Струйные мельницы легко измельчают различные новые материалы, отличающиеся хрупкостью, высокой твёрдостью и чистотой. К таким материалам относятся литий-железофосфат, керамика, материалы на основе кремния, углеродные материалы, западные лекарственные препараты и химические материалы. Они производят порошки с мелким размером частиц, узким распределением размеров частиц и высокой чистотой. Струйные мельницы способны измельчать различные материалы до микронных и даже наноразмерных частиц, что обусловливает их широкое применение во многих отраслях промышленности.
Существует множество типов струйных мельниц, каждый из которых имеет свой принцип работы и разную эффективность измельчения различных материалов. Поэтому выбор подходящей мельницы струйная мельница Выбор конкретного материала имеет решающее значение. В настоящее время на рынке представлены такие основные струйные мельницы, как струйные мельницы с псевдоожиженным слоем, струйные мельницы с противотоком, струйные мельницы с плоскими (дисковыми) струйными мельницами, струйные мельницы с циркуляционной трубой и струйные мельницы с лопастями. В основе этих базовых конструкций лежат такие методы, как защита инертным газом, замораживание криогенным воздухом или жидким азотом, для оптимизации производительности струйной мельницы.
Как правильно выбрать струйную мельницу
Струйные мельницы с псевдоожиженным слоем — самый распространённый тип мельниц на рынке. Фактически, если не указано иное, под «струйными мельницами» часто подразумевают именно этот тип. Струйные мельницы с псевдоожиженным слоем обычно используются для измельчения таких материалов, как химическое сырье, фармацевтические препараты, косметика, высококачественная керамика и магнитные порошки.
В струйной мельнице с псевдоожиженным слоем материал измельчается в расширенном газом состоянии. Температура в камере измельчения поддерживается на уровне комнатной и не повышается, что делает её особенно подходящей для измельчения термочувствительных материалов. Кроме того, струйные мельницы с псевдоожиженным слоем обладают преимуществами встречных струйных мельниц. Они могут использовать поток газа для высокоскоростного соударения частиц друг с другом и измельчения с минимальным воздействием на стенки оборудования. Это обеспечивает такие преимущества, как узкое распределение размеров частиц, высокая эффективность измельчения, низкое энергопотребление, минимальное загрязнение продукта и низкий износ деталей. Они подходят для измельчения материалов с твёрдостью по шкале Мооса 9 и выше.
Одним из главных недостатков струйных мельниц с псевдоожиженным слоем является их высокая стоимость. Другой недостаток заключается в том, что для измельчения сверхзвуковыми струями исходный материал должен находиться в псевдоожиженном состоянии. Следовательно, исходный материал должен иметь достаточную тонкость. Размер частиц исходного материала обычно должен быть ≥ 30 меш; чем мельче исходный материал, тем выше производительность.
Принцип работы струйной мельницы с псевдоожиженным слоем для порошков Epic
Комплексная система измельчения состоит из системы подачи газа высокого давления, основного узла струйной мельницы, циклонного уловителя, пылеуловителя, дымососа и шкафа управления. Отфильтрованный газ высокого давления подается в камеру измельчения со сверхзвуковой скоростью через сопла Лаваля. После измельчения, под действием системы классификации, происходит разделение мелких и крупных частиц. Частицы, соответствующие требованиям по размеру, собираются ниже по потоку, а крупные частицы возвращаются в зону измельчения для дальнейшей обработки.
Рабочие параметры струйной мельницы с псевдоожиженным слоем Epic Powder
Тонкость помола продукта: Диапазон регулирования: от 2 мкм до 150 мкм. Распределение размеров частиц может регулироваться непосредственно с помощью преобразования частоты. Достигается мельчайший размер частиц D97 ≤ 2 мкм с высокой точностью и узким распределением.
Размер частиц сырья: ≥ 30 меш. Более мелкое сырье обеспечивает более высокую производительность; для более крупного сырья рекомендуется использовать предварительную мельницу.
Способ кормления: Использует бункер и частотно-регулируемый шнековый питатель для контролируемой количественной подачи.
Метод разряда: Измельченный, качественный материал собирается пылеуловителем или циклонным разгрузчиком. По желанию заказчика возможна установка таких устройств разгрузки, как электрические разгрузочные клапаны, пневматические или ручные дроссельные клапаны.
Качество продукции: Во всех струйных мельницах серии MQW используются передовые технические чертежи и европейские/американские процессы проектирования, что гарантирует продуманную технологию, эффективную работу и высокую стабильность.
Рабочая среда: Не требует специальных условий для работы в мастерской. Работа без пыли и загрязнения окружающей среды благодаря системе отрицательного давления.
Контроль температуры: Струйная мельница обеспечивает постоянный контроль температуры, что позволяет осуществлять непрерывное производство 24 часа в сутки, 7 дней в неделю круглый год без повышения температуры; максимальная температура ≤ 25 °C.
Послепродажная гарантия: На все струйные мельницы серии MQW распространяется 3-летняя гарантия (за исключением изнашиваемых деталей и электрических компонентов).
Гарантия качества: Вся продукция компании имеет сертификаты качества ISO9001 и сертификаты экологического менеджмента ISO14001.
Противоположная струйная мельница
Это оборудование, также известное как встречно-струйная мельница или обратная струйная мельница, работает за счёт ускорения двух потоков материала. Эти потоки встречаются с высокоскоростными газовыми потоками и сталкиваются в определённой точке для измельчения. Измельчённые мелкие частицы вместе с потоком воздуха поступают во внешний сепаратор. Под действием ротора сепаратора происходит их разделение на газ и твёрдую фазу, что приводит к образованию конечного продукта.
Поскольку механизм измельчения встречно-струйной мельницы основан, главным образом, на высокоскоростном столкновении частиц (скорость удара представляет собой векторную сумму скоростей двух встречных газовых потоков), достигается высокая эффективность измельчения. Это оборудование отличается высокой ударной силой, высокой скоростью измельчения, высоким энергопотреблением и позволяет получать мелкодисперсные частицы продукта. Оно особенно подходит для измельчения твёрдых, хрупких и липких материалов. Кроме того, принцип работы мельницы основан на соударении частиц друг с другом, что исключает износ неподвижных ударных деталей, вызванный высокоскоростными струями, что позволяет получать высокочистые микро- и нанопорошки.
Плоская (дисковая) струйная мельница
Плоскоструйная мельница, также известная как дисковая мельница, является самым ранним в мире типом струйных мельниц. Первая коммерчески рентабельная плоскоструйная мельница была разработана американской компанией Fluid Energy в 1934 году. Дисковые струйные мельницы обладают такими преимуществами, как простота конструкции и эксплуатации; их разборка, очистка и обслуживание очень просты. Они также оснащены функцией самоклассификации и подходят для измельчения хрупких и мягких материалов.
Недостаток дисковая струйная мельница При измельчении более твёрдых материалов интенсивное столкновение и трение с материалом может повредить стенки камеры измельчения, что приведёт к загрязнению продукта. Поэтому этот метод непригоден для измельчения высокотвёрдых частиц. Кроме того, значительная часть энергии в плоскоструйной мельнице тратится впустую; потребление энергии экспоненциально растёт по мере уменьшения тонкости продукта в процессе измельчения. Материалы обычно измельчаются только до D50 = 1 мкм.
Обычный дисковая струйная мельница Камера измельчения имеет дисковую форму. Она окружена 6–24 соплами высокого давления. Она также включает в себя питатель Вентури и сборник продукта. Исходный материал увлекается газом в питатель Вентури. Там он разгоняется до сверхзвуковой скорости. Внутри камеры материал движется в высокоскоростном вихре. Это вызывает столкновения частиц и удары о стенки. Крупные частицы выбрасываются наружу для дальнейшего измельчения. Мелкие частицы переносятся потоком воздуха в сборник.
Циркуляционная трубчатая струйная мельница
Циркуляционная трубчатая струйная мельница/классификатор обладает значительными преимуществами. Она обеспечивает измельчение и самоклассификацию без использования силового классификатора. Устройство компактно, но обладает высокой производительностью. Оно идеально подходит для хрупких материалов низкой твёрдости, достигая тонкости 3–0,2 мкм при минимальной адгезии к стенкам. Однако у него есть существенные ограничения. Внутренние стенки подвергаются сильной эрозии и износу под действием высокоскоростного потока. Это приводит к низкой эффективности измельчения и высокому энергопотреблению. Следовательно, оно не подходит для обработки твёрдых материалов.
Циркуляционная трубчатая струйная мельница (вертикальная петлевая струйная мельница) – это ещё один тип самоклассифицирующихся струйных мельниц, обычно подразделяющихся на мельницы с постоянным и переменным поперечным сечением, причём последняя наиболее распространена в настоящее время. Основная конструкция представляет собой петлевой трубопровод переменной кривизны и диаметра (в форме буквы «О»). Во время работы сжатый газ с высокой скоростью выбрасывается из инжектора сырья, создавая вакуум в камере смешивания сырья для автоматического всасывания материала. Затем сырье ускоряется трубой Вентури и поступает в нижнюю камеру измельчения О-образного контура.
Несколько сверхзвуковых сопел впрыскивают высокоскоростные струи в камеру измельчения под разными углами, вызывая столкновение, трение и сдвиг материала, что приводит к его измельчению. Измельченный материал поступает в верхнюю камеру классификации контура «О» вместе с потоком воздуха. Крупный материал возвращается по внешнему диаметру контура классификации в камеру измельчения под действием центробежной силы, в то время как мелкий материал выходит из контура центростремительным потоком воздуха и может пройти вторичную классификацию в камере спиральной формы с меньшим радиусом кривизны.
Целевая (лопастная) струйная мельница
На практике струйные мельницы с мишенями могут использовать мишенные пластины различной формы в зависимости от свойств материала и желаемой тонкости измельчения. Они обеспечивают хорошую регулировку направления подачи. Их измельчающее усилие относительно высокое, что позволяет обрабатывать довольно прочные материалы. Их часто используют для измельчения полимерных материалов, легкоплавких термочувствительных материалов и волокнистых крупнозернистых материалов.
К недостаткам можно отнести подверженность износу и сильную эрозию мишени и смесительной трубки, что требует регулярной замены деталей. Это может привести к загрязнению материала. Распределение частиц продукта по размерам, как правило, более широкое, а потребление кинетической энергии относительно высокое.
Также известная как одноструйная ударная мельница, её принцип работы основан на использовании высокоскоростного газового потока для переноса материала и удара о подвижные или неподвижные мишени различной формы для измельчения. Кроме того, частицы многократно отскакивают от стенок камеры измельчения. Измельчённый материал затем выводится потоком воздуха через выпускное отверстие в сепаратор.
Мы рассмотрели пять распространённых типов струйных мельниц, но наиболее распространённым по-прежнему остаётся тип с псевдоожиженным слоем. Если вам нужна струйная мельница, обратитесь в компанию Epic Powder Mill по телефону 86-157-6227-2120. Теперь давайте обсудим, как выбрать измельчающую среду.
Защита инертным газом
Многие современные промышленные процессы связаны с горючими, взрывоопасными или легко окисляющимися порошкообразными материалами, требующими сверхтонкого измельчения. Для обеспечения безопасности процесса в качестве измельчающего тела в струйных мельницах обычно используются инертные газы (например, азот, аргон) для достижения сухого сверхтонкого измельчения. Во время работы система струйной мельницы сначала продувается непрерывной подачей инертного газа для вытеснения воздуха до тех пор, пока уровень кислорода, определяемый кислородным анализатором, не достигнет заданного безопасного значения. Затем запускается подающее устройство для начала измельчения материала.
Процесс криогенного струйного измельчения
Для материалов высокой прочности, требующих сверхтонкого измельчения, можно использовать криогенное предварительное охлаждение. При криогенном струйном измельчении в качестве хладагента для теплообмена с материалом, охлаждая его до хрупкого состояния, в первую очередь используется жидкий азот (до -196 °C). Охрупченный материал затем подвергается многочисленным ударам в камере измельчения под действием измельчающего механизма, в конечном итоге превращаясь в мелкие частицы. Тонкость измельченного материала может достигать микронного уровня (600–2000 меш). Для экономии затрат, для материалов с менее строгими требованиями к температуре охлаждения/хрупкости, для теплообмена с материалом можно использовать предварительно охлажденный воздух от чиллеров или генераторов холодного воздуха.
В настоящее время метод криогенного струйного измельчения широко используется для сверхтонкого измельчения легкоплавких термочувствительных материалов в таких отраслях, как производство полимеров, химикатов, редкоземельных металлов, биологии, пищевой, фармацевтической и медицинской промышленности. Его также можно использовать для сверхтонкого измельчения легковоспламеняющихся, взрывоопасных и окисляющихся материалов, хотя, как правило, он дороже, чем использование инертного газа.
Сотрудничайте с Epic Powder для удовлетворения ваших потребностей в помоле
Компания Epic Powder специализируется на предоставлении передовых решений для струйной мельницы, разработанных с учётом ваших конкретных требований к материалу и производственных целей. Мы обладаем экспертными знаниями во всем спектре технологий струйной мельницы с псевдоожиженным слоем, плоской (дисковой) и других типов, включая системы с защитой инертным газом и криогенными функциями. Мы понимаем, что выбор правильной технологии измельчения критически важен для достижения оптимального качества продукции, эффективности и экономической эффективности.
Наша команда инженеров готова помочь вам выбрать оптимальную конфигурацию струйной мельницы и параметры процесса для вашего применения. Мы стремимся не только поставлять высокопроизводительное оборудование, но и предоставлять комплексную техническую поддержку и надежное послепродажное обслуживание.
Контакт Эпический порошок сегодня по телефону 86-157-6227-2120, чтобы обсудить, как мы можем помочь вам добиться превосходных результатов в ваших операциях по переработке порошков.