Les progrès technologiques dans le domaine industriel ont permis la production de poudres micro-nano. Ces poudres présentent des effets de volume et de surface uniques. Leurs propriétés, optiques, magnétiques, acoustiques, électriques et mécaniques diffèrent considérablement de celles des matériaux classiques. Elles jouent un rôle crucial dans le développement de nouveaux matériaux. Cette technologie, basée sur des matières premières de base, a connu une croissance sans précédent. Les broyeurs à jet d'air utilisent un flux d'air rapide qui provoque la collision, l'impact et le cisaillement des matériaux. Grâce à leurs composants d'impact, ils produisent des particules fines de taille homogène. Ces broyeurs offrent des formes nettes, lisses et régulières, une excellente dispersion et une grande efficacité. La poudre obtenue est de taille nanométrique. Le système de broyage fonctionne en circuit fermé afin de limiter la pollution par les poussières et de garantir la propreté des matériaux broyés.
Cependant, il existe de nombreux types de pulvérisateurs à flux d’air. Ils ont des principes de fonctionnement et des effets d'écrasement différents pour les matériaux. Vous devez donc choisir un pulvérisateur à flux d’air adapté à chaque matériau. Désormais, les broyeurs à jet ont des structures et des méthodes de travail différentes. Ils peuvent généralement être divisés en : collision, plat, lit fluidisé, tube de circulation et types de cibles. Ils peuvent également être classés par matériau. Il adopte des méthodes telles que le concassage cryogénique à basse température et la protection contre les gaz inertes. Ces méthodes optimisent davantage l’effet de broyage du broyeur à flux d’air.
Comment choisir un broyeur à jet avec une structure appropriée ?
Broyeur à flux d'air par collision
Les broyeurs à jet opposés sont également appelés broyeurs à jet opposé et broyeurs à jet inversé. Le type Majac a été développé par Donaldson Company aux États-Unis. Le type Trost a été développé par Plastoiner Company. Ce sont des représentants typiques. L'équipement fonctionne. Deux matériaux rapides et un flux d'air rapide entrent en collision en un point de la ligne. Cette collision achève le processus d'écrasement. Les fines particules broyées pénètrent dans le classificateur externe avec le flux d'air. Ils le font sous l'action du rotor de classification et le traversent. séparation solide et devenir un produit. Les grosses particules restent au bord de la chambre de classification. Ils retournent à la chambre de concassage pour un broyage supplémentaire. Cela continue jusqu'à ce qu'ils répondent aux exigences de taille et entrent dans le classificateur externe.
Le broyeur fonctionne par collisions à grande vitesse entre les particules. La vitesse de broyage est la somme des vitesses des deux flux d'air. Ainsi, il permet d'obtenir un rendement deux fois supérieur avec deux fois moins d'effort. Doté d'une force importante, d'une vitesse élevée et d'une excellente efficacité énergétique, il produit des particules très fines. Ses nombreux avantages résident dans sa capacité à broyer des matériaux durs, cassants ou collants. De plus, l'utilisation de la collision entre les particules évite l'usure des pièces fixes soumises à l'impact des jets d'air à grande vitesse. Enfin, il permet de produire des poudres micro-nano d'une grande pureté.
Pulvérisateur à jet plat
Le moulin est plat. On l'appelle également horizontal broyeur à jet de disque. La Fluid Energy Company aux États-Unis l'a développé pour la première fois en 1934. Il s'agit du système le plus ancien et le plus largement utilisé. broyeur à jet dans l'industrie. La partie principale d'un broyeur à flux d'air plat est une chambre de concassage à disques. Autour d'elle se trouvent 6 à 24 buses haute pression pour le fluide de travail. Il existe également des alimentateurs à tubes Venturi et des collecteurs de produits. Ils sont sous un certain angle. Le matériau à broyer entre dans le tube venturi entraîné par le gaz. Le tube venturi a une structure particulière. Il accélère le matériau jusqu'à une vitesse supersonique. Ensuite, le matériau entre dans la chambre de concassage. Les matériaux se déplacent en cercle dans la chambre de concassage. Ils sont entraînés par un flux tourbillonnant à grande vitesse. Les particules et la paroi interne de la machine entrent en collision et frottent. Ils le font pour être écrasés. La force centrifuge projette les grosses particules sur les parois de la chambre. Ils y circulent et s'y écrasent. Les fines particules pénètrent dans le séparateur cyclone. Le flux d’air centrifuge les collecte.
Cet équipement présente les avantages d’une structure simple et d’un fonctionnement pratique. Il est facile à démonter, nettoyer et réparer. Il peut également se classer et convient au broyage de matériaux cassants et mous. Mais lorsque la paroi intérieure écrase des matériaux plus durs, elle sera endommagée par de violentes collisions et frottements. Cela pollue également le produit. Ce n’est donc pas bon pour écraser des particules dures. De plus, la majeure partie de l’énergie du broyeur à jet plat est du travail inutile. La consommation d’énergie lors du concassage va doubler. Cela se produit lorsque les particules du produit rétrécissent. Les matériaux ne sont généralement traités qu'à environ D50 = 1 μm.
Pulvérisateur à jet à lit fluidisé
Broyeur à lit fluidisé Ce modèle de broyeur à flux d'air est actuellement le plus performant. Il repose principalement sur le principe du contre-jet, qui combine la détente d'un jet de gaz dans un lit fluidisé. Couramment utilisé dans la fabrication de produits chimiques, pharmaceutiques, cosmétiques et de céramiques techniques, il sert également à la production de poudres magnétiques et d'autres matériaux. L'appareil pulvérise de l'air dans la zone de broyage grâce à plusieurs buses inversées. Le flux d'air à haute pression, présent dans la chambre de broyage, accélère les matériaux à broyer, les fluidifiant. Ces matériaux, en s'entrechoquant et en se frottant à l'intersection des buses, sont broyés. Le flux d'air transporte les fines particules broyées vers le haut, jusqu'au classificateur ultrafin. Le séparateur cyclonique récupère les particules fines conformes aux critères de tri. Les particules grossières retombent par gravité dans la zone de broyage, où le broyage se poursuit.
Ce broyeur est particulier. Contrairement aux autres, il pulvérise les matériaux lors de leur expansion dans un gaz. La température de la cavité est maintenue constante. Il s'adapte bien aux matériaux thermosensibles. Ce broyeur combine également les avantages du concasseur à air comprimé et utilise le flux d'air pour se propulser et broyer les matériaux à grande vitesse. Les collisions avec les parois sont minimes. Il permet d'obtenir une granulométrie étroite. Il offre également un rendement de broyage élevé et une faible consommation d'énergie. De plus, il génère peu de pollution et l'usure des accessoires est réduite. Il convient au broyage de matériaux d'une dureté Mohs de 9 ou plus. Cependant, il s'agit d'un nouveau type d'équipement de broyage. Son coût reste néanmoins élevé. De plus, le matériau doit être fluidisé avant le broyage par le jet d'air. Par conséquent, ce broyeur exige généralement une granulométrie très fine. Les exigences sont encore plus marquées pour les matériaux à haute densité.
Comment choisir les médias de concassage ?
Protection contre les gaz inertes
De nombreuses poudres utilisées dans l’industrie moderne sont inflammables, explosives et facilement oxydables. Ils doivent être ultrafins. Pour assurer la sécurité du processus de concassage, vous devez utiliser un gaz inerte. C'est le milieu de broyage à flux d'air permettant de fabriquer des matériaux secs ultrafins. Écraser. Lorsque le système commence à fonctionner, du gaz est ajouté pour chasser l'air. Cela se produit jusqu'à ce que l'ensemble du système atteigne la limite du détecteur d'oxygène. Ensuite, le dispositif d'alimentation commence à écraser le matériau.
Processus de concassage cryogénique à flux d'air à basse température
L’écrasement du flux d’air est courant. Il utilise un flux d'air à grande vitesse (300 ~ 500 m/s) ou de la vapeur surchauffée (300 ~ 400 ℃) comme moyen de concassage. Mais ce n’est pas bon pour certains matériaux à faible point de fusion ou sensibles à la chaleur. Le concassage utilise un réfrigérant pour refroidir le matériau. Il refroidit le matériau jusqu'à le rendre fragile. Le matériau fragile subit de nombreux impacts à travers le mécanisme de concassage. Il est dans la chambre de concassage et devient finalement de fines particules. Le matériau broyé est très bien. La densité peut atteindre le niveau du micron (600 ~ 2000 mesh).
Le réfrigérant doit généralement être sélectionné en fonction des propriétés du matériau. L'azote liquide est le réfrigérant le plus utilisé. Sa température de refroidissement la plus basse peut atteindre moins 196 degrés. C'est le liquide de refroidissement préféré pour certains matériaux qui nécessitent un refroidissement rapide et ont une faible température de fragilisation. Pour les matériaux qui ne nécessitent pas de températures de refroidissement et de fragilisation élevées, utilisez de l'air comprimé. Ou utilisez l’air pré-refroidi d’un climatiseur. Utilisez-les pour échanger de la chaleur avec les matériaux.
Le broyage par flux d'air froid est aujourd'hui largement répandu. Il permet de broyer des matériaux à bas point de fusion et thermosensibles, et de les réduire en poudre ultrafine. On le retrouve dans des secteurs tels que les polymères, la chimie, les terres rares, la biologie, l'agroalimentaire, la pharmacie et les produits de santé. Il peut également être utilisé pour les matériaux inflammables, explosifs et facilement oxydables. Bien qu'il permette un broyage ultrafin, son coût est plus élevé que celui du broyage par gaz inerte.
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