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干法工藝——突破了以往干法粉碎無法企及的細(xì)度極限!

  更新時間:2015-08-06 點(diǎn)擊量:3474

    過去,對于絕大多數(shù)干法研磨工藝,2微米是該類工藝的實(shí)際極限值。在的S-JET?工藝中,流化床氣流磨內(nèi)使用過熱蒸汽作為研磨氣體。該種蒸汽氣流磨可以生產(chǎn)d50在130納米,并且大粒徑不超過400納米的干粉,突破了以往干法粉碎無法企及的細(xì)度極限。

  提升產(chǎn)品性能和開發(fā)新產(chǎn)品的動力存在,然而,往往因?yàn)楹苄〉膯栴}造成巨大的阻礙。尋求創(chuàng)新不斷驅(qū)使著眾多涂料、顏料及相關(guān)行業(yè)研發(fā)者關(guān)注細(xì)微顆粒(被研磨到1微米甚至更細(xì)的物料)以提升產(chǎn)品性能或開發(fā)新應(yīng)用。

  在多年前,微米顆粒的生產(chǎn)已成為現(xiàn)實(shí),并帶來眾多益處。

  介質(zhì)研磨工藝,即使用研磨珠(介質(zhì))來將大顆粒磨細(xì),目前在上述行業(yè)工藝內(nèi)扮演著舉足輕重的角色。這一工藝的典型過程是將物料分散在懸浮液中,使用帶介質(zhì)研磨設(shè)備去研磨或分散物料,后再通過干燥以獲取納米顆粒。

  以上每一過程都消耗能量并且會帶來物料污染和設(shè)備的磨損。然而,由于在過去,干法工藝在生產(chǎn)納米顆粒方面受限于產(chǎn)能,不得不通過濕法工藝來進(jìn)行生產(chǎn)。這使得許多物料無法被大規(guī)模生產(chǎn)并限制了創(chuàng)新。

  對于亞微米或納米范疇內(nèi)更精細(xì)的干粉產(chǎn)品的需求帶來了對于研磨工藝的研發(fā)。通過干法來納米化顆粒帶來了節(jié)能以及經(jīng)濟(jì)性。不同于傳統(tǒng)的氣流磨,S-JET?系統(tǒng)使用過熱蒸汽作為研磨氣體。使用蒸汽作為研磨氣體在簡單的不帶有內(nèi)置分級輪的螺旋式或環(huán)式氣流磨內(nèi)已被使用多年。然而,在這一的系統(tǒng)內(nèi),內(nèi)置了空氣分級輪以控制顆粒粒徑。這兩個因素使得蒸汽流化床氣流磨可被商業(yè)化。

  例如,從下表兩個例子中可以看到,在過去使用傳統(tǒng)干法研磨加工d99小于2微米的氧化鐵顏料是非常困難的,但是在的S-JET?蒸汽系統(tǒng)內(nèi),其細(xì)度可達(dá)到d99小于1微米。

樣品名稱細(xì)度

d50 μm d99 μm
氧化鐵0,130,37
陶瓷顏料0,130,34

  相較空氣,蒸汽可以為氣流磨提供更高壓力。更高的研磨壓力產(chǎn)生了更高的氣流速度。在壓力40bar的狀態(tài)下,氣流速度約可達(dá)到1200米/秒(更高的壓力仍具可能性,并將更有益)。與空氣高約600米/秒速度相比,噴嘴處的動能大約提高了4倍。研磨能量的增加使得在研磨過程中可產(chǎn)生更細(xì)的顆粒,并將顆粒輸送到分級輪區(qū)域。

  作為動態(tài)分級顆粒的一種介質(zhì),蒸汽可確保獲得相較空氣更細(xì)的切割點(diǎn)。蒸汽的特性,諸如相較空氣更低的動態(tài)粘度和比重,以及更高的聲速,使得在分級輪內(nèi)可產(chǎn)生一個更高的流速。因此,作用于待分級物料的加速力更大,切割點(diǎn)更細(xì)。由于更高的氣流能量,獲取更細(xì)的顆粒本身已經(jīng)可實(shí)現(xiàn),以上的作用是通過干法工藝生產(chǎn)納米顆粒的關(guān)鍵點(diǎn)。

  S-JET?這一技術(shù)開啟了研發(fā)者和工程師對于新應(yīng)用和材料的思考。新市場和機(jī)會也隨著新材料出現(xiàn)。