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矿物加工中适用的超微粉碎设备种类

2019-07-11
        众所周知,在矿物的加工过程中,超细粉产品性能与采用的加工工艺过程、使用的加工设备、制定的操作规程等密不可分。采用的工艺过程、使用的加工设备、制定的操作规程不同,便会得到不同的矿产利用率、不同的生产成本、不同的产品品质,不同的经济效益。
        气流磨(圆盘式、对喷式、硫化床式、⋯)的基本工作原理是利用高压气体携带被加工矿物颗粒在粉碎腔内剧烈碰撞、摩擦等达到粉碎的目的。工作原理决定了入料粒度、物料硬度、气流速度、碰撞方式、出料粒度极限等,从而决定了破磨效率和产品品质。由于使用的破磨动力为气体,使得能量利用率大大降低。将自然状态的空气经压缩机压缩,把电能或化学能(发动机)转化为压缩气体的能量,在经过气体的杂质处理(油污、水份等),进入粉碎腔释放能量做功,此后的气体能量无法循环利用。这些过程造成该设备能量利用率相当低。高压气体携带被加工矿物颗粒在粉碎腔内剧烈碰撞、摩擦等达到粉碎的目的,使得破碎比不可能太大,即使施加极高的气压,效果也不会明显改变。这便造成气流磨入料粒度的前期准备投入很大,污染通常在此产生。气流磨粉碎腔体积不大,可以使用价格贵的非金属材料加工而成,以便避免破碎时对物料产生污染,因此气流磨主机可以加工纯度很高的超细粉产品。气流磨对产品产生的污染来自前期工序。碰撞产生的产品粒形的球形度较差。
        雷蒙磨(立磨、辊磨、盘磨、...)的基本工作原理是利用碾压作用力,参见图1(b)。无论是碾压滚的安装方式为水平布置、铅直布置、带有倾角布置等,也不管碾压滚辅助以机械或液压形式的压力来提高破碎力,都存在两个问题。一个是碾压滚与支撑盘面之间形成的咬合角度,决定了被破碎物料由摩擦力而被钳咬的入料粒度大小。超过咬合角的入料粒度,无论碾压滚施加多大的压力,不但不能破碎物料,反而会增加滚前的物料堆积波和碾压滚的跳跃造成的碎盘现象。二是随着物料的细化,碾压滚下接触面上物料颗粒的数量增加,单个物料颗粒所承受的破碎力急剧减少,大大降低了设备的加工能力。碾压滚施加过大的压力,给雷蒙磨零部件的材料选择、动力性能的合理运用和能量消耗带来难于逾越的困难。雷蒙磨(立磨、辊磨、盘磨、...)的工作系统材质选择受到工作方式的限制,剔除加工掺入的杂质成为极其困难的事情。由于难以使用大体积的非金属材料制造碾压零件,杂质混入量较大,且难以去除。分级需另加动力系统和设备。
        高速冲击磨(锤式、风扇式、...)的基本工作原理是利用设备的高速冲击力击打物料,并通过反击板的二次冲击使物料破碎。用剧烈碰撞、摩擦等达到粉碎的目的,这会随着物料的细化使得破碎能力急剧降低。而且转子与定子间的间隙会因磨损而发生变化,造成破碎粒度放大。转子的速度提高有利于破碎获得更细得物料颗粒,但转子动力学问题给制造和使用带来很大的麻烦,加工硬度大的物料成为困难。冲击碰撞获得得物料球形度和流动性很差。同样,工作系统材质选择受到工作方式的限制,难以使用大体积的非金属材料制造冲击零件,剔除加工掺入的杂质成为极其困难的事情。
对待实际生产中的非金属矿物超细粉磨问题,应尽量研究和采用经过合理优化过的工艺过程,由优化过的工艺过程提出和确定机械设备的性能要求,在由设备厂家提供能完全满足工艺要求的设备。这种定制的非标设备可是获得最佳的产品性能和经济效益。虽然投资成本略有增加,但总的效益是远远超出设备选型产生的结果。退一步来说,对于厂家定型的设备应该提出符合自身要求的改造要求,而不要轻易改变工艺要求以适应已经定型设备的性能。按照工艺过程优化参数,让厂家提供成套设备是最佳选择,这样可以获得最优工作状态及其高品质产品的收益,应该首先坚持这一点。

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