Hiệu suất của máy nghiền phản lực có thể được đánh giá dựa trên một số thông số chính như hiệu quả giảm kích thước hạt, mức tiêu thụ năng lượng và chất lượng sản phẩm.
Nghiền dòng không khí là việc sử dụng luồng không khí tốc độ cao hoặc năng lượng hơi nước quá nhiệt để nghiền siêu mịn các vật liệu rắn; nó là một trong những phương pháp nghiền siêu mịn được sử dụng phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong khoáng sản phi kim loại, dược phẩm, hóa chất, luyện kim, vật liệu mới, vật liệu gốm sứ, vật liệu lithium, vật liệu đất hiếm, kim loại hiếm, thạch anh, vật liệu chống cháy và các loại khác công nghiệp chế biến vật liệu siêu mịn.
Khác với máy nghiền bi, máy nghiền rung, máy nghiền tác động cơ học và các thiết bị nghiền siêu mịn khác, thiết bị nghiền luồng không khí có cấu trúc và thông số quy trình độc đáo riêng, chẳng hạn như loại và hình dạng của kích thước máy nghiền không khí, tốc độ dòng khí, áp suất làm việc (vòi phun). áp suất đầu vào), loại và kích thước của vòi phun, sự sắp xếp của vòi phun (vị trí không gian), loại bánh xe phân loại và tốc độ quay, v.v., sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả của hiệu ứng nghiền ở các mức độ khác nhau.
Các loại máy nghiền phản lực
Đối với các loại máy nghiền phản lực khác nhau, chắc chắn sẽ có sự khác biệt về cấu trúc và thông số, dẫn đến sự khác biệt trong quy trình nghiền và cơ chế nghiền.
Máy nghiền phản lực mục tiêu không phù hợp để nghiền vật liệu có độ cứng cao (độ cứng Mohs lớn hơn 5); ô nhiễm sản phẩm nghiêm trọng hơn, nhưng hiệu quả nghiền cao và sản lượng lớn.
Máy nghiền không khí phẳng, máy nghiền phản lực ống tuần hoàn cường độ va đập thấp, không phù hợp để nghiền các vật liệu có độ cứng cao, diện tích phân loại đơn giản hóa để nâng cao năng suất. Tuy nhiên, sự phân bổ kích thước sản phẩm thường rộng hơn.
Máy nghiền phun khí loại đôi phản lực, máy nghiền phun khí loại tầng sôi có đặc điểm là kích thước hạt mịn và phân bố hẹp, sản phẩm ít bị ô nhiễm.
Vì vậy, tùy theo các yêu cầu khác nhau, việc lựa chọn các loại thiết bị nghiền luồng không khí khác nhau, nhằm tối ưu hóa quá trình nghiền hay tiết kiệm năng lượng là rất cần thiết.
Kích thước máy nghiền phản lực
So với các thiết bị nghiền khác, thiết bị nghiền luồng không khí có năng suất thấp và tiêu thụ năng lượng cao, phù hợp để xử lý các sản phẩm có yêu cầu khắt khe và có giá trị gia tăng cao. Tuy nhiên, tác động của kích thước máy nghiền đến hiệu suất nghiền khiến cho việc phát triển thiết bị nghiền không khí quy mô lớn trở nên rất hứa hẹn.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bằng cách tăng công suất của máy nghiền không khí, hiệu quả nghiền sẽ cao hơn. Việc cải thiện công suất máy nghiền không khí phụ thuộc vào việc mở rộng quy mô máy nghiền; có thể dự đoán rằng máy nghiền phản lực sẽ là xu hướng phát triển trong tương lai.
Áp suất làm việc (áp suất đầu vào vòi phun)
Áp suất làm việc của máy nghiền khí là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ dòng phun; thông thường, áp suất làm việc càng lớn thì tốc độ dòng phản lực càng cao. Trong trường hợp luồng không khí trơn tru, các hạt có dòng chảy càng tốt thì tốc độ của dòng phản lực càng cao, các hạt thường được gia tốc thì tốc độ va chạm của nó càng cao và do đó mức độ nghiền càng lớn thì kích thước sản phẩm càng nhỏ.
Tuy nhiên, dưới áp suất đầu vào cao, các hạt tác động lẫn nhau mạnh hơn, các hạt phụ được tạo ra do phân mảnh hạt có cạnh sắc và độ tròn thấp hơn so với áp suất thấp.
Ngoài ra, khi áp suất làm việc quá cao, kích thước hạt của các hạt sản phẩm giảm xuống không rõ ràng. Đồng thời, mức tiêu thụ năng lượng tăng mạnh nên áp lực nhìn chung phải hợp lý. Khi tăng áp suất đầu vào không mang lại công suất cao tương ứng và phải xem xét đủ độ mịn, mức tiêu thụ năng lượng, chi phí và hiệu quả của nhà máy.
Tốc độ nạp và khả năng giữ
Tốc độ cấp liệu và dòng chảy hai pha của khí-hạt trong buồng nghiền và khả năng giữ hạt là cực kỳ phù hợp; tốc độ cấp liệu thấp, nồng độ hạt trong buồng nghiền thấp, các hạt mang theo động năng trung bình cao, kích thước sản phẩm có thể mịn hơn; khi tốc độ cấp liệu cao, nồng độ hạt trong buồng nghiền, tốc độ va chạm của hạt cao, cường độ va chạm thấp thì tốc độ nghiền giảm hoặc tăng đều có thể. Vì vậy, cần phải xem xét sự cân bằng giữa xác suất va chạm của các hạt và động năng trung bình mà cả hai mang theo và chọn tốc độ cấp liệu tốt nhất.
Mối quan hệ giữa khả năng giữ và đường kính trung bình của sản phẩm là đường cong “lưỡi câu”, tức là có một (phạm vi) khả năng giữ giúp giảm thiểu đường kính trung bình của các hạt sản phẩm.
Vòi phun khí
Vòi phun là sự hình thành của các thành phần luồng khí phản lực tốc độ cao; Loại và kích thước vòi phun quyết định phần lớn tốc độ, hình dạng và độ ổn định của luồng khí phản lực, trong khi sự phân bố không gian của vòi phun ảnh hưởng đến gia tốc hạt và diện tích va chạm của trường dòng chảy.
Trong máy nghiền không khí tầng sôi thông thường, thường sử dụng vòi phun Laval, độ mịn của sản phẩm sẽ nhỏ hơn tương ứng so với độ mịn thu được khi sử dụng các vòi phun khác. Êm ái, đáp ứng các thông số luồng khí của hình dạng vòi phun, giúp đạt được mức tổn thất năng lượng tối thiểu của luồng khí phản lực tập trung, tốc độ cao, êm ái, do đó cải thiện hiệu quả nghiền.
Chất nghiền
Luồng khí nghiền sử dụng phôi thường là không khí khô và không có dầu hoặc hơi nước quá nhiệt; trong một số trường hợp đặc biệt, nó cần nghiền nát các vật liệu dễ cháy, nổ và sử dụng nitơ và khí trơ làm phôi.
Phôi là khác nhau; tốc độ phản lực và trường dòng chảy nghiền của nó cũng sẽ khác nhau; sử dụng các phôi khác nhau để cải thiện quá trình nghiền luồng không khí là hướng nghiên cứu quan trọng trong tương lai.
Loại thiết bị phân loại và các thông số của nó
Thiết bị phân loại được sử dụng để kiểm soát sự phân bố kích thước hạt của các thành phần sản phẩm nghiền bằng luồng không khí; thông qua thiết bị phân loại, các yêu cầu của bột mịn trở thành sản phẩm cuối cùng và tương lai để đáp ứng các yêu cầu về độ mịn của các hạt sẽ được thiết bị phân loại cách ly và quay trở lại buồng nghiền để nghiền. Thiết bị phân loại làm cho bột thành phẩm mịn hơn và phân bố kích thước nhỏ gọn hơn, đồng thời giảm việc nghiền quá mức các hạt, điều này rất quan trọng để nâng cao hiệu quả nghiền.
Loại bánh xe phân loại (ngang và dọc), cấu trúc cánh và trường dòng chảy sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả phân loại; Nói chung, chỉ thông qua tốc độ bánh xe phân loại mới có thể kiểm soát việc phân loại kích thước hạt. Phân loại tốc độ bánh xe là giá trị tối ưu sao cho kích thước sản phẩm là tốt nhất.
Các loại vật liệu
Các hạt vật chất khác nhau do tính chất vật lý và hóa học khác nhau nên quá trình nghiền có một số khác biệt. Thông thường, vật liệu có độ cứng thấp sẽ dễ bị nghiền nát hơn; trong trường hợp yêu cầu về máy nghiền và mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn, bạn có thể đạt được độ mịn cần thiết của sản phẩm; trong khi độ cứng của vật liệu càng cao thì việc nghiền khó khăn hơn nhiều và do đó điều kiện làm việc của máy nghiền đòi hỏi nhiều hơn (áp suất làm việc và thiết bị phân loại, v.v.), kích thước sản phẩm sẽ tương đối thô.
Việc bổ sung chất trợ nghiền và chất phân tán
Việc bổ sung chất trợ nghiền có lợi cho việc cải thiện độ mịn của sản phẩm, tăng hiệu suất nghiền, giảm tiêu thụ năng lượng, nâng cao hiệu quả và độ chính xác phân loại, đồng thời cải thiện hiệu suất sản phẩm.
Loại và lượng chất phân tán thích hợp có thể giúp cải thiện sự phân tán của các hạt trong buồng nghiền, từ đó cải thiện hiệu suất nghiền và độ mịn của sản phẩm; Ngoài ra, chất phân tán hiệu suất cao có thể là điều kiện tiên quyết quan trọng để điều chế các hạt có kích thước nano bằng cách sử dụng phương pháp nghiền mịn bằng luồng không khí trong tương lai.
