中國粉體網(wǎng)訊 砂磨機是一款歷史悠久、技術(shù)成熟的設(shè)備，它的應(yīng)用歷史已超過百年。20世紀70年代，為了克服立式砂磨機因介質(zhì)偏析，研磨不勻、不易啟動等缺點，開發(fā)了臥式砂磨機。歷經(jīng)發(fā)展，憑借研磨效率高、產(chǎn)品粒度細、維護便捷、應(yīng)用對象廣泛等特點，臥式砂磨機已成為新能源、新材料等行業(yè)的核心裝備之一。
臥式砂磨機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理
臥式砂磨機由機架、傳動裝置、冷卻水系統(tǒng)、電機、控制系統(tǒng)、筒體、攪拌裝置和研磨介質(zhì)分離裝置等組成。
研磨介質(zhì)球以及研磨物料皆通過進料口先后加入，研磨介質(zhì)球的粒徑會遠大于被磨物料的粒徑，一般取1～1.2ｍｍ，其介質(zhì)填充率為60％～75％。當(dāng)研磨介質(zhì)和被磨漿料進入研磨腔后，在主軸的帶動下，分散盤以及分級輪將會對漿料進行攪拌，被磨漿料以及研磨介質(zhì)球在分散盤的攪動下產(chǎn)生高速的碰撞、擠壓，在攪拌單元以及研磨介質(zhì)球的共同作用下，被磨漿料的粒度進一步細化，達到亞微米級或者納米級的粒度效果。
臥式砂磨機結(jié)構(gòu)簡圖
臥式砂磨機的研磨效果影響因素有哪些？
臥式砂磨機的主要工作部件為轉(zhuǎn)動軸、分散盤、研磨筒、分級輪。其研磨過程是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，研磨效果也由多個因素共同影響。
工藝參數(shù)：漿料的粘度，物料顆粒的直徑、形狀，研磨介質(zhì)、物料填充率、孔隙率，漿料的溫度，外界的溫度，攪拌軸轉(zhuǎn)速，研磨時間等；
結(jié)構(gòu)參數(shù)：研磨盤的形狀、半徑、厚度，定距盤的形狀、厚度，主軸長度，研磨筒尺寸、形狀等；
材料特性：研磨筒內(nèi)襯材料、研磨盤材料、研磨介質(zhì)材料等。
攪拌單元的幾何形狀
攪拌單元作為臥式砂磨機的主要工作部件，對攪拌單元幾何形狀進行合理地設(shè)計可提高攪拌單元的利用率，提高對漿料的攪拌效率。
臥式砂磨機攪拌單元結(jié)構(gòu)簡圖
攪拌單元結(jié)構(gòu)形式常有銷棒式、盤式、螺旋式等結(jié)構(gòu)形式。由于盤式結(jié)構(gòu)具有耐磨、使用壽命長、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等特點，應(yīng)用市場面廣泛，所以盤式砂磨機是研究人員重點研究的對象。
對于盤式的臥式砂磨機而言，其攪拌單元主要分為分散盤和分級輪兩部分，其分散盤的輪廓形狀、安裝間距以及分級輪的結(jié)構(gòu)形式等對研磨效果的影響尤為明顯。
分散盤的間距
為保證磨粒平穩(wěn)地通過而不出現(xiàn)“卡球”的條件，間距的設(shè)計通常是2~3倍于所使用的研磨介質(zhì)球粒度。
分散盤的輪廓形狀
在采用分散盤形式的攪拌單元進行作業(yè)時，主要由分散盤將動能傳遞給研磨介質(zhì)和漿料顆粒，所以在臥式砂磨機的工作過程中，應(yīng)盡量提高顆粒與分散盤之間的碰撞次數(shù)和強度。同時，臥式砂磨機進行的是循環(huán)研磨，需要有較好的漿料流動性，分散盤的截面形狀影響著漿料的流動，常采用開槽或開孔的方法。
同時，從線速度與角速度的關(guān)系可知，適當(dāng)?shù)脑龃蠓稚⒈P徑向尺寸，可增大分散盤外圓輪廓的線速度，使得顆粒撞向研磨腔內(nèi)壁的沖擊速度更高。
分級輪的輪廓形狀
分級輪作為臥式砂磨機中第二個主要的工作部件，在企業(yè)內(nèi)采用這一結(jié)構(gòu)主要是用來增加粒徑較大顆粒的研磨時間，其結(jié)構(gòu)通常是類筒式，在其圓柱面上開有長條形的槽。分級輪主要是通過其在高速轉(zhuǎn)動時，其通流槽的側(cè)面帶動漿料進行轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生強大的離心力，粒徑較大的顆粒在此離心力的作用下將會產(chǎn)生往分散盤研磨區(qū)域運動的趨勢。所以，其分級輪的通流槽的個數(shù)以及側(cè)面面積的大小將會影響顆粒在研磨區(qū)的停留時間。在保證轉(zhuǎn)速的情況下，適當(dāng)?shù)脑龃笸鞑鄣拿娣e和個數(shù)，有助于提高顆粒在研磨區(qū)的停留時間。
主軸轉(zhuǎn)速
臥式砂磨機主要借助主軸帶動攪拌器高速旋轉(zhuǎn)，帶動研磨介質(zhì)球和漿料進行研磨和破碎。在研磨過程中，攪拌器的轉(zhuǎn)速是影響研磨效率和效果的關(guān)鍵因素之一。隨著轉(zhuǎn)速的增加，介質(zhì)球之間的能量交換和摩擦力會增大，從而促進研磨粒度的縮小和破碎效率的提高。同時，主軸轉(zhuǎn)速的提高也會導(dǎo)致磨料、攪拌器和腔體的損耗增加，并產(chǎn)生較多的熱量和噪聲，甚至可能造成產(chǎn)品的污染。因此，在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)不同類型的漿料，合理選擇合適的轉(zhuǎn)速作為研磨參數(shù)，以達到最佳的研磨效果和經(jīng)濟效益。
漿料粘度
在臥式砂磨機進行濕磨時，漿料的本身特性在研磨腔中的漿料運輸流動起著關(guān)鍵作用，合理的漿料特性還有助于物料輸送到磨機的功率，但在此過程中，磨機的研磨效率可能會出現(xiàn)變化。漿料粘度對于研磨腔內(nèi)的能源消耗具有重要的影響，有必要重點關(guān)注粘度變化對能耗的影響。
筒體結(jié)構(gòu)
砂磨機的筒體結(jié)構(gòu)主要有圓柱型、多面體型以及圓錐型。臥式磨機研磨筒的長度設(shè)計應(yīng)根據(jù)物料的技術(shù)要求和介質(zhì)的類型進行合理的選擇，長度過短則物料在研磨腔內(nèi)的停留時間過短，導(dǎo)致研磨不充分，長度過長則會影響介質(zhì)的流動性，從而影響研磨效果。
同時，由于在進行研磨作業(yè)時，由重力作用引起的應(yīng)力強度小于由離心力引起的重力強度，故研磨主要以離心力的作用為主，則臥式磨機的研磨筒的內(nèi)徑設(shè)計不能過度增大，但過小的研磨腔內(nèi)徑可能會帶來物料流動性的下降。故為了使得在有較好物料流動性的前提下保證研磨效果，一般將研磨筒的長徑比設(shè)計在3:1~8:1之間。
除了上述提到的結(jié)構(gòu)參數(shù)、漿料參數(shù)、主軸工作參數(shù)之外，還有其他因素需要考慮，比如研磨介質(zhì)的形狀和尺寸大小、漿料的填充率、PH值、研磨溫度、分散劑的選擇、研磨時間、研磨介質(zhì)的補給方式、進料速度等。為達到最佳的研磨效果，需要綜合考慮各種因素。
參考資料：
吳德意.臥式砂磨機研磨特性和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
馬暢.臥式砂磨機研磨機理的仿真與實驗研究
吳德意等.臥式砂磨機分散盤的結(jié)構(gòu)改進及仿真研究
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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