Введение
Когда процесс измельчения идет не так, как надо, чаще всего причина не в неисправном оборудовании, а в неправильно выбранном. Если хотя бы одно из четырех ключевых требований — целевой размер частиц, свойства материала, производительность и стоимость эксплуатации — не соответствует оборудованию, возникнут такие проблемы, как несоответствие размера частиц техническим требованиям, высокое энергопотребление, тепловое повреждение или загрязнение металлом.
Стержневые мельницы и струйные мельницы Это две широко используемые машины для тонкого измельчения. Они работают по разным принципам и подходят для разных материалов и областей применения. В этой статье объясняется принцип работы каждой из них, проводится сравнение по важным параметрам и представлены соответствующие линейки продукции от Epic Powder Machinery. Статья предназначена для технической оценки и принятия решений о покупке.
Что такое штифтовая фреза?
Ударная мельница — это ударная мельница. Внутри машины высокоскоростной ротор перемещает штифты, расположенные концентрическими кругами. Неподвижный диск несет соответствующий набор штифтов. Материал поступает через центральное загрузочное отверстие и приводится в движение ротором по высокоскоростной круговой траектории. Он многократно ударяется, срезается и сталкивается между неподвижными и вращающимися штифтами до тех пор, пока не будет измельчен до требуемой тонкости помола.
Штифтовая мельница охватывает широкий диапазон размеров частиц. Согласно официальной таблице параметров, крупный порошок измельчается до размера частиц от 20 до 200 меш, или примерно от 75 до 850 мкм. Мелкий порошок измельчается до размера частиц от 60 до 300 меш, или примерно от 48 до 250 мкм. Сверхтонкий порошок измельчается до размера частиц от 100 до 2500 меш, или примерно от 5 до 150 мкм. Выбор оптимального размера зависит от скорости вращения ротора, конфигурации штифтов и схемы привода.
Преимущества штифтовой мельницы очевидны. Она обеспечивает высокую производительность при непрерывном производстве больших объемов. Она потребляет меньше энергии, поскольку механическое воздействие эффективнее, чем ускорение газом. Ее покупка и эксплуатация обходятся дешевле, а простая конструкция облегчает техническое обслуживание. Она эффективна при работе со среднетвердыми и хрупкими материалами.
Необходимо также обратить внимание на ограничения. Высокоскоростной ротор и штифты выделяют тепло, и повышение температуры становится заметным, когда материал дольше находится в камере измельчения. Термочувствительные, низкоплавкие и маслосодержащие материалы склонны прилипать к машине или разрушаться. Кроме того, механический контакт между штифтами и материалом вызывает незначительный износ металла, что важно для продуктов, которые не допускают загрязнения металлом. Хотя сверхтонкая нарезка может достигать около 5 мкм, штифтовая мельница не может сравниться со струйной мельницей по точности измельчения до размера частиц менее 5 мкм или по контролю узкого распределения частиц по размерам.
Сварочные мельницы от EPIC Powder Machinery
Он Фрезерный станок серии MJL-P Оборудование от Epic Powder Machinery обладает рядом очевидных преимуществ в своем классе.
Во-первых, в ней используется шлифовальный диск штифтового типа без сита. Он быстро выгружает материал, обеспечивает большую производительность и выделяет меньше тепла. По сравнению с обычными ударными мельницами, имеющими сита, конструкция без сита снижает риск засорения и образования налета на стенках, а также упрощает очистку.
Во-вторых, он доступен в одноприводной и двухприводной конфигурациях. Одноприводный тип имеет один подвижный диск и один неподвижный диск. Двухприводный тип имеет два подвижных диска. Двухприводный тип обеспечивает относительную линейную скорость до 240 м/с, что приводит к более сильному ударному и сдвиговому усилию и более мелкому размеру частиц в готовом изделии. Сверхтонкая настройка соответствует линейной скорости от 200 до 240 м/с.
Во-третьих, его можно оснастить воздушным классификатором для контроля тонкости помола в режиме реального времени, что позволит избежать чрезмерного измельчения и обеспечит более концентрированное распределение частиц по размерам.
В-четвертых, он компактен, легко разбирается и чистится, что подходит для частой смены материалов или гигиеничных производственных условий.
Серия MJL-P включает в себя несколько размеров частиц от 250 до 800, с возможностью выбора размера частиц от примерно 5 мкм до 850 мкм. Точная модель зависит от твердости, удельной плотности и влажности материала.
Что такое пневматическая мельница?
В пневматической мельнице для измельчения материала не используются механические детали. Она использует высокоскоростной газ для ускорения частиц и их разрушения путем столкновений. Распространёнными типами являются мельница с псевдоожиженным слоем и спиральная мельница. Сжатый воздух или азот ускоряются до высокой скорости через сопла. Материал увлекается газом и ускоряется. Частицы разрушаются при столкновении друг с другом и, в меньшей степени, со стенками. Мелкодисперсный порошок перемещается вместе с газом в классификационное колесо, где частицы целевого размера отделяются и выгружаются, а крупные частицы возвращаются для дальнейшего измельчения.
Преимуществами пневматической мельницы являются тонкость помола и чистота материала. Она может надежно производить частицы D97 размером от 1 до 20 мкм, а для некоторых материалов — и субмикронный диапазон с узким распределением частиц. Поскольку измельчение основано на столкновении частиц друг с другом, а не на ударах металлических частей о материал, продукт не загрязняется износом металла. Адиабатическое расширение газа в соплах охлаждает камеру, поэтому мельница подходит для термочувствительных, низкоплавких и окисляемых материалов. Для измельчения в инертном газе можно использовать азот, чтобы предотвратить окисление или взрыв.
Ограничениями для пневматической мельницы являются стоимость и производительность. Ускоряющий газ менее энергоэффективен, поэтому потребление энергии на единицу продукции значительно выше, чем при механическом измельчении. Мельнице необходима система сжатого воздуха и система пылеудаления, что увеличивает как инвестиционные, так и эксплуатационные расходы. Производительность относительно низкая, поэтому она лучше подходит для высокоценных материалов, требующих мелкого помола и высокой чистоты, чем для обычного крупномасштабного измельчения.
Струйные мельницы от EPIC Powder Machinery
Линейка струйных мельниц Epic Powder Machinery включает три серии, охватывающие различные конструкции и области применения.
Он серия MQW Это горизонтальная струйная мельница с псевдоожиженным слоем, флагманская модель. Ее классификационное колесо установлено горизонтально, что обеспечивает более точный контроль тонкости помола для материалов низкой плотности. Метод столкновения частиц в псевдоожиженном слое также лучше сохраняет форму частиц. MQW может производить частицы с размером частиц D97 всего 1 мкм, что делает ее подходящей для применений со строгими требованиями к размеру частиц.
Он серия MQP Это спиральная струйная мельница. Она сортирует материал внутри измельчающей камеры и имеет более простую конструкцию, что подходит для тонкого измельчения небольших партий и различных продуктов.
Он серия MQL Это вертикальная струйная мельница с псевдоожиженным слоем, имеющая компактные размеры и подходящая для линий с ограниченным пространством.
Все три серии обладают рядом общих возможностей. Они поддерживают замкнутую циркуляцию инертного газа и взрывозащищенную конструкцию, что позволяет им обрабатывать легковоспламеняющиеся, взрывоопасные, окисляемые и чувствительные к влаге материалы. Они обеспечивают низкотемпературное измельчение без использования абразивных сред, подходящее для термочувствительных, низкоплавких, сахаросодержащих и летучих материалов. Машина может быть изготовлена из углеродистой стали, нержавеющей стали или специальных сплавов, а для абразивных материалов или материалов, чувствительных к загрязнению металлами, может быть добавлена керамическая футеровка.
Штифтовая мельница против пневматической мельницы: ключевые различия
| Элемент | Шпиндельная мельница | Воздушная струйная мельница |
| Принцип измельчения | Механический удар, сдвиг и столкновение | Высокоскоростное движение газа и столкновение частиц. |
| Размер готовых частиц | Диапазон размеров частиц составляет приблизительно от 5 до 850 мкм, выбирается настройкой. | D97 имеет размеры примерно от 1 до 20 мкм, вплоть до субмикронных. |
| Распределение частиц по размерам | Середина | Узкий |
| Потребление энергии | Низкий | Высокий |
| Пропускная способность | Высокий | Относительно низкий |
| повышение температуры | Заметный | Низкое давление, охлаждение за счет адиабатического расширения |
| Загрязнение металлами | Незначительный износ | По сути, ничего |
| Термочувствительные/низкоплавкие материалы | Не подходит или не ограничен | Подходящий |
| Защита инертным газом | Обычно не поддерживается | Поддерживается |
| Затраты на оборудование и эксплуатацию | Низкий | Высокий |
Таблица приводит к простому выводу. Для материалов размером более 5 мкм, нечувствительных к нагреву, с высокими требованиями к производительности и ограниченным бюджетом, штифтовая мельница является лучшим выбором. Для субмикронных порошков, узкого распределения частиц, термочувствительных материалов или с высокими требованиями к чистоте, лучшим выбором является струйная мельница.
Материалы, подходящие для каждой мельницы.
Стержневые мельницы подходят для измельчения среднетвердых, хрупких материалов, не требующих экстремально тонкой помола, с целевым размером частиц более 5 мкм, таких как сахар, соль, некоторые смолы, зерно, специи, красители и некоторые минералы. В пищевой и химической промышленности стержневая мельница выделяется своей экономичностью.
Пневматические мельницы подходят для обработки высокочистых, термочувствительных, прочных или сверхтонких материалов, таких как активные фармацевтические ингредиенты, материалы для батарей, керамические порошки, пигменты, графит и некоторые функциональные материалы. Для применений, чувствительных к загрязнению металлами или требующих узкого распределения, пневматическая мельница предлагает преимущества, которые не может заменить штифтовая мельница.
Факторы, которые следует учитывать при выборе
Шесть факторов стоит проверить по очереди.
Первый фактор — целевой размер частиц. Требование — больше или меньше 5 мкм, и требуется ли узкое распределение или субмикронный размер? Обычная тонкость помола предпочтительнее для штифтовой мельницы, тогда как субмикронный размер и узкое распределение — для струйной мельницы.
Второй фактор — твердость и хрупкость материала. Хрупкие материалы эффективно измельчаются в штифтовой мельнице, тогда как твердые материалы легче измельчаются в мелкодисперсной мельнице.
Третий фактор — термочувствительность. Будет ли материал размягчаться, окисляться или разрушаться при температуре измельчения? Термочувствительные материалы должны лучше измельчаться в струйной мельнице.
Четвертый аспект — требования к чистоте металла. Допустим ли износ металла? Если нет, единственным вариантом остается пневматическая мельница или специально обработанная штифтовая мельница.
Пятый фактор — производительность. Для крупномасштабного непрерывного производства предпочтительнее использовать штифтовую мельницу, а для небольших партий дорогостоящего материала — струйную мельницу.
Шестой показатель — это общая стоимость. Не следует рассматривать только цену оборудования. Сложите затраты на энергию, техническое обслуживание, изнашиваемые детали и вспомогательные системы, и сравнивайте стоимость за тонну, а не стоимость за машину.
Заключение
Единого победителя среди штифтовых и пневматических мельниц не существует. Разница сводится к материалу и целевому размеру частиц. Для крупносерийного, экономически эффективного производства с целевым размером частиц более 5 мкм следует выбирать штифтовую мельницу. Для субмикронных порошков, высокочистых, термочувствительных материалов или узкого распределения частиц следует выбирать пневматическую мельницу.
Если вы не уверены, какая мельница подходит для вашего материала, наиболее надежным шагом будет проведение пробного измельчения с реальным материалом и проверка фактического размера частиц, производительности и повышения температуры, прежде чем принимать решение. Компания Epic Powder Machinery предоставляет услуги по тестированию материалов и подбору оборудования. Свяжитесь с нами, чтобы получить план тестирования для вашего конкретного материала.
Эпическая пудра
В Эпическая пудра, Мы предлагаем широкий выбор моделей оборудования и разрабатываем индивидуальные решения, отвечающие вашим конкретным потребностям. Наша команда имеет более чем 20-летний опыт в обработке различных порошков. Компания Epic Powder специализируется на технологиях обработки мелкодисперсных порошков для горнодобывающей, химической, пищевой и фармацевтической промышленности и т.д.
Свяжитесь с нами сегодня для бесплатной консультации и получения индивидуальных решений!
“Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с онлайн-представителем службы поддержки EPIC Powder». Зельда По любым дополнительным вопросам обращайтесь.”
— Эмили Чен, Инженер