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研磨介質對磨效的影響因素
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1前言
自1948年美國杜邦公司發(fā)明立式砂磨機以來，其結構幾經(jīng)革新，應用范圍不斷擴大。用砂磨機把顏料分散于漆料之中始于1952年。據(jù)了解，在我國涂料行業(yè)的粉碎設備中，砂磨機占50%左右，約有70-80%的涂料產品是由砂磨機完成的。
一個研磨體系，主要由幾何參數(shù)、物料參數(shù)、研磨介質參數(shù)和過程參數(shù)等因素構成。其中研磨介質參數(shù)，如研磨介質的比重、球形度、光潔度、機械強度、耐磨性、化學穩(wěn)定性、直徑、均勻性、填充率等因素對研磨效果影響甚大。研磨介質是砂磨機不可分割的配套材料，本文將對其進行探討，旨在使砂磨機發(fā)揮更大的作用。
2研磨機的工作機理
2． 1磨機理
將均勻的顏料-漆料混合漿泵送入砂磨機，與正在機中受攪拌而激烈運動的研磨介質混合。研磨介質及物料間的作用是由高速旋轉的葉片產生的，靠近葉片表面的研磨介質和漆漿受粘度阻力而隨葉片運動，被離心力拋向砂磨機筒壁，形成雙環(huán)形滾動的湍流，見圖1。研磨介質間劇烈的運動產生剪切、擠壓和摩擦力，使介質間的物料粒子受力變形并產生應力場。當應力達到顆粒的屈服或斷裂極限時，便產生塑性變形或破碎。未被粉碎的顆粒受離心力作用被甩向砂磨機筒壁，此區(qū)研磨介質密度較大，從而強化了粉碎作用。粉碎后的微小顆粒經(jīng)分離器與研磨介質分離后流出砂磨機。
圖1砂磨機工作原理
2． 2磨機的能量分布
砂磨機是通過研磨介質傳遞能量而達到粉碎目的的，其他條件恒定，能量分布與粒子粒徑分布有密切關系，見圖2。研磨介質主要集中在筒壁附近，這里的能量密度較大，因此，對于立式砂磨機，從下到上形成了環(huán)狀的高能密度的研磨有效區(qū)，見圖3。在研磨介質的選擇上，應盡可能使磨室內有均勻的能量密度，使產品粒度分布均勻。
圖2能量分布與粒徑的關系
圖3能量密度沿磨室截面分布
3研磨介質對研磨效果的影響因素
3． 1研磨介質比重
研磨介質不同，其比重差異較大。從粉碎角度看，似乎大比重研磨介質對提高磨效有利，實際并非如此。目前工業(yè)上使用的研磨介質，其比重在2.2-14這樣的大范圍內，選擇合適比重的研磨介質對提高磨效有一定的積極作用。
比重大，消耗的能量也大，研磨介質間的機械能轉化為大量的熱能使?jié){料溫度升高，從而加劇了微粒子的布郎運動，造成已磨碎的顆粒重新凝聚，使磨效降低。此外，比重大的研磨介質造成砂磨機的徑向和軸向能量密度嚴重不均，也影響產品質量。依筆者經(jīng)驗，一般物料選用比重為2.3-2.8的玻璃珠或陶瓷珠即可。當然，分散和粉碎粘度大的硬質物料，尚需用鋼珠（比重7.8）。
3． 2研磨介質球形度
球形研磨介質在隨葉片公轉的同時，還有本身的自轉，其總的動能為：
T=1/2MV2+1/2Jω2
式中：T——研磨介質總動能；
M——研磨介質的質量；
V——研磨介質的運動速度；
J——轉動慣量；
ω——平面運動研磨介質的角速度。
式中的1/2Jω2是研磨介質自轉產生的附加能，由此產生對粒子的剪切和摩擦的粉碎作用。顯然，自轉角速度ω越大，產生的附加能也越大，當球體不均勻時，自轉運動受阻，降低了附加能，不利于研磨。
3．3表面光潔度
研磨介質與漿料混合裝入研磨室，在研磨粉碎物料的同時，介質也會有一定的磨耗，磨耗的材料進入漿料后，用通常的方法很難分離，影響產品質量，甚至改變漆料的色澤，這是生產者所不希望的。對于同一種材料，磨耗率與研磨介質表面光潔度成正比，所以要求研磨介質表面光滑，以減少磨耗率。
3．4機械強度
研磨介質的機械強度主要指正常工作情況下的抗彎、抗壓、抗沖擊強度。對于金屬類研磨介質一般無大問題，而對非金屬類研磨介質，要達到這些指標并不容易。其綜合要求是在正確使用條件下基本不產生破碎。
4． 5耐磨性
耐磨性是衡量研磨介質質量的重要條件。不耐磨的介質因磨耗而需經(jīng)常進行補充，不僅增加成本，而且影響正常生產。磨耗的介質材料還會影響產品質量，同時，對機械零件，如葉片、筒體、送料泵及密封都帶來危害，在選材時應特別注意。在陶瓷珠與玻璃珠的對比試驗中，以研磨中黃醇酸漿料為例，玻璃珠在100h內磨損為零，而陶瓷珠磨損率為1.8%。較近深圳生產一種ZrO2研磨介質，磨損率減少至1/100000，是較理想的研磨材料。
4． 6研磨介質直徑
研磨介質間的接觸產生粉碎物料的機械力，在兩研磨介質接觸后形成一個區(qū)域，物料只有在這一區(qū)域的包容下才有可能粉碎，其體積為：
Va=2πr2(R+1/3r)
式中：Va——研磨有效區(qū)域；
R——研磨介質半徑；
r——物料半徑。
就單位體積而言，小研磨介質比大介質這一區(qū)域增大約1/R2。假設隨機堆積因數(shù)φ=0.639，每個研磨介質約有4.6個接觸點。在25.4mm3（1.0in3）的體積中，研磨介質直徑為3.175mm（1/8in）有2900個接觸點，而直徑為0.794mm(1/32in)有180000個接觸點，即小研磨介質直徑是大研磨介質直徑的1/4時，接觸點增大約62倍，這是小介質提高磨效的主要原因，生產的實際情況也遵循這一規(guī)律。
從圖4不難看出，要求粒度越細，研磨介質直徑對磨效的影響愈顯著。從6μm研磨曲線可以看到，研磨介質超過1mm后，研磨效率幾乎直線下降。但直徑過小也會因產生的剪切、摩擦力小而降低磨效，有人用0.2mm的較小研磨介質作試驗，發(fā)現(xiàn)粉碎速度反而降低。Stehr較近進行試驗，先用1.0-1.4mm的玻璃珠進行粗粉碎，然后改用細珠，粉碎時間可大大縮短。
5． 7介質均勻度
關于研磨介質均勻度研究者結論不一，一種說法認為研磨介質直徑應一致。從動力學的角度看，當介質直徑一致時，體積相同，則質量相等，即m1=m2 ，在運動中可獲得相同的動量m1v1=m2v2；m1>m2時，m1v1>m2v2，兩球相撞時大球將小球撞開，造成大球追小球的情況，磨效會降低。
另一種說法與前面的結論恰好相反。從幾何學的角度考慮，認為不同直徑研磨介質混裝，小介質填充了大介質的空隙位置，增多了介質的接觸點，因而可提高磨效。據(jù)介紹，德國DRAIS公司贊同不同直徑研磨介質混裝，可能就是出于這一原因。至于哪種說法正確，筆者未加驗證，但如果不同粒徑研磨介質有足夠的機械強度，不使其磨損或碎裂，混裝效果可能更好些。
5． 8介質填充率
研磨介質填充率與磨效關系甚大，見圖5。填充率必須有一定的范圍，填充率過高，加速設備磨損，過低則達不到粉碎目的。填充率還與漿料的粘度有關，研磨介質的填充率一般為50-80%為宜。
圖5介質填充率與磨效的關系
6． 9化學穩(wěn)定性
要求研磨介質對物料應有一定的化學穩(wěn)定性，防止研磨過程中介質與物料間發(fā)生化學反應，造成產品污染和加速介質磨損，一般非金屬介質優(yōu)于金屬介質。研磨介質的pH值應盡可能接近中性。
閃蒸干燥機入口管以適宜的噴動速度從干燥機底部進入攪拌粉碎干燥室，對物料產生強烈的剪切、吹浮、旋轉作用，于是物料受到離心、剪切、碰撞、摩擦而被除數(shù)微�；�，強化了傳質傳熱。在干燥機底部，較大較濕的顆粒團在攪拌器的作用下被機械破碎，濕含量較低、顆粒度較小的顆粒被旋轉氣流夾帶上升，在上升過程中進一步干燥。由沸騰干燥機計劃性修理事項：定期修理：根據(jù)故障發(fā)生的規(guī)律性定期進行檢修；預防性計劃修理主要包括項修、小修、大修和定期精度調整等：項修：是根據(jù)對設備進行檢測與診斷的結果，或根據(jù)沸騰干燥機的實際技術狀態(tài)，對沸騰干燥機精度、性能達不到的工藝要求的生產線及其他設備的某些項目、部件按需要進行針對性的局部維修。小振動篩干燥設備是一種在生活與生產中經(jīng)常用到設備之一，怎么說它實用了，它的作用是在不同的重量密度的物品，經(jīng)過篩選進行的分類！在農業(yè)中種子的篩選，礦業(yè)中礦石得除去雜質！讓我們詳細了解一下振動篩干燥設備。
根據(jù)篩分設備機械的結構及工作原理大致有以下幾類：
（1）固定篩
工作部我們在專業(yè)人員的適當指導下工作，以生產、出口和供應高品質的制藥沸騰干燥機。所提供的干燥機采用最高質量的部件和現(xiàn)代技術，按照既定的行業(yè)標準生產�！ ∥覀兲峁┑姆序v干燥機用于食品加工、制藥、造紙、污染控制和農業(yè)等多種行業(yè)。該設備有多種規(guī)格可供選擇，以滿足客戶的各種需求。通過對各種質量參數(shù)的檢驗，該制藥沸臥式流化床一般指臥式振動流化床干燥機,BH系列臥式振動流化床干燥機廣泛適用于 塑料、糧油、礦渣、制鹽、糖等、糧食、礦產行業(yè)的粉料顆粒狀物料的干燥、冷卻、增濕等作業(yè)。用于干燥或冷卻顆粒較大或因顆粒不規(guī)則而不易流化的產品，需要保持顆粒原始形狀而要求低流化速度的產品，以及因熱敏性強需要干燥時間均勻的產品，
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