Анализ на развитието на смилащата среда и влияещите фактори
Тенденции в размера на смилащите частици
Еволюцията на оборудването за смилане се разви от топкови мелници с бъркалка, използващи топки за смилане с големи{0}}частици, до вертикални и хоризонтални пясъчни мелници, използващи перли за фино смилане, и накрая до ново поколение пясъчни мелници за ултрафино смилане с различни подобрени функции. Размерът на частиците на оксидните керамични топки (оксидни перли), използвани в мелничните среди, става все по-малък и по-малък с технологичния напредък, движен от два основни фактора:
A. Подобрена финост на смилане до микронни нива
По време на процеса на смилане мелещата среда разпръсква и смила материала по време на движение. По-малките размери на частиците създават повече контактни точки, което води до по-ефективно смилане. Например силикатни перли с диаметър 2 mm съдържат приблизително 20 000 частици на литър; перлите с размер на частиците 1 mm съдържат 80 000 частици на литър, четири пъти повече. Използването на големи-перли за смилане на частици може да бъде трудно да се постигне желаната финост дори след няколко стъпки, но преминаването към по-малки-перли за смилане на частици значително подобрява производителността.
B. Технологични иновации в устройствата за разделяне на пясъчни мелници
Широкото използване на ултрафини смилащи зърна се дължи на непрекъснатите подобрения в устройствата за разделяне, които позволяват непрекъснато намаляване на размера на зърната без да се жертва потокът на материала. От традиционните фиксирани плоски никелови сита до ситата Johnson с триъгълни напречни греди и след това до динамичните пръстеновидни сепаратори и патронни сита, ефективността на разделяне и експлоатационният живот са значително подобрени. Например американската мелница Premier Subo може да използва 0,2 mm смилащи перли. Лабораторната мелница Swiss Dyno-mill и устройството за центробежно разделяне, разработено от Buhler, издигнаха размера на частиците на перлите и методите за разделяне до нови висоти.
Специфичното тегло на смилащата среда постепенно се увеличава.
Обичайните перли за смилане включват стъклени перли, каменни перли, силикатни перли, чисти перли и перли от хромирана стомана, като специфичното тегло и твърдостта се увеличават в ред (с изключение на топките от хромирана стомана). По-високата плътност означава по-голяма маса и по-висока кинетична енергия. Според кинетичната формула
П=мв
P=mv, импулсът P на шлифовъчната перла е пропорционален на нейната маса m. По-високата плътност означава по-голяма енергия на удара и следователно по-висока ефективност на смилане.
За да се отговори на търсенето за ултрафино смилане на здрави неорганични пигменти (като сажди, циан синьо и железен оксид), като същевременно се подобри ефективността и блясъка, тенденцията е да се избират перли за смилане с висока -плътност. Съвременните производители на пясъчни мелници реагират по два начина:
A. Появата на пясъчни мелници с висока-плътност на кинетичната енергия
Миниатюризацията на смилащите цилиндри и увеличената мощност на двигателя са увеличили значително плътността на кинетичната енергия.
B. Подобрени материали за компоненти за контакт с пясъчни мелници
Ключовите контактни компоненти използват високо-производителни, износо-устойчиви материали като карбид, силициев карбид и алуминиев оксид, за да издържат ефективно на удара и износването на висока-кинетична енергия и висока-твърдост на шлифовъчни перли.
Намалена вариация на размера на частиците на смилащата среда
Значително подобрената еднородност на размера на частиците на зърната спомага за стесняване на разпределението на размера на частиците на материала, като същевременно намалява счупването на зърната, минимизира износването на контактните компоненти на пясъчната мелница и свежда до минимум риска от замърсяване на продукта. Понастоящем вариациите в размера на частиците на основната високо{1}}качествена среда за смилане се контролират в рамките на 0,2 mm. Производственият процес за еднакви мъниста обаче е сложен и относително скъп.
Резюме
Непрекъснатото намаляване на размера на частиците на смилащата среда, увеличаването на специфичното тегло и намаляването на вариациите в размера на частиците са ключови фактори, движещи развитието на модерни пясъчни мелници и ефективни технологии за ултрафино смилане. Тези тенденции значително подобриха фиността и качеството на продукта. В същото време напредъкът в технологията на оборудването и материалите гарантира ефективност на процеса на смилане и издръжливост на оборудването.
