您的位置:网站首页 > 技术应用 > 正文

效能球磨法研发极细微粉材的合理化研讨

作者:admin来源:中国磨粉机网 日期:2012-6-27 15:56:36 人气: 标签:

  粉碎过程对粉碎能耗进行建模分析也可得到相同的结论:Eu=Ec/m=Cd-5/2式中,Eu表示比破碎能,Ec表示破碎能,m表示质量,C表示与物料粉碎方式、物料性质有关的参数,d表示物料粒径。上式表明,颗粒直径越小,粉碎能耗越多。

  故要将石英粉纳米化必须提高球磨机的破碎能,即提高磨球的冲击和研磨能力,而磨球的冲击力是由球磨筒的转速决定的,因此,关键是提高球磨机的转速。

  碎设备普通球磨机在转速高于临界转速时会发生离心运转现象,对物料不产生冲击作用,磨剥作用也很弱。而行星式高能球磨机在提高转速时不会产生这种现象,对行星式高能球磨机的单个磨球的运动学和动力学进行分析,可以知道它的磨球与筒壁的脱离点是由球磨机的太阳轮直径、行星轮直径、磨筒半径等结构尺寸决定的,这就意味着可以在结构强度允许的范围内提高转速。而且转盘转速的提升还可增加磨球对物料撞击的频率,从而提高研磨能力。

  行星式球磨机有3个或4个球磨筒绕中心轴O公转,公转使磨筒中的物料压向筒壁运动至A区。在磨筒绕自身轴O1自转作用下,物料同研磨球剧烈的混合,施加在物料上的力比重力大十倍,这种情况下,物料位于B区,这种运动类似于普通球磨机,但行星式球磨机可以控制最行星式高能球磨机的运转状态简图终产品的粒度分布。

  实验结果与讨论下面以具体的试验来说明高能球磨法制备石英纳米粉的可行性。

  ⑴用行星式球磨机<7>,配备直径为2mm的钢球,在离心倍率为100G的状态下对硅砂进行粉碎,16min之前,产品粒度随时间增加而逐渐细化;16min之后则相反,随时间增加粒度反而增大,出现逆粉碎现象。16min是生成物的平均粒径为0.6Lm,小于1Lm的超微粉占78%,已经达到纳米级。行星式球磨机粉磨硅砂水的粒度分布由此试验可以看出,并不是球磨时间越长越好。这是由于生成物中的部分粒子在过剩的粉碎力作用下,形成比较牢固的凝聚体从而产生逆粉碎现象的缘故。

  ⑵行星式球磨机在900rpm的转速下<8>,磨矿时间为20min,筛分时间为10min,用不同的球、料总装容积及球料体积之比进行粉磨得到下曲线。球配比与产品正累积粒度关系曲线1.515@7;2.515@5+513.5@3;3.519@1+515@5;4.519@2+515@3;5.515@3+513.5@3+512@2在保证磨球容积为12.4mL基本不变的前提下,选择五组不同配比的钢球进行试验,其他条件同上一试验,结果如所示。

  可以看出,钢球直径为515时最为合适,此时球径与筒径之比为D=0.375.球径越小则磨碎越不理想,因为此时的钢球质量小,减弱了冲击力。球径过大时则钢球运动轨迹缩短,减弱了离心加速度。

  ⑶用行星式球磨机<9>,配备介质为氧化铝瓷化球及轴承钢球,对粉石曲矿分别进行干磨、湿磨及添加助磨剂。用红外光谱仪对粉碎样品进行检测,得到了粉石英随粉碎时间延长的红外光谱特征带的变化规律。

  粉石英的红外光谱图从粉石英的干磨、湿磨、钢球干磨粉磨样品随粉碎时间变化的红外光谱图可以看出,随着粉碎时间的延长,粉石英有序结构被严重破坏,发生了晶态向非晶态的转化。同时,随着粉碎时间的延长,晶体晶粒变细,晶胞变小,从而振动活性增强,振动也加剧。

  结语石英是一种高硬度的脆性材料,对其进行破碎至纳米级需要消耗巨大能量。用球磨法制备石英纳米粉,提高球磨强度是关键。行星式高能球磨机具有较大的惯性力,对粉料能产生强烈撞击。其撞击力的平方与转速成正比,可达到较高的球磨强度,适合于石英这种高硬度的脆性材料的纳米化。以上实例也表明了应用行星式高能球磨法可以将石英粉粉碎至纳米级,并给出了各独立工艺参数对最终产品粒度的影响规律。综合考虑球磨时间、球磨速度、装样率、球料比、助磨剂等工艺参数对最终产品粒度的影响,利用正交试验法找出最佳工艺条件是今后工作的重点。

  

读完这篇文章后,您心情如何?
0
0
0
0
0
0
0
0
本文网址: