La tecnología industrial ha dado lugar a polvos micro-nano. Estos poseen efectos superficiales y volumétricos únicos. Estos materiales tienen propiedades muy diferentes a las de los materiales convencionales. Se diferencian en aspectos ópticos, magnéticos, acústicos, eléctricos y mecánicos. Estos materiales desempeñan un papel crucial en el desarrollo de nuevos materiales. Esta tecnología ha experimentado un crecimiento sin precedentes. Se basa en materias primas básicas y se utiliza para la fabricación de polvos micro-nano. Los molinos de chorro utilizan un flujo de aire rápido que provoca la colisión, el impacto y el cizallamiento de los materiales. Los impactan con componentes de impacto. Pueden producir partículas finas con un rango de tamaño estrecho. Los molinos de chorro también producen partículas limpias, lisas y regulares. Se dispersan bien y son altamente activos. El polvo tiene un tamaño nanométrico. El sistema de trituración opera de forma cerrada para reducir la contaminación por polvo. Además, mantiene limpios los materiales triturados.
Sin embargo, existen muchos tipos de pulverizadores de flujo de aire. Tienen diferentes principios de funcionamiento y efectos de trituración de los materiales. Por lo tanto, debes elegir un pulverizador de flujo de aire adecuado para cada material. Actualmente, los molinos de chorro tienen diferentes estructuras y métodos de trabajo. Por lo general, se pueden dividir en tipos de colisión, planos, de lecho fluidizado, de tubo circulante y de objetivo. También se pueden clasificar por material. Adopta métodos como trituración criogénica con flujo de aire a baja temperatura y protección con gas inerte. Estos métodos optimizan aún más el efecto triturador del molinillo de flujo de aire.
¿Cómo elegir un molino de chorro con la estructura adecuada?
Trituradora de flujo de aire de colisión
Los molinos de chorro opuesto también se denominan molinos de chorro opuesto y molinos de chorro inverso. El tipo Majac fue desarrollado por Donaldson Company en Estados Unidos. El tipo Trost fue desarrollado por Plastoiner Company. Son representantes típicos. El equipo funciona. Dos materiales rápidos y un flujo de aire rápido chocan en un punto de la línea. Esta colisión completa el proceso de aplastamiento. Las partículas finas trituradas ingresan al clasificador externo con el flujo de aire. Lo hacen bajo la acción del rotor de clasificación y lo atraviesan. separación sólida y convertirse en un producto. Las partículas gruesas permanecen en el borde de la cámara de clasificación. Regresan a la cámara de trituración para triturar más. Esto continúa hasta que cumplen con los requisitos de tamaño y entran al clasificador externo.
El molino tritura mediante colisiones a alta velocidad entre partículas. La velocidad es la suma de las velocidades de los dos flujos de aire. Por lo tanto, logra el doble de resultado con la mitad de esfuerzo. Posee una gran fuerza, alta velocidad y aprovecha bien la energía. Es altamente eficiente y produce partículas finas. Ofrece grandes ventajas. Puede triturar materiales duros, quebradizos o pegajosos. Al mismo tiempo, utiliza las partículas para colisionar. Esto evita el desgaste de las piezas fijas de impacto por los chorros de alta velocidad. También puede producir polvos micro-nano más puros.
Pulverizador de chorro plano
El molino es plano. También se le conoce como horizontal. molino de chorro de disco. Fluid Energy Company en los Estados Unidos lo desarrolló por primera vez en 1934. Es el primero y el más utilizado. molino de chorro en la industria. La parte principal de un molino de flujo de aire plano es una cámara de trituración de discos. A su alrededor se encuentran de 6 a 24 boquillas de alta presión para el fluido de trabajo. También existen alimentadores de tubo Venturi y recolectores de producto. Están en cierto ángulo. El material a triturar ingresa al tubo venturi impulsado por el gas. El tubo venturi tiene una estructura especial. Acelera el material a una velocidad supersónica. Luego, el material ingresa a la cámara de trituración. Los materiales se mueven en círculo en la cámara de trituración. Son impulsados por un flujo giratorio de alta velocidad. Las partículas y la pared interior de la máquina chocan y rozan. Lo hacen para ser aplastados. La fuerza centrífuga arroja partículas gruesas a la pared de la cámara. Circulan y aplastan allí. Las partículas finas ingresan al separador ciclónico. El flujo de aire centrífugo los recoge.
Este equipo tiene las ventajas de una estructura simple y una operación conveniente. Es fácil de desmontar, limpiar y reparar. También puede clasificarse solo y es adecuado para triturar materiales quebradizos y blandos. Pero, cuando la pared interior aplasta materiales más duros, se daña por colisiones violentas y fricción. Esto también contamina el producto. Por lo tanto, no es bueno para triturar partículas duras. Además, la mayor parte de la energía del molino de chorro plano es trabajo desperdiciado. El uso de energía durante la trituración se duplicará. Esto sucede cuando las partículas del producto se encogen. Los materiales generalmente solo se procesan hasta aproximadamente D50 = 1 μm.
Pulverizador de chorro de lecho fluidizado
Molino de flujo de aire de lecho fluidizado Actualmente, es el modelo líder de pulverizador de flujo de aire. Combina principalmente el principio de contrachorro con el flujo de gas en expansión en el lecho fluidizado. Es común en la fabricación de productos químicos, medicamentos, cosméticos y cerámicas avanzadas. También se utiliza para polvo magnético y otros materiales. El equipo rocía aire en el área de trituración a través de varias boquillas de inversión durante su funcionamiento. El flujo de aire a alta presión en la cámara de trituración acelera los materiales a triturar, lo que provoca que alcancen un estado fluidizado. Luego, los materiales rápidos chocan y se frotan en la intersección de las boquillas, triturándose. El flujo de aire transporta los materiales finos triturados hacia arriba, llevándolos al clasificador ultrafino para su clasificación. El separador ciclónico recoge los materiales finos que cumplen con los requisitos. Los materiales gruesos se depositan de nuevo en el área de trituración por gravedad, y el proceso de trituración continúa.
Este pulverizador es especial. A diferencia de otros, pulveriza los materiales a medida que se expanden en el gas. La temperatura de la cavidad se mantiene normal. Tiene buena adaptabilidad a materiales sensibles al calor. El pulverizador también combina las ventajas de la trituradora de flujo de aire de tipo colisión y utiliza el flujo de aire para impulsarse a sí mismo para colisionar y triturar a alta velocidad. Tiene poca colisión con la pared. Esto incluye un tamaño de partícula estrecho. También tiene alta eficiencia de trituración y bajo consumo de energía. También tiene baja contaminación del producto y bajo desgaste de accesorios, adecuado para triturar materiales con un nivel de dureza Mohs de nueve o superior. Sin embargo, es un nuevo tipo de equipo de trituración. Pero, su costo aún es alto. Además, el material debe fluidizarse antes de que el chorro de aire pueda triturarlo. Por lo tanto, el molino generalmente requiere que el material a triturar sea muy fino. Los requisitos para materiales con alta densidad son más evidentes.
¿Cómo elegir los medios de trituración?
Protección con gas inerte
Muchos polvos de la industria moderna son inflamables, explosivos y fácilmente oxidables. Deben ser ultrafinos. Para mantener seguro el proceso de trituración, se debe utilizar gas inerte. Es el medio de molienda con flujo de aire para fabricar materiales secos ultrafinos. Aplastar. Cuando el sistema comienza a funcionar, se llena de gas para expulsar el aire. Esto sucede hasta que todo el sistema alcanza el límite del detector de oxígeno. Luego, el dispositivo de alimentación comienza a triturar el material.
Proceso de trituración por flujo de aire criogénico a baja temperatura
El aplastamiento del flujo de aire es común. Utiliza un flujo de aire de alta velocidad (300~500 m/s) o vapor sobrecalentado (300~400 ℃) como medio de trituración. Pero no es bueno para algunos materiales de bajo punto de fusión o sensibles al calor. La trituración utiliza refrigerante para enfriar el material. Enfría el material hasta dejarlo frágil. El material quebradizo sufre muchos impactos a través del mecanismo de trituración. Está en la cámara de trituración y finalmente se convierte en partículas finas. El material triturado está bien. La densidad puede alcanzar el nivel de micras (malla 600~2000).
Por lo general, es necesario seleccionar el refrigerante en función de las propiedades del material. El nitrógeno líquido es el refrigerante más utilizado. Su temperatura de enfriamiento más baja puede alcanzar los -196 grados. Es el refrigerante preferido para algunos materiales que requieren un enfriamiento rápido y tienen una temperatura de fragilidad baja. Para materiales que no necesitan altas temperaturas de enfriamiento y fragilización, utilice aire comprimido. O utilice aire preenfriado de un acondicionador de aire. Utilízalos para intercambiar calor con los materiales.
Actualmente, el proceso de trituración por flujo de aire frío es ampliamente utilizado. Tritura materiales de bajo punto de fusión y sensibles al calor, reduciéndolos a un polvo ultrafino. Se emplea en industrias como la de polímeros, química, tierras raras, biología, alimentación, medicina y productos sanitarios. También puede utilizarse para materiales inflamables, explosivos y fácilmente oxidables. Si bien permite la molienda ultrafina de materiales, su costo es mayor en comparación con la molienda con gas inerte.
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