超細(xì)粉碎的設(shè)備

對(duì)于超細(xì)粉碎來(lái)說(shuō)，加工設(shè)備的選擇至關(guān)重要。不同種類的粉碎設(shè)備適應(yīng)于不同屬性的礦物，對(duì)硬度、原料粒度、濕度、產(chǎn)量等都有著特定的對(duì)應(yīng)性，同種設(shè)備不同的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)也對(duì)產(chǎn)品的特性有著決定性的影響。

      了解超細(xì)粉碎設(shè)備的工作原理、性能特點(diǎn)、適用范圍是正確選擇的基礎(chǔ)。目前，常見的超細(xì)粉碎設(shè)備有氣流磨、機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)、攪拌球磨機(jī)、砂磨機(jī)、振動(dòng)磨、膠體磨、高壓射流式粉碎機(jī)、行星式球磨機(jī)、壓輥磨、環(huán)輥磨等。

1、氣流磨

      氣流磨是最主要的超細(xì)粉碎設(shè)備之一，產(chǎn)品細(xì)度一般可達(dá)1-45μm。

工作原理：利用高壓空氣、惰性氣體或者過(guò)熱蒸汽膨脹降溫加速來(lái)形成高速流場(chǎng)，帶動(dòng)物料粒子在射流流場(chǎng)內(nèi)互相沖撞、摩擦、剪切來(lái)實(shí)現(xiàn)物料細(xì)化的。常見的有扁平式、流化床逆向噴射式、循環(huán)管式、對(duì)噴式、靶式等幾種機(jī)型、數(shù)十種規(guī)格。

性能特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)品具有粒度細(xì)、粒度分布較窄、顆粒表面光滑、顆粒形狀規(guī)則、純度高、活性大、分散性好、粉碎升溫低等特點(diǎn)；

缺點(diǎn)：設(shè)備制造成本高，一次性投資大，能耗高，粉體加工成本大等。

適用范圍：非金屬礦：碳酸鈣、滑石、石英、膨潤(rùn)土、高嶺土、石墨、硅灰石、白云石、蛇紋石、鋯英石、云母、重晶石等； 精細(xì)陶瓷原料：碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁、TiO2粉體、白炭黑、鈦酸鋇等； 鋰電材料：鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸亞鐵鋰、三元材料、四氧化三鈷、碳酸鋰、鎳鈷酸鋰等電池正極材料；

 精細(xì)磨料：碳化硅、氮化硼、石榴子石、剛玉等；

 阻燃材料：氫氧化鎂、氫氧化鋁等；

 特殊物料：低熔點(diǎn)、韌性、熱敏性、高硬度、易燃易爆物料等特殊物料；

 其他：稀土材料、稀有金屬、化工原料、粉劑農(nóng)藥、顏料、食品、保健藥品等。

2、機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)

      機(jī)械沖擊式超細(xì)粉碎機(jī)是國(guó)內(nèi)非金屬礦行業(yè)選用較多的超細(xì)粉碎設(shè)備，產(chǎn)品細(xì)度一般可達(dá)到d97=10μm，即所謂的1250目，配以高性能的精細(xì)分級(jí)機(jī)后可以生產(chǎn)d97=5-7μm的超細(xì)粉體產(chǎn)品。 

工作原理：利用圍繞水平或垂直軸高速旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)體（棒、錘、葉片等），對(duì)給料加以激烈的沖擊，使其與固定體或顆粒之間沖擊碰撞，以較強(qiáng)大的力量使顆粒粉碎的超細(xì)磨礦設(shè)備，具有沖擊和摩擦兩種粉碎作用，而且還具有氣流粉碎作用。

性能特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：粉碎效率高，粉碎比大，易于調(diào)節(jié)粉碎粒度，應(yīng)用范圍廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，機(jī)械安裝占地面積小，可進(jìn)行連續(xù)、閉路粉碎等，適合于中、軟硬度物料的粉碎。缺點(diǎn)：存在磨損和發(fā)熱問(wèn)題，對(duì)熱敏性物質(zhì)的粉碎要注意采取適宜措施。

適用范圍：應(yīng)用于煤系高嶺土、方解石、大理石、白堊、滑石、葉蠟石、云母、石墨、硅灰石、膨潤(rùn)土、硅藻土等中等硬度以下非金屬礦以及化工原料、顏料、農(nóng)藥等的超細(xì)粉碎加工。

3、攪拌球磨機(jī)

       攪拌球磨機(jī)是指由一個(gè)靜置的內(nèi)填研磨介質(zhì)的筒體和一個(gè)旋轉(zhuǎn)攪拌器構(gòu)成的一類超細(xì)研磨設(shè)備，產(chǎn)品細(xì)度最細(xì)可達(dá)1μm以下。

工作原理：通過(guò)攪拌器攪動(dòng)研磨介質(zhì)產(chǎn)生不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料施加撞擊或沖擊、剪切、摩擦等作用使物料粉碎，包括間歇式攪拌磨、連續(xù)式攪拌磨、螺旋攪拌磨、塔式磨、研磨剝片機(jī)等。

性能特點(diǎn)：采用高轉(zhuǎn)速和高介質(zhì)充填率及小介質(zhì)尺寸，獲得了極高的功率密度，使細(xì)物料研磨時(shí)間大大縮短，是超微粉碎機(jī)中能量利用率最高，很有發(fā)展前途的設(shè)備。大規(guī)模應(yīng)用有處理量小和磨損成本高兩大難題。

適用范圍：適用于高嶺土、滑石、云母、碳酸鈣、硅灰石、鋯砂等非金屬礦、顏料、陶瓷、造紙、涂料、化工產(chǎn)品等的超細(xì)粉碎加工。

4、砂磨機(jī)

      砂磨機(jī)是另一種形式的攪拌磨礦機(jī)，因最初使用天然砂和玻璃珠做研磨介質(zhì)而得名，可分為敞開型和密閉型兩類，每種又可分為立式和臥式兩種。

工作原理：利用泵將預(yù)先在漿料桶內(nèi)經(jīng)高速攪拌混合的漿料輸入密閉的研磨腔體內(nèi)，與高速轉(zhuǎn)動(dòng)的研磨介質(zhì)接觸，從而使物料中的固體微粒和研磨介質(zhì)相互間產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的碰撞、摩擦和剪切作用，達(dá)到加快磨細(xì)微粒和分散聚集體的目的。

性能特點(diǎn)：砂磨機(jī)具有高效分散和較強(qiáng)的粉碎作用，研磨能量密集，生產(chǎn)效率高，但小尺寸研磨介質(zhì)的分離是砂磨機(jī)研發(fā)中最難解決的難題之一。

適用范圍：適用于冶金、非金屬礦、油墨、涂料、化工、陶瓷和新材料等中低硬度物料的超細(xì)粉碎加工。對(duì)鋯英砂、磨料等高硬度物料粉碎效果一般。

5、振動(dòng)磨

      振動(dòng)磨是利用研磨介質(zhì)（球形或棒狀）在作高頻振動(dòng)的筒體內(nèi)對(duì)物料進(jìn)行沖擊、摩擦、剪切等作用而使物料粉碎的細(xì)磨與超細(xì)磨設(shè)備，可加工平均粒度1μm甚至小于1μm的超細(xì)粉產(chǎn)品，對(duì)于脆性較大的物質(zhì)可比較容易的得到亞微米級(jí)產(chǎn)品。

工作原理：用彈簧支撐磨機(jī)體，由帶有偏心塊的主軸使其振動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)介質(zhì)和物料的起振動(dòng)，將物料進(jìn)行粉碎。按其振動(dòng)特點(diǎn)可分為慣性式、偏旋式；按筒體數(shù)目可分為單筒式和多筒式;按操作方式又可分為間歇式和連續(xù)式；可用于干式粉碎，也可用于濕式粉碎。

性能特點(diǎn)：與旋轉(zhuǎn)筒式球磨機(jī)相比，振動(dòng)磨具有研磨介質(zhì)充填率高、研磨強(qiáng)度大、粉碎效率高、處理量較同容量球磨機(jī)大10倍以上，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活方便；通過(guò)調(diào)節(jié)振動(dòng)的振幅、振動(dòng)頻率、介質(zhì)類型、配比和介質(zhì)直徑等可加工多種不同粒度和粒度分布的產(chǎn)品，包括用于粗磨、細(xì)磨和超細(xì)磨。但大規(guī)格振動(dòng)磨對(duì)于機(jī)械零件（彈簧、軸承等）的機(jī)械強(qiáng)度要求較高。

適用范圍：適用于重晶石、透閃石、高嶺土、煤粉、石墨、鐵電材料（如鈦酸鎂）等非金屬礦物、精細(xì)陶瓷原料、化工原料、顏料等的超細(xì)粉碎加工。

6、膠體磨

      膠體磨是濕式超微粒加工的新型設(shè)備，適用于各類乳化、分散、粉碎、研磨，處理后的產(chǎn)品粒徑可達(dá)幾微米至1微米以下。

工作原理：利用一對(duì)固定磨子（定子）和高速旋轉(zhuǎn)磨體（轉(zhuǎn)子）的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切（液流剪切作用）、摩擦、沖擊等力。被處理的漿料通過(guò)兩磨體之間的微小間隙，在上述諸力及高頻振動(dòng)的作用下，被有效地粉碎、分散、混合、乳化、微粒化。按其結(jié)構(gòu)，可分為盤式、錘式及透平式和孔口式等類型。

性能特點(diǎn)：

（1）可在較短時(shí)間內(nèi)對(duì)顆粒、聚合體或懸浮液等進(jìn)行粉碎、分散、均勻棍合、乳化處理。

（2）由于兩磨體間隙可調(diào)（最小可達(dá)lμm以下），因此，容易控制產(chǎn)品粒度。

（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維護(hù)方便、占地面積小。

（4）由于固定磨體和高速旋轉(zhuǎn)磨體的間隙極小，因此加工精度高。

適用范圍：適用于食品（果醬、果汁、蛋白質(zhì)、乳制品、飲料等）、制藥（制漿、營(yíng)養(yǎng)液、中成藥、膏狀藥劑等）、日用化工（牙膏、化妝品、洗滌劑等）、化工（顏料、涂料、潤(rùn)滑油催化劑等）、乳化瀝青、煤炭浮選劑、陶瓷釉料、炸藥等的超細(xì)粉碎加工。

7、高壓射流式粉碎機(jī)

      該類設(shè)備是利用高壓射流的強(qiáng)大沖擊力和壓力突然降低后的穴蝕效應(yīng)，使物料因沖擊和爆裂作用而被粉碎，產(chǎn)品平均粒度可在1-20μm范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

工作原理：將干燥無(wú)油的壓縮空氣加速成超音速氣流，該氣流攜帶物料作高速運(yùn)動(dòng)，使物料相互碰撞、摩擦而粉碎，未達(dá)到粒度要求的粉料由分級(jí)器返回到粉碎室繼續(xù)粉碎。

性能特點(diǎn)：氣流與物料分路進(jìn)入粉碎室，故噴嘴和粉碎室磨損小。

適用范圍：適用于中等硬度以下物料，如高嶺土、云母、伊利石等的濕式超細(xì)粉碎或剝片，以及化工原料、保健食品等的超細(xì)粉碎加工。

8、其他

      壓輥磨、環(huán)輥磨都是利用料層擠壓粉碎技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的超細(xì)粉碎，即物料在高壓下產(chǎn)生應(yīng)力集中引起裂縫并擴(kuò)展，繼而產(chǎn)生眾多微裂紋，形成表面裂紋最終達(dá)到物料破碎。高壓料層粉碎避免了在機(jī)械破碎時(shí)所產(chǎn)生的大量飛濺殘片所帶走的破碎能量的浪費(fèi)，并使能耗降低甚多，但同時(shí)磨環(huán)、磨輥的磨損量也很大，對(duì)一些要求粉碎后物料含鐵量有要求的物料則不太適合，而且由于這種粉碎方式的特點(diǎn)，也不適合于粘性較大物料的超細(xì)粉碎。