超细粉粉碎设备技术发展详解.doc

超细粉碎加工技术 ???? 根据粉碎加工技术的深度和粉体物料物理化学性质及应用性能的变化，一般将细粉体和微细粉体分为10—1000μm（细粉），0.1—10μm（超细粉）和0.001—0.1μm的细粉一般采用传统的粉碎或磨粉设备及相应的分级设备等进行加工，这种加工技术称为磨粉；小于0.1μm的超微细粉目前还难以完全用机械粉碎的方法加工，需要采用其他物理，化学，方法进行加工；一般将加工0.1—10μ的超细粉体和相应的分级技术称为超细粉碎。?????超细粉碎技术与现代产业发展??? 超细粉碎技术是伴随现代高技术和新材料产业，如微电子和信息工程，高技术陶瓷，高技术陶瓷和耐火材料，高聚物基复合材料，生物化工，航天技术，新能源等以及传统产业技术进步和资源综合利用及深加工等发展起来的一项新的粉碎工程技术。现已成为最重要的工矿物及其他原材料深加工技术之一，对现代高新技术产业的发展具有重要的意义。超细粉体由于粉度细，分布窄，质量均匀，缺陷少，因而具有比表面积大，表面活性高，化学反应速度快，溶解度大，烧结温度低且烧结体强度高，填充补强性能好等特性以及独特的电性，磁性，光学性能，广泛应用与高科技陶瓷，微电子及信息材料，塑料，橡胶及复合材料填料，润滑剂及高温润滑材料，精细磨料及研磨抛光剂，造纸填料及涂料高级耐火材料及保温隔热材料等高技术和新材料产业。具有特殊功能的高科技陶瓷是近20年迅速发展的新型材料，被称之为继金属材料和高分子材料后的第三大材料。在制备高性能陶瓷材料时，原料越纯，粒度约细，材料烧成温度约低，强度和韧性越高，一般要求原料的粒度小于1μm甚至0.1μm。　 　 超细粉碎技术与设备的新进展及发展趋势 郑水林 (武汉工业大学北京研究生部,北京100024)摘　要　综述了近5?年来超细粉碎与分级技术的新进展及21?世纪初的发展趋势。关键词　超细粉碎;精细分级;设备??? 伴随着超细粉体材料在现代工业中的广泛应用,20?年来超细粉碎和精细分级技术已发展成为重要的非金属矿及其它原材料深加工技术之一。近5年来,超细粉碎和精细分级技术在微电子、高级陶瓷、高聚物基复合材料、新型建材、高级纸张、高档油漆涂料、精细化工、药品和保健品等应用领域的需求驱动下又有了新的进展。这一进展主要体现在设备结构的创新、单机处理能力、耐磨性、工艺配套、自动控制以及单位产品能耗等性能的改进。在中国,从1995?年至今,超细粉碎与精细分级技术及设备也取得了明显的进展,具有自主知识产权或发明专利的超细粉碎技术和设备的数量较前10?年显著增加。以下就这一进展的主要方面进行简单综述。1?　超细粉碎??? 目前,国内外超细粉碎设备的主要类型有气流磨、机械冲击式超细磨机、搅拌球磨机、振动球磨机、旋转筒式球磨机、塔式磨、旋风自磨机、离心磨、高压射流粉碎机等。其中气流磨、机械冲击式超细磨机、旋风自磨机等为干式超细粉碎设备;高压射流粉碎机、搅拌球磨机、振动球磨机、旋转筒式球磨机、塔式磨等既可以用于干式也可以用于湿式超细粉碎〔1〕。111?　气流磨??? 目前工业上应用的气流磨机主要有扁平(圆盘)式、循环管式、靶式、对喷式、流化床逆向喷射式等几种机型,几十种规格。这些气流磨广泛用于滑石、石墨、硅灰石、锆英石、高岭土、重晶石等非金属矿物以及磨料(碳化硅、氮化硼、石榴子石、刚玉等)?、化工原料、粉剂农药、颜料、保健药品、稀土等的超细粉碎加工。1995?年以来国产气流磨在仿制和消化吸收国外设备的基础上有所创新,尤其是在靶式气流磨、流化床式气流磨以及提高气流磨的耐磨性等方面。在国产塔靶式气流磨基础上改进的球靶式气流磨克服了现有靶式气流磨的不足,使靶面磨损减轻、不易积料,提高了粉碎效率和粉碎细度。这种改进后的球靶式气流磨的主要技术参数为:?工作压力016MPa ;耗气量10～20m3/ min ;压缩机功率75kW;辅助功率10kW;给料粒度≤150μm ;产品细度(?d97)3～20μm ;产量80～160kg/ h?。这种气流磨用于重质碳酸钙的超细粉碎加工,?产品平均粒径(?d50?)015μm ,?d95?= 2μm ;?d97?= 3μm ;最大粒径9μm〔2〕。图1?和图2?所示是在AL PINE?流化床式气流磨基础上改进的新式流化床式气流磨。其中图1?所示的改进型对撞式流化床气流磨的特点是:增大了现有对撞式流化床气流磨传输区Ⅱ的长度,使其长度L /?直径D?达到3～10 ,在分级区Ⅰ和粉碎区Ⅲ之间增加足够高的磨体。使传输区Ⅱ气流平稳,分级轮负荷减少,能获得更高产量和理想的粒径,而且机器运转平稳可靠,调机工作量减少,明显地改善了对撞式流化床气流磨的性能[?中国实用新型专利CN2302950Y,1999?年1?月6?日公开]?。图3?所示的对喷式流化床超细气流粉碎机的主要特点是:在每个