超细搅拌磨机的研究与发展

超细搅拌磨机的研究与发展

由于高新技术和新材料行业对矿物粉末的特殊要求，粉末行业朝着超细粉碎的方向发展。1超细粉碎的力和速度搅拌研磨机主要由传动装置、机架、筒体和搅拌装置构成。筒体内填充有一定数量的研磨介质,研磨介质可以是瓷球、玻璃球、氧化锆珠、钢球或天然砂等。搅拌装置可以有多种形式,如轴棒式、圆盘式、穿孔圆盘式、叶片式、圆柱式、圆环式、螺旋式等,工作方式可以有干法和湿法。对于立式搅拌磨,物料可以从筒体上部利用传送装置给入,也可以从筒体下部经泵送入研磨腔内工作时,研磨介质随搅拌器做回转运动,包括公转和自转,物料给入研磨腔后与搅拌中的研磨介质发生碰撞、挤压、摩擦。在整个筒体内剪切力和挤压力处处存在,这是由于沿径向方向,位于不同半径上的物料和磨介的运动速度不同,沿垂直方向,层与层之间物料和磨球的运动速度也不相等,存在一个速度梯度。在搅拌器附近物料粉碎效率高,磨球除了做圆周运动外,还存在不同程度的上下翻动运动,有一部分磨球与搅拌器发生冲撞、摩擦,在搅拌器附近还存在一定的冲击力。综合起来,在整个研磨室内起粉碎作用的力有剪切力、挤压力和冲击力。挤压、研磨(挤压+剪切)的作用方式是微粉碎的较好方式,而且能量利用率高、新生表面积大。挤压、研磨的作用力方式使颗粒表层剥落,产生不完全粉碎,颗粒越小,受挤压、研磨的表面积越大,而且挤压、研磨还能克服微粒之间的物理化学力以及粘附、聚结现象。2国内外优质混凝土抛光的发展2.1超细搅拌磨机超细搅拌磨机是随着现代材料科学技术的进步而发展起来的。国外已有专业制造厂家和许多先进的设备,如美国联合工业矿物公司(UinonprocessInc.)、日本细川公司(HOSOKAWA)、德国的耐驰公司(NETZSCH)、德国道莱士(Drais)公司和美国美卓(Metso)矿机公司等生产的超细搅拌磨机成套设备。早期的搅拌磨如图1所示扎格瓦瑞磨如图2所示。该磨机采用了由细长铁棒组成的搅拌器,并在机体外装有冷却水套,粉碎是在垂直的圆筒形容器中进行。给料粒度为40~1000μm。典型的产品粒度为10~20μm。磨矿介质材料包括不锈钢、钨碳钢、陶瓷等,尺寸从3~6mm不等。塔式磨机(立式磨机)是一种垂直安装、带有螺旋搅拌装置的细磨设备(见图3)。给矿粒度通常小于3mm,由底部泵入,物料经筒体内介质研磨后,合格的产品从磨机的顶部溢出,在排矿口下端安装有内部分级机,将粗粒物料返回磨机进行再磨。塔磨机的最大给矿粒度为6mm,产品粒度74~20μm。目前,国外最大的塔磨机安装功率1125kW,处理能力超过100t/h。艾萨磨机(ISAMILL),如图4所示,是由澳大利亚的Mountlsa矿和NETZSCH公司发明的一种细磨设备,用于该矿的铅锌分离。该种磨机采用水平高速搅动研磨原理来使矿物解理,其产品粒度dMaxxMill磨机如图5所示2.2砂磨机和塔式磨机的开发我国超细搅拌磨机的研制开始于20世纪70年代初,到目前为止,已有30年的发展历程,取得了较大的进步。重庆化工机械厂研制出我国第一台砂磨机(Sandmill),也称高速搅拌磨机,应用涂料、染料、油墨及颜料等工业。在吸收国外先进技术的基础上,相继开发了卧式砂磨机、双筒砂磨机、窄隙砂磨机和密闭型砂磨机等设备,其立式砂磨机有50、80、120、300、500L。80年代初长沙矿冶研究院和秦皇岛黑色冶金设计研究院相继开发了JM-600、JM-1000和MQL-500型立式螺旋搅拌磨机(塔式磨机)。90年代中期中科院金属所开发出塔式磨浸机,已成功地应用于金矿再磨作业,取得了较好的成绩。在开发塔式磨机的同时,长沙矿冶研究院、郑州东方机器厂等开发研制成功了超细棒式搅拌磨机,最近几年,制造厂家增多,但进展不大。随着国内重质碳酸钙、高岭土等非金属矿行业的发展和需求,苏州非金属矿工业设计研究院联合江苏一些制造厂家研制了BP80、BP300、BP500型剥片机(高速盘式搅拌磨机),成功地用于高岭土、重钙、膨润土等行业。张国旺等吴建明等高春武等王清华等3超细搅拌磨机的研究重点和发展方向随着造纸、塑料、橡胶、涂料、陶瓷等相关工业部门产量的迅速增长以及对产品质量要求的提高,非金属矿业正在向大型化、现代化生产发展,因此需要一种高效、实用、能耗省且价格适中的大处理量、窄粒亚微米级超细搅拌磨机。今后超细搅拌磨机的研究重点和发展方向将主要集中在以下几个方面:(1)大型超细搅拌磨机生产亚微米粉体或浆料(例如:重质碳酸钙、高岭土、硫酸钡);(2)离心超细搅拌磨机生产纳米涂料、油墨及颜料;(3)窄粒级超细低污染搅拌磨机的研究,应用于新材料开发;(4)大型矿业用搅拌磨机应用于矿物加工(例如金矿、铅锌