提高超微粉碎机的粉碎效率若能提高立式超微粉碎机本身的粉碎效率自然是最好,下面先介绍立式无筛超微粉碎机的工作原理。粉碎粉碎盘的高速旋转,在离心力的作用下,物料在粉碎室内经装在粉碎盘上的锤刀撞击,又被以较高的速度旋飞到周围的齿圈上再次撞击,因锤刀与齿圈间的间隙很小,锤刀与齿圈间的气流因齿面的变化通断而发生瞬时变化而交变,物料在此间隙中受到高频的风力作用劳粉碎;超微粉碎形式包括物料与齿圈、锤头间的撞击粉碎、磨擦粉碎,物料内部的挤压磨擦粉碎及高频风力作用下的疲劳粉碎。
分级经粉碎的物料被从粉碎盘下进入的气流带到内壁与导流罩之间,然后进入分级区,通过旋转的分级轮,由受到的空气沾滞力和离心力作用的平衡进行分级,被分离出的粗料从导流罩的内腔再回到粉碎室重新粉碎,细的物料(成品)被吸入分级叶轮内,进入顶罩,从出料口进入收集系统。了解了超微粉碎机的工作原理后,主要从以下几个方面来讨论如何提高其粉碎效益。
均匀喂料喂料不均匀直接导致主机电流波动,使得主机不能在高负荷工作区工作,主机在高负荷工作区工作有利于提高打击密度,增强磨擦粉碎和物料内部的挤压粉碎,从而提高粉碎效率。
提高有效打击率提高有效打击率是提高粉碎效率的关键,它涉及齿圈结构、锤头结构、锤头线速度、过风速度、锤齿间隙。
齿圈结构对有效打击的影响如(1),齿圈结构为锯齿形,立式无筛超微粉碎机工作原理图1.出料口2.分级叶轮3.导流罩4.喂料绞龙5.齿圈6.锤头7.粉碎盘8.进风口33不同齿圈结构对有效打击的影响(1)(2)Page334工艺设备经验证物料经锤头撞击在离心力的作用下,斜击锯齿合金面后向齿内侧反弹,撞击粉碎效果较好,挤压效果差,因此形齿板比较适合脆性物料和大颗粒料的粉碎。
如(2),齿圈结构为三角形,物料经锤头撞击,在离心力的作用下,斜击三角齿合金面后大部分物料向齿外侧反弹,增加了内挤压的概率,因此三角形齿比较适合二次粉碎。
锤头的改进目前超微粉碎机的锤头多种多样,但有一个总趋势,锤头打击面积正在缩小,打击面积缩小可以降低空载负荷,同时提高打击面内的打击密度,从而提高打击有效率。
锤头线速度的选择从粉碎角度看,锤头线速度越高越好,但速度高了,空载负荷会迅速上升,粉碎时打击阻力上升,反而降低产能,所以锤头线速度一般不要超过120m/s,同时也不要低于单一物料粉碎所需的速度。
过风速度锤齿间的过风起悬浮和分料的作用,过风速度的选择很重要,可以通过观察齿圈下沿磨损和进风座里的落料进行判断,风速太低,进风座中会有非正常落料,齿圈下沿和粉碎盘外侧有早期磨损,但是可以提高打击密度和疲劳粉碎,从而提高粉碎效率。过风速度可以通过风门调节,但要兼顾出料口的风量,不能出现风送脉动。
锤齿间隙的选择国内生产的立式超微粉碎机的锤齿间隙一般在5mm~10mm,锤齿间隙偏大,锤齿间隙的大小应根据产品的细度来选择,细度高用小间隙,细度低用大间隙,考虑到磨损建议设计间隙3mm~6mm.
导流顺畅立式超微粉碎机的导流是靠内部导流罩来完成,同时导流罩起着分隔粉碎区与分级区的作用,导流罩的设计必须保证粉碎区不受分级影响,同时保证粉碎后的物料全部进入分级风选区,减少过度粉碎。
提高分离率立式超微粉碎机内部带有分级叶轮,由电机单独驱动,进行动态分级,电机转速可根据细度要求调整。粉碎后物料进入分级区因分级叶轮的驱动作旋转运动,粉粒同时受到空气沾滞力F1和离心力F2的作用,受力情况如,大于分级粒径的颗粒因质量大,则F2大于F1,被甩出回到粉碎室再次粉碎;小于分级粒径的颗粒则克服离心力F2进入顶罩吸出。
F1=3πdμurF2=π/6d3(ρs-ρ)u2Q/r式中:ur粉粒径向速度,m/suQ粉粒切向速度,m/sμ气体沾度,1.81×10-5Pa.sρs、ρ粉粒、气体密度,kg/m3Ar粉粒到回转中心半径,md粉粒直径,mF1、F2力,N根据受力分析,要提高分离率,须注意三点:①不能漏料,一旦出现漏料,为得到合格产品势必要提高分级旋转速度,这样就把部分达到粒径的颗粒甩出再粉,引起过度粉碎,降低了分离率,发现漏料要及时解决。②径向速度不能太大也不能太小,径向速度太大,势必要提高切向速度而使得电机在高频率区工作,细度选择面窄,不容易控制;径向速度太小会出现过度粉碎和细度下调不敏感;径向风速是由吸风量和分级叶轮结构决定的,调整后基本不变,切向风速是根据细度要求调节的。③分级叶轮的叶片不要太宽,宽了容易积料。
风量配置要合理超微粉碎机中风的主要作用是作为载体输送物料,同时也有冷却设备的作用,配风量应根据设备的最大产量来定,但在实际应用中一般可取主机的功率kW乘以83~113作为风机风量,单位为m3/h,大功率用小值,小功率用大值。
在实际使用中还要注意,在湿度较高的天气里超微粉碎机的产量会比较低,甚至无法生产,这是因为物料经微粉后表面积发生了巨大变化,粉体因吸湿降低了硬度。解决的方法是降低空气温度或除湿。