论文部分内容阅读
喷流粉碎技术随着流体力学和粉体技术的发展,自上世纪80年代以来得到了迅速的发展和提高,被广泛应用在医药、食品、化工等各个领域。采用喷流粉碎技术制备超细颗粒,具有设备造价低,可以实现粉碎粒度分布窄,分级容易,提高生产效率,起到环保降噪效果,与其它粉碎设备相比,它具有如下特点:成品粒度细、粒度分布窄、纯度高;可以粉碎莫氏硬度为1~10的材料;加工温度低(小于喷流温度),材料粉碎时的应变率高,可粉碎低熔点、热敏性和生物材料等材料等等。
但是,喷流粉碎设备与其它粉碎设备相比,存在能耗大的问题,对于很多低附加值粉体(如非金属矿粉等),就会因为生产成本高而不能被采用。传统球磨机系统由于体积庞大,生产功率大,广泛用于各种无机非金属矿的深加工。氧化铁红等传统化工颜料的研磨采用球磨机制备,虽然产量大,但存在着糊磨严重,分级困难,生产效率低下,噪音大,环境污染严重等缺点。
本文的研究课题,就是探讨单行设备对原料粒度要求严格,可加工产品选料范围分布窄,在目前还不能很好实现提高产能、降低能耗成本的现状下,探索在加工生产手段上通过注重设备选型、增加辅助高压辊(滚)磨设备,实现联产,提高化工颜料氧化铁的一次成品产成率,实现可持续性、可操作性生产的理论和现实可能性;与此同时,通过对喷流粉碎设备核心部件—拉瓦尔喷嘴在氧化铁颜料喷流冲击粉碎的可使用性的设计推算,论证喷流粉碎设备在重要化工颜料氧化铁制备技术中的适用性。
喷流粉碎生产线主要有:气源系统、进料系统、粉碎造粒系统、收集系统、引风和鼓风系统。
喷嘴是喷流粉碎设备中的主要的部件,它决定着射流的速度,射流的形状、射流的势心长度等参数,这些参数会影响和决定了喷流粉碎设备地粉碎效率。超音速射流喷嘴(也称拉瓦尔喷嘴),是目前喷流粉碎设备中应用最广泛的喷嘴,它是采用缩扩形喷嘴产生超音速射流的。目前,被广泛使用的超音速喷嘴都具有喷射速度高、射流势心长、粉碎力强、粉碎效率高等特点。超音速喷嘴一般由四部分构成:稳定段、亚音速渐缩段、喉部、和超音速扩散段。设计和选用合理的喷嘴是实现生产优质产品的关键。
喷流粉碎设备生产的合格粉体是由喷流粉碎设备的分级器完成的,成品粉的好坏主要依赖于分级器。喷流粉碎设备发展到现在,制备的最细颗粒已不低于0.1μm,要发展能分选纳米级颗粒的分级器。一是要提高叶轮分级器的转速,二是要有很好的流场结构。
随着医药、食品及冶金、矿选、化工等领域的技术研发水平的不断发展要求,喷流粉碎设备朝着大型化、高速喷流纳米化、高纯化方向发展。喷流粉碎技术的在这些领域的开拓性发展取得不断的成果,应用越发广泛。