朱松德
【摘 要】随着粉体的应用范围扩大,对粉体的要求也越来越高,为满足粉体工业的需要,持别是对热敏热塑物料微粉碎的需要,笔者主持和参与了一种适合热敏热塑物料的微粉碎机组的研制工作。该机组利用冲击粉碎原理,粉碎机内无筛板筛网,采用机外分级,在无任何辅助冷却的条件下,实现了低温升的目的。经生产试验取得了非常满意的效果。本文重点介绍了研制的目的,机组的主要结构特点,设计参数和性能指标,以及机组的应用范围。从试验和生产实践的结果来看,该机组对热敏热塑物料的粉碎效果,具有其他设备无可替代的优点。
【关键词】微粉碎;低温升;机外分级;无水冷;深冷
0.前言
粉体应用十分广泛,为了扩大资源利用,要求也越来越高,这就对粉体工业提出了严峻的挑战。目前许多产品粒度要求达到微米级甚至更细。这是因为微粉和超微粉材料具有表面积大、分散性好、易溶解的特点,同时对光、电、磁、热等物理性能及生物效价发生了巨大变化。这些特性在冶金、化工、医药、生物工程、食品工程和饲料工业中得到了广泛应用。如,颜料的色泽是随着粒度而变化的,因此要求某些颜料的粒度为0.2~0.9μm,才具有较好的色泽。生物农药的粒径为44μm才具有好的溶解性和不堵喷头。当饲料中某种矿物元素的添加量为数ppm时,其最大粒径为5μm才能混合均匀,所以研究和应用微粉技术和设备具有十分重要的意义。
粉体制备技术归纳起来有两大类:一是利用化学反应或物相的转变方法,这种方法制备的粉体具有产品粒度小,粒度的一致性好,但工艺复杂,成本高,生产规模受到限制;二类是机械方法,即通过机械力的作用将较大的颗粒状物体制成粉体。这种制备粉体的方法具有成本低、产量高、工艺简单,同时可以通过机械控制满足不同粒度要求等优点,而且会发生机械化学反应,有可能改善物料性能。因此通过机械力作用制备粉体是粉体工业中应用十分普遍的方法。本文介绍的是一种利用冲击原理、适用于多种行业、特别热敏材料和热塑材料的低温升微粉碎机组——DWWF-200型机组。
1.机组的结构和主要特点
1.1机组的组成
(1)WFZ-200型微粉碎机,粉碎部件为销棒式,无筛板筛网,机外气流分级,主轴(卧式)转速4320r/min,配套功率7.5KW。
(2)供料装置,采用螺旋输送器供料,除料斗外,设有回料口,同时可根据物料特性,采用手动锥盘式无级变速器调节供料速度,转速在5.5r/min~22r/min之间可调,功率550W。
(3)LXF-250型离心分级器,为满足不同粒度要求,分组轮转速可在417r/min至1668r/min间可调,配套功率为550W。
(4)双并串联四筒沙克龙卸料装置,收集粉碎的产品。
(5)PL-800B型除尘器,风量为800m3/h,资用风压为70mmH20,风机全压180mmH20,净化率99.5%,风机功率1.1KW。
(6)电器控制柜。
1.2工作原理
一般粉碎机是机内分级,内设筛板和筛网,这样,一方面对于未达到粉碎要求的物料会在机内反复冲击,温升通常会高达60℃~80℃,甚至更高,这对热敏性和热塑性物料完全不能适用。另一方面由于采用机内筛网分级,无法达到微粉碎的目的(高目筛网易堵塞)。该机组采用的是机外分级,有效克服了上述缺点。
机组结构如图1所示。待粉物料从料斗经供料器3均匀添加到粉碎机2内进行粉碎,粉碎到一定程度的物料由风送至分级器8进行分级,在风送和分级过程中,对物料有良好的冷却作用,分级后未达到要求的颗粒较大的物料重新反回供料器,再次进入粉碎机进行粉碎。达到要求的微粉则由气流携带进入离心集料器4和5,气、物分离后由集料器出口得到合格成品。从集料器排出的气体中尚有少量的粉体随气流进入除尘器,清洁的空气由除尘器上出口排出,此时除尘器下部还可以收集到利用价值更高的成品。该机组的独特之处在于,不需要水冷或深冷,不用筛板、筛网,采用机外分级方式,达到产品粒度细,温升低的效果。
1. 电机 2. 粉碎机 3. 供料器 4,5. 离心集料器
6. 控制柜 7.输料管 8. 分级器
图1 机组结构图
1.3主要特点
(1)粉碎时物粉的温升低 当产品要求为100目至200目,环境温度为20℃时,连续工作物料温度仅为38℃(温升为18℃),明显优于国内外同类产品。
(2)该机组采用机内、外分级的独特设计,有效避免了物料在机内过粉碎现象,有效降低了能耗。
(3)根据具体要求,产品粒度可调,且粒度一致性好,对固体发酵生物农药粉碎后,利用光学显微镜,图像分析仪检测的结果显示,其颗粒的平均直径为19.444μm,可93%通过325目筛,89%通过400目筛,且能全部通过230目筛。粒度分布见图2。
μm
图2 产品粒度分布图
(4)应用范围广供料和分级等关键部分均采用了无级变速调速器,可以方便获得不同要求的产品,实现各行业对产品的要求。
(5)车间环境好,粉尘少该机的空气循环系统风量小,风压低。且主要设备在负压状况工作。
2.主要技术参数及性能指标
(1)机组配套总功率:9.88KW。
(2)粉碎时物料温升:≤30℃。
(3)产品粒度:44μm~250μm(可调)。
(4)生产率:脆性物料150-300kg/h。
(5)循环风量:500-700m3/h。
(6)工作噪声:<90DB(A)。
3.机组的主要应用
DWWF-200型机组是一种将颗粒干物料制成粒度为37~250μm(400目至600目筛)成品的设备,用户可以根据需要方便地调节成品粒度。
本产品适用于生物农药(如,固体发酵Bt)、中药、西药、食品、饲料、饲料添加剂、化妆品、精细化工、矿物盐、冶金、建材等行业。各种有机、无机化合物,由于温升极低,也适用于热敏性和热塑性物料的粉碎。机组有完善的分级和除尘系统,经微粉碎和自动分级,可以一次制成合格产品。因采用负压作业车间粉尘少,废气排放符合环保标准。
本机组是一种小型设备,整机组配套总功率约9.88KW。适合于小型企业或个体使用。其生产率随原料种类和粒度要求的不同而异,特别是对不同粒度要求有较大的差异。当用来粉碎矿物盐,而要求成品粒度为80目时,台时产量约为200kg。当用于粉碎固体发酵生物农药,且粒度要求为100~150目时,台时产量约为20kg左右。