности продукта и усиление предела измельчения оборудования; онлайн-контроль крупности продукта и распределения частиц по размерам.