细碎用机械设备主要采用球磨机来进行粉碎,但这主要是指具有一定规模的陶瓷颜料厂家。对于科研单位实验室内采用的细碎设备则可选用各种不同型号的三头研磨机(如武汉矿山机械厂生产的WL—1型三头研磨机),而超细磨粉碎则采用高频振动磨机。
颜料细碎球磨往往采用湿法球磨,球磨机按其运转方式分为连续式和间断式。颜料生产主要为间断式球磨机,球磨机里面须用隧石球或素烧瓷球为研磨介质。
若粉碎少量的颜料、色料或熔剂时,最好选用厚壁瓷质球磨罐,这种球磨罐具有硬质瓷的圆筒和瓷球,瓷罐口部用带有橡皮衬垫的瓷盖,并以特制的铁卡用螺丝拧紧,瓷球直径一般φ10—15mm,成列的瓷筒常为6—12个,架在特制的单排、双排或三排的架子上,用整体传动或独立传动,使之不断翻转。这种瓷质球磨罐应用很广,能同时分别粉碎多种不同的颜料。细碎用机械设备主要根据生产规模和细度要求来选择。
目前陶瓷颜料厂大多采用如下几种细碎设备。
1.球磨机
球磨机是目前工业上广泛使用的粉碎机械。就陶瓷颜料工业来说,需要准确控制每批原料的各项工艺参数,原料中不允许铁质掺入以及从结构简单、操作维修方便、使用上机动灵活等方面考虑,通常采用间歇式球磨机。球磨机型号规格的选择应根据工厂的规模、技术力量和维修能力等情况来决定。一般大型球磨机工作强度大,单位功耗低,但设备笨重,安装维修比较困难,使用上也不够灵活机动。中、小型球磨机体积小质量轻,机动灵活,安装维修方便,但工作强度小,单位功耗高。球磨机的台数根据需要球磨的物料量和球磨机的生产能力来计算确定,总台数不宜太多。
2.振动磨机
物料的超细度研磨主要是用振动磨机,振动磨机之所以能有效地用于超细度粉碎,是因为在高频率的外力作用下,产生疲劳损坏的结果,固体物料原来在结构上有一些裂纹的,当物料处在高频率的机械作用之下,这些裂缝很快扩大,以至贯穿物料的整个切面,从而断裂粉碎。目前应用于颜料研磨的振动器的振动频率主要有1500次/分钟,或3000次/分钟。
振动磨合理使用的范围如下:
1)一般的振动磨,主要用来粉碎粒度要求小于60um的物料;
2)高频率振动磨,主要用于粉碎粒度要求小于10—2um的物料;(www.xing528.com)
3)频率高的振动磨能使物料粉碎至一般磨机(如球磨机,辊磨机,冲击式磨机等)所不能达到的小于5—3um的颗粒;
4)振动磨的频率一般在1500—3000次/分钟的范围内,其使用钧研磨介质大多采用刚玉质或锆英石质球,球:料=8∶1,内衬磨损大,耗电量大是其缺点。
振动磨是一种新型的粉磨设备,其运动特征是磨机筒体不做旋转运动,而是做高频率的振动。工作原理是利用简体内研磨体对物料的高频碰击和研磨作用将物料粉碎。振动磨的粉磨效率较高,特别对坚硬物料的超细磨(将物料磨至0.02mm以下),工作效率更为显著。适用于各种硬度的脆性物料的细磨与超细粉磨。振动磨的结构简单、外形尺寸比球磨机小,操作方便,处理量比同容量球磨机大10倍以上。在陶瓷颜料工业中通常可用于粉碎原料和色料。由于振动磨的球磨效率高,研磨体磨损小,同时简体不旋转,动载荷小,所以是一种比较好的粉磨设备。普遍使用的振动磨为惯性式振动磨。它可以干法操作,也可以湿法操作;可以是间歇式,也可以是连续式操作。通过调节振幅、振动频率、介质类型、配比和粒径等,可进行细磨和超细磨,生产各种粒度组成的产品。
3.搅拌磨
搅拌磨亦称砂磨机,是一种高效的细磨、超细磨设备。其工作原理是磨筒内设有搅拌器,当其回转时,在搅拌器的搅动下,磨介与物料做多维循环运行和自转运动,从而在磨筒内不断地上下、左右相互置换位置产生激烈的运动,由磨介重力以及螺旋回转产生的挤压力对物料进行摩擦、冲击、剪切作用而粉碎。其操作简便、安全、维修少、效率高,需人力少、占地小,能有效地进行超细粉磨,细度可达亚微米级。其能耗比球磨机、振动磨低。搅拌磨除了研磨作用外,尚有搅拌和分散作用,所以它是一种具有多种性能的粉磨设备。在金属矿、非金属矿、轻工、化工等行业已获得愈来愈广泛的应用,在陶瓷色料工业中亦有很好的应用前景。
搅拌磨有立式与卧式两种类型。操作方式有湿法与干法,间歇与连续式之分。国内生产的JM型干式螺旋搅拌磨机的产品细度可达2~45um,处理量小的10~80kg/h,大的可达400~3500kg/h。可视需要选用。
4.气流粉碎机
气流粉碎机是利用高速气流(300~500m/s)或过热蒸汽(300~400℃)的能量,使颗粒相互冲击、碰撞、摩擦而实现超细粉碎的设备。产品细度通常可达1~5um,并且具有粒度分布窄、颗粒表面光滑、颗粒形状规整、纯度高、活性大、分散性好等特点。目前工业上应用的气流粉碎机有多种类型,其中扁平式气流磨已相当成熟,国内外生产的厂家较多,适宜用于化工原料和色料的细磨。对脆性物料的粉碎效果显著。另一种循环管式气流磨,粉碎粒度可达3~0.2um,广泛地应用于非金属矿、氧化物、颜料等的超细粉碎。在陶瓷色料工业中要有很好的应用前景。
5.锤式粉碎机
软质物料和中等硬度的物料能在锤式破碎机中很好地中碎和细碎。锤式破碎机的特点是粉碎比高(10~50),单位产品能耗低,体型紧凑,构造简单,生产能力大,因此获得广泛应用。缺点是当破碎坚硬物料时,锤子磨损较快。
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