真钱炸金花原料破碎与粉体制备

发布时间:2019-04-08 06:02

  原料破碎与粉体制备._职高对口_职业教育_教育专区。原料破碎与粉体制备.

  1.2 原料破碎与粉体制备 1.2.1 破 碎 一、基本概念 ? 破碎(crushing)定义——对块状固体物料施用机械方法,使之克服 内聚力,分裂为若干碎块的作业过程。 破碎物料多脆性材料,但有较高的韧性和塑性物料,需采取特殊措施。 破碎的作用——减小块状物料的粒度,这在不同的工业部门中有不同 的意义。如陶瓷、玻璃、水泥行业都要求把块状原料破碎到一定粒度 以下,以他后续粉磨。粒度直接影响生产控制和产品质量。冶金行业 则需要将矿石破碎到指定粒度,才能实施剔除杂质的选矿作业。 ? ? 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 1 方法与分类 ? 破碎方法有:(a)挤压;(b)劈裂;(c)折断;(d)磨剥; (e)冲击五种。 上述五种方法,挤压所需力较大,劈裂和折断因其作用力较集中,所 需力仅为挤压的l/10左右。冲击属瞬时动载荷,对脆性物料有较好的 破碎效果,但工作部件磨损较大。磨剥的破碎效率较低,但对一些具 有明显解理面的矿物,这种方式有利于破碎产品保持矿物原有晶体形 态。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 2 ? 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 3 二、破碎设备 (一)颚式破碎机(jaw crusher) ? 颚破的主要破碎工艺部件是动颚和定颚。动颚可绕其悬挂心轴相对定颚 作周期性摆动,使处于动、定颚之间的物料受到挤压、劈裂和折断作用 而破碎。 ? 颚破分为三种类型:简摆式、复摆式、综合摆动式。 (二)圆锥破碎机 ? 圆锥破碎机破碎工作部件是两个截锥体,一定一动。圆锥破碎机可用于 粗碎和中细碎 (三)辊式破碎机 ? 可分为单辊、双辊、三辊、四辊四种机型。常用的是双辊破碎机。其破 碎机构是一对辊子,入两辊之间,受到挤压而破碎。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 4 (四)锤式破碎机 锤式破碎机的破碎机构是带锤头的转子,转子由主轴、挂锤 体、销轴和锤头构成。此法不适于破碎和湿物料。 (五)反击式破碎机 反击式破碎机(kickback crusher)是锤式破碎机的改进型, 物料从进料口沿导料板进入锤击区受到冲击后,小块料沿转子切 线方向飞行,大块物料沿与切线成一定角度的方向偏斜抛出,向 冲击板高速冲击,碰撞后又反弹回锤击区重复上述过程,反复的 冲击破碎。 (六)笼式粉碎机 笼式粉碎机也是冲击型破碎机,其主要破碎机构是转笼。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 5 1.2.2 ? 粉 磨(grinding) 粉磨与破碎同属粉碎(comminution)作业,可视作粉碎的两个不同作 业阶段。 一、球磨机的工作原理、特点及类型 球磨机(ball mill)——内装入研磨体和被磨物料,研磨体的装入量为 筒内有效容积的25%~50%。按旋转速度的快慢,筒体内研磨体可能出 现三种基本运动状况,转速太慢时,研磨体与筒壁间摩擦力太小,其 仅被带到相当于动摩擦角的高度就沿壁下滑,即所谓“倾斜态”,物 料只受到研磨作用,缺少冲击作用,粉磨效果不佳。转速较大时,研 磨体贴附简壁一道回转,被称为“周转态”,基本无冲击和研磨作用。 转速适中,研磨体提升到一定高度后抛落下来,则为“抛落态”,其 冲击和研磨作用较强,粉磨效果较好。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 6 二、球磨机的构造概况 ? 球磨机有筒体部分、进料及出料装置、轴承系统和传动系统这几部分。 筒体部分由钢板焊接而成,筒体内表面装设了可更换的耐磨材质衬板, 不同形式的衬板可调整研磨体的运动状态。如磨体较长,常以隔仓板 将磨内空间分割为若干磨仓,使不同尺寸的研磨体按大小顺序,由磨 头至磨尾分类填充。此外,隔仓板还具有筛析物料和控制磨内物料流 速的作用。 球磨机的传动系统有三大类: 边缘传动;中心传动;和无齿轮传动 研磨体的最大填充率 根据上升和抛落运动两部分研磨体在筒体断面上的面积,求得理论适 宜转速时的最大填充率为0.42。 ? ? ? ? 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 7 三、粉磨作业流程 粉磨系统 ? 开路系统——开路(open circuit),无分级设备,物料从磨机中出来 即为产品;流程简单,设备少,操作简便,基建投资少,其缺点是物 料必须全部达到合格细度才能出磨,容易产生过粉磨,因而开路系统 粉磨效率低,电耗高,产量低。 闭路系统——闭路(closed circuit),配分级设备,出磨物料须经分级 设备分选,合格细粉为产品,粗粉返回磨内重磨。可以消除过粉磨现 象,可调控产品粒度,且能提高粉磨效率和产量。其缺点是流程复杂, 设备多,基建投资大,操作管理复杂。 ? 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 8 ? 多台粉磨设备串联运行时,构成多级粉磨流程。 ? 在闭路系统中,分级机的回料量T与成品量 Q之比,以 百分数计,称为循环负荷率K。各种不同粉磨系统的循 环负荷率一般在50%~300%。对球磨机而言,循环负 荷率与磨机长度有关,真钱炸金花磨机越长则出磨物料越细,循 环负荷率就越低。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 9 四、影响磨机效率的主要因素 1. 入磨物料的性质 粒度、易磨性、温度和水分四个方面①入磨物料粒度 大,则研磨体的尺寸也要相应增大,而研磨体个数减少削 弱了粉磨效果,从而降低了产量,增加了电耗。②易磨性 是表征物料粉磨难易程度的物理参数,真钱炸金花,易磨性好产量高, 反之则产量低。③入磨物料的温度如高于常温,致使磨内 温度升高,物料易磨性下降。④入磨物料水分应适中。水 分过大易粘在研磨体和衬板上,形成“物料垫”,水分过 少则影响磨内散热,易产生“窜磨”跑粗现象。适宜的物 料水分为l%~15%。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 10 易碎系数Km:为了表征物料粉碎难易程度的综合影响, 可用相对易碎系数来反映物料的易碎性。 某物料的Km=Eb/E:采用同一粉碎机械,在相同 物料尺寸变化条件下,粉碎标准物料的单位电耗 Eb与 粉碎干燥状态下某一物料的单位电耗 E 之比,即 。物 料的易碎系数愈大,愈容易粉碎。 2. 助磨剂 ? 添加少量助磨剂,可以消除细粉粘附和聚集现象,提高 粉磨效率,降低电耗,提高产量。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 11 3.粉磨产品细度 ? 产品要求越细,则磨机产量越低。 4.设备和流程 ? 设备规格越大产量越高,流程则以闭路流程为佳。 5. 研磨体 ? 研磨体的形状、大小、装填量、级配以及补充等对磨 机产量有明显的影响。磨介填充率一般在25%~4 5%之间,干法粉磨取值较低. 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 12 6 干法磨机通风 ? 良好的磨内通风可冷却磨内物料,改善易磨性,排除水 蒸气,增加极细物料的流速,使之及时卸出磨机。 7 干法磨水冷却 ? 主要是磨内雾化喷水,可有效带出磨内热量,消除静电 凝聚,有利于提高产量。 8 磨机的操作 ? 喂料量适当且均衡稳定是提高产量的重要措施。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 13 五、其他形式的磨机 (一)无介质磨 ? 磨机结构与球磨机相似,其筒体直径很大而长度较小.长径比一般小 于1,磨内无研磨体(或加少量研磨体),靠物料自身相互间的冲击和 研磨作用形成一种自磨机制,故又称自磨机。 (二)辊式磨 ? 有立式、卧式两种类型。其粉碎机构为锥辊(球)和磨盘(环),靠 挤压和摩擦使辊、盘间的物料磨碎。物料由上部加料口均匀加入并撒 落在磨盘上,受到磨辊的碾压作用而粉碎。由于其合格细粉靠气力输 送出磨,这类磨机都在磨体内装备了选粉机,如以废热气体作工作介 质,真钱炸金花可实现粉磨、烘干、分级一体化。 当今世界最大的辊磨台时产量已达700t/h,功率 5 750kw。 ? 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 14 (三)辊压机 ? 辊压机是高压粒间挤压粉碎理论生产的一种新 型磨机,辊压机的粉碎机构是一对相向转动的 辊子,一定一动,两辊间施以高压,其名义挤 压应力为5~10MPa。突出优点是能量利用率 高,破碎比大,与球磨机相比,节能效果高达 50%。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 15 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 16 六、超磨机 ? 超细粉一般是指粒径在10um以下的粉体物料。 ? 超细磨主要有机械式和流能式两类。有振动磨、搅拌磨和冲 击磨 多用于硬度不高的天然矿物、化工原料、填料等脆性物料的 超细粉碎,如充以液氮,还能进行深冷粉碎。能适应干法和 湿法及连续或分批作业等多种要求。 ? ? 搅拌磨的粉碎机构由固定的研磨腔体和装在其轴心的搅拌器 构成,工作时搅拌器旋转,带动研磨体运动,对物料施加粉 碎力。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 17 ? 冲击磨的结构特征是具有围绕水平或竖直转轴高速旋转的回转工 作件,借助回转件的强烈冲击,使入磨物料与其他固定工作件碰 撞磨擦而粉碎。还能用于纤维状物料或塑性固形物的粉碎。 ? 机械式超细磨机普遍存在着机损和物料污染问题。 流能式超细磨是目前主要的超细粉碎设备。 ? 喷嘴是气流磨最主要的组成部分,其作用是将流动介质的压力能 转换成速度能,产生高速气流,使物料颗粒相互之间或颗粒与固 定板发生激烈的冲击碰撞而粉碎。现代气流磨的 Ma一般为15~30 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 18 1.2.3 超微粉合成方法 ? 超微粉(ultramicron)的粒度一般为1~100nm。目前尚 不能用机械粉碎方法获得。当物质微细化到这种程度 时,将表现出与原固体显著不同的性质,成为物质的 新状态,如大颗粒金属粉具有连续的导电能带,而超 微金属粉的电子能级却是离散的。 ? 表面效应——指颗粒物质表面原子与内部原子的数量 之比达到不可忽略的程度时,某些物性发生改变的现 象。如熔点下降、晶体结构异常等。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 19 一、化学反应法 ? 多以固相物质为原料,利用氧化还原反应、固 体热分解反应、固相反应等化学方法制备超微 粉。如 硅可先氧化成四氯化硅,然后在锌蒸 气中还原成硅微粉。 ? 热分解法是利用晶体的热分解反应来制备微粉, 其产品粒度可通过调节反应速度加以控制,反 应速度快时,成核数量多,粒度小;反之则粒 度较粗。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 20 二、冷冻干燥法 ? 首先制备含有金属离子的盐溶液,然后将溶液雾化成 微小液滴,同时进行急速冷冻使之固化,可得冻结液 滴,经升华将水分完全汽化,成为溶质无水盐,最后 在低温下煅烧,即可合成超微粉。 ? 设盐水溶液的初始状态为点①,经急速冷冻至状态点 ②,成为冰与盐的固体混合物。再将物系恒温减压至 状态点③,该点恒压升温至状态点④,成为无水盐超 微粉体。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 21 三、喷雾干燥法 ? 用雾化喷嘴将盐溶液处理为雾状,随即进行干燥和捕 集,捕集物可直接或经热处理后作为产物颗粒。 四、蒸发凝聚法 ? 物理方法。目前比较普遍的做法是将金属在惰性气氛 中加热,使之熔融蒸发,气化的金属原子被周围的惰 性气体冷却,凝聚成原子的集合体,形成微细颗粒。 制备出最小粒径为2nm的超微颗粒,颗粒的粒径可由 加热温度和冷却速度控制。温度低且冷却速度高,则 粒度较小;反之,则粒度较大。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 22 五、生成沉淀法 ? 溶液中的离子A+和B-的浓度超过其浓度积[A+]· [B-]时,A和 B开始结合,进而形成晶格,当晶格生长到一定程度时发生 重力沉降,将此沉淀物过滤、洗涤、干燥,再反应形成微粉。 目前应用较为广泛的是共沉淀法和化合物沉淀法。 (一)共沉淀法 (coprecipition) ? 即溶液中所用的离子完全沉淀,均匀分布在主成分中,以获 得组成均匀的沉淀物颗粒。但由于溶液中的沉淀生成条件因 不同金属而异,让组成材料的多种离子同时沉淀十分困难。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 23 (二)化合物沉淀法 ? 化合物沉淀法可弥补共沉淀法的缺点,其溶液中的金属离子是依据 由于配比组成相等的化学计量组成的化合物形成沉淀的,沉淀物一 般具有在原子尺度上的均匀组成。 (三)醇盐水解法 ? 金属醇盐属有机金属化合物,可与水反应生成氧化物、氢氧化物、 水合物等沉淀。这种水解反应一般进行很快,只有个别情况例外。 如沉淀为氧化物,可直接干燥成为成品微粉,氢氧化物水合物沉淀 则需经焙烧才能获得氧化物微粉。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 24 六、气相反应法 ? 该法以金属卤化物、氢氧化钠、有机金属化合物的气相物质为原 料,通过热分解 反应及化学反应使之生成超微粉。 七、激光合成法 ? 激光合成法是气相合成法近期的成功尝试,其所产生的二氧化碳 激光束的入射方向与反应气流方向垂直。其最大输出功率150kW, 激光束射到气流上时,在反应室内形成反应焰,超微粉即在反应 焰内生成,用氩气流作载体,可将微粉收集在微过滤器上。 ? 激光合成法的优点是杂质少,可生成超纯微细粉,且合成条件易 控制。 2018/10/3 合肥学院化学与材料工程系 25

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