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      砂磨機的結構與分類
      2022年03月24日 發布 分類:粉體入門 點擊量:436
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      砂磨機是一種傳統的粉體研磨設備,將近有 100年的發展歷史。砂磨機的早期原型是超細攪拌磨機,其在攪拌筒體中加人大量的研磨介質來完成細小顆粒的濕法研磨,但該方法還存在一定的缺陷,如攪拌速度慢、研磨效率低等。其后,在1952年美國杜邦公司首次推出了以硅砂為研磨介質的立式砂麼機。立式砂磨機改變了傳統攪拌磨機頂部網篩式的研磨介質分離方式,轉變為密封罩式的研磨介質分離方式,可實現更好的研磨和分散效果。

      砂磨機主要由進料系統、研磨簡體、攪拌系統、傳動系統、電控系統和冷卻系統共同組成。如圖所示為砂磨機的結構簡圖


      砂磨機的基本結構是一個圓柱形研磨筒體,研磨簡體外圍帶有冷卻夾套,筒體中心設計有攪拌軸,在攪拌軸上固定有多個按一定間距分布的攪拌葉片或攪拌棒。在砂磨機工作時,研磨筒體內部填充一定比例的研磨介質,由進料系統將已經預先混合分散均勻的物料按生產工藝需求送人研磨筒體內部。攪拌軸由傳動系統進行驅動,研磨筒體內部的硏磨介質和研磨物料在攪拌軸帶動下做高速旋轉運動,研磨介質與研磨筒體內壁碰撞并彈回,可形成研磨湍流區。

      相鄰研磨介質之間、研磨介質與旋轉攪拌器之問以及研磨介質與研磨筒體內壁之間的劇烈碰撞運動,對物料顆粒產生強烈的沖擊、擠壓、摩擦和剪切作用。在進料系統的連續供料條件下,物料中的固體顆粒依次通過各個研磨湍流區被多次研磨粉碎,顆粒粒度及粒度分布達到研磨要求的物料經過分離裝置與研磨介質分離,并從出料口排出。

      進料系統可控制物料進料流量,以控制物料在研磨筒內的研磨時間砂磨機根據旋轉攪拌器的結構形狀可分為盤式砂磨機、棒式砂磨機、凸塊式砂磨機,根據研磨筒體的排布方式可分為立式砂磨機和臥式砂磨機,根據研磨筒體的容積大小可分為實驗室型砂磨機、小型砂磨機、中型砂磨機、大型砂磨機和超大型砂磨機,根據研磨介質的分離方式可分為靜態分離砂磨機和動態分離砂磨機,根據能量密度(單位體積裝機功率)可分為低能量密度砂磨機和高能量密度砂磨機。

      主要影響因素

      砂磨機又被稱為珠磨機,因其早期使用天然砂或玻璃珠作為研磨介質而得名。常用的研磨介質有玻璃珠、鋼珠、硅鋯珠和氧化錯珠等。下表所示為砂磨機中常用研磨介質物理特性由于砂磨機是通過研磨介質對物料實現研磨作用的,因此研磨介質的各參數都對砂磨機的研磨效果有較大的影響。

      砂磨機中常用研磨介質物理特性

      砂磨機中常用研磨介質物理特性

      影響砂磨機效果的主要因素有以下幾個:

      1.研磨介質的填充率

      2.研磨介質的材料

      3.研磨介質的形狀

      4.研磨介質的粒徑大小。

      典型砂磨機設備

      (1)立式砂磨機

      立式砂磨機主要由電動機、傳動裝置、旋轉主軸、研磨簡體、進料系統、分離裝置、控制系統、機架和冷卻系統等組成。它的基本結構是由一個直立放置并帶有冷卻夾套的圓形筒體,圓形簡體中心位置垂直安裝旋轉主軸,主軸上裝有多個攪拌葉輪或分散盤。在工作時筒體中放人研磨介質,高速旋轉的主軸帶動研磨介質運動,經過預分散的物料用泵體連續地從筒體底部泵人,物料上升到正在轉動的研磨介質之間,逐級地在各組攪拌葉輪或分散盤之間接受研磨,最后到達筒體頂部經過分離裝置與研磨介質分離并從出料口排出。立式砂磨機廣泛地應用于涂料、油墨、化工等行業。

      如圖是LSM型和SK型立式砂磨機的外形結構。立式砂磨機整體采用模塊化設計,進料系統采用變頻控制,可實現無級調速。旋轉主軸垂直安裝在研磨筒體中心,主軸上配合有攪拌轉子,攪拌轉子外表面等間距安裝有攪拌棒銷,筒體頂部安裝機械密封以保證研磨的良好密封性能。

      SM型(左)SK型(右)

      SM型(左)SK型(右)

      工作原理:進料泵將經過預處理后的物料由研磨筒體底部的進料閥輸人研磨筒體內部物料顆粒和研磨介質一起被高速旋轉的攪拌器攪動,使物料顆粒與研磨介質之間產生強大的剪切、摩擦和撞擊作用。因為研磨介質密度較大,會向研磨筒體底部掉落,使得物料顆粒在研磨筒體內部產生上下對流,物料顆粒在研磨介質間隙中經加壓和高速旋轉沖擊,達到分散、研磨和粉碎效果。

      (2)臥式砂磨機

      臥式砂磨機與立式砂磨機的最大區別是研磨筒體的放置方式不同,臥式砂磨機的研磨筒體水平放置,其旋轉主軸水平安裝在研磨筒體中心,旋轉葉輪或分散盤垂直于旋轉主軸安裝。臥式砂磨機比立式砂磨機拆裝簡便,更容易維護保養,更容易檢查研磨筒體肉部的研磨情況。立式砂磨機內研磨介質受重力影響,導致研磨介質填充率較低,分布不均勻,從而導致研磨效果較差。但臥式砂磨機就能很好地克服重力對研磨介質的影響,從而具有較好的研磨效果,能夠達到產品粒度的要求。立式砂磨機在停機后重新開啟時攪拌葉片與研磨介質之間就會產生較強的摩擦作用,會縮短研磨介 質和攪拌葉片的使用壽命。但是臥式砂磨機由于研磨簡體水平布置的原因不會導致該情況發生。同時臥式砂磨機所采用的研磨介質直徑更小,為0.1~1mm。這樣在同等功率的情況下,研磨介質與物料顆粒的接觸點會更多,故臥式砂磨機比立式砂磨機的研磨效率更高。

      PHN型臥式砂磨機的外形結構

      PHN型臥式砂磨機的外形結構

      PHN型臥式砂磨機中研磨筒體的內部結構示意

      PHN型臥式砂磨機中研磨筒體的內部結構示意

      工作原理:首先利用進料系統將預處理的待研麼物料輸送進人研磨筒體內部,然后在研磨筒體內部加人適量的研磨介質。在電動機和傳動裝置的驅動下,旋轉攪拌器做高速旋轉運動,待研磨物料和研磨介質受到旋轉攪拌器的攪動作用,隨旋轉攪拌器一起進行高速的旋轉運動,使得物料中的固體顆粒與研磨介質之間相互產生了強烈的碰撞、摩擦和剪切作用,以達到分散顆粒聚集體和物料顆粒細磨的效果。被研磨和分散后的物料就會通過分離裝置與研磨介質分離,使研磨完成后的物料能從出料管流出。

       

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