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研磨珠市場(chǎng)動(dòng)態(tài)(2003-04-24)


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    研磨介質(zhì)市場(chǎng)上存在研磨球(珠),如何向用戶推薦合適的介質(zhì)以及用戶本身如何選擇最佳介質(zhì),已成為研磨行業(yè)不可忽視的問題。本文從市場(chǎng)取向上作如下幾點(diǎn)闡述。

          粒徑愈用愈小

          研磨設(shè)備從全球第一臺(tái)使用徑較大研磨球的攪拌式球磨機(jī)(Attritor)誕生,發(fā)展到使用粒徑較小的研磨珠的立式砂磨機(jī)、臥式砂磨機(jī)以及各種帶改良功能的超細(xì)研磨新一代砂磨機(jī),使用的研磨介質(zhì)的粒徑愈來愈小。其主要有兩個(gè)推動(dòng)原因:

          物料研磨最終細(xì)度微米化:由于研磨機(jī)內(nèi)的物料是通過運(yùn)動(dòng)中的研磨介質(zhì)的接觸作分散和研磨,研磨介質(zhì)的接觸作分散和研磨,研磨介質(zhì)粒徑越小而接觸點(diǎn)越多,最后達(dá)到較高的研磨效果及較小的研磨細(xì)度。例如某一品牌粒徑為2mm硅酸鋯珠,每升約為20000顆,而粒徑為1mm的顆粒達(dá)到約80000,后者是前者的4倍。當(dāng)使用較大粒徑鋯珠對(duì)某一產(chǎn)品進(jìn)行研磨時(shí),無論經(jīng)過多少道砂磨,物料的粒徑始終未能達(dá)到要求的細(xì)度;而當(dāng)改用粒徑較小的研磨珠時(shí),效果即得到明顯的提高。

          砂磨機(jī)分離裝置的改進(jìn)使用超細(xì)研磨珠成為可能:允許使用的最小研磨珠粒徑已成為評(píng)衡砂磨機(jī)質(zhì)量檔次的一重要指標(biāo)。分離裝置設(shè)計(jì)和制作材料的每一次革命,都帶來了使用研磨珠顆粒變小的一次飛躍。分離裝置從靜止傳統(tǒng)的扁平Nickel網(wǎng)到帶三角橫梁的Johnson網(wǎng)以及到動(dòng)態(tài)的環(huán)式分離器和套筒式Cartridge網(wǎng),除使用壽命延長之外,能使用研磨介質(zhì)的粒徑越來越小,而同時(shí)又不明顯影響物料的流量。套筒式Cartridge網(wǎng)的代表(如美國Premier的速寶磨)所用的最小珠子達(dá)到0.2mm;環(huán)式分離器的代表(如瑞士的Dyno-mill實(shí)驗(yàn)室型)可用珠子粒徑也可達(dá)到0.2mm。而瑞士Buhler公司開始研制的離心式分離裝置,使分離原理從區(qū)分珠子粒徑大小轉(zhuǎn)為區(qū)分珠子密度大小,而使研磨珠的最小粒徑推向新的極限。

          比重愈用愈大 從表1可知,通用的研磨珠如玻璃珠、石珠、硅酸鋯珠、純鋯珠和鉻鋼珠的比重依次遞增,而它們的硬度、抗壓強(qiáng)度和耐磨性除鉻鋼珠外也依次增大。從動(dòng)力學(xué)公式P=mv可知,珠子的沖量P與珠子的質(zhì)量m成正比,密度越大的珠子運(yùn)動(dòng)能量就越大,研磨效率也相對(duì)越高。

          由于韌性較高的無機(jī)顏料(如碳黑、酞青藍(lán)、氧化鐵等)需要超細(xì)研磨,加之要追求更高的研磨效率和理想的光澤度,使用高密度的研磨珠業(yè)已成為一條解決途徑。而砂磨機(jī)生產(chǎn)商又配合了這一要求,主要有以下兩點(diǎn)原因使之成為可能:
      高輸入能量磨機(jī)的產(chǎn)生:現(xiàn)代砂磨機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)之一是研磨缸的體積變小,而配置的馬達(dá)功率變大,所輸入能量密度就急劇增大。相關(guān)對(duì)照參數(shù)如表2所示。由表2得知,現(xiàn)代研磨機(jī)的能量密度為傳統(tǒng)砂磨機(jī)的4倍甚至更多。這就使得有效帶動(dòng)高密度的研磨珠(如純鋯珠)成為可能。同時(shí)因研磨區(qū)域的高能量分布,只有高抗壓強(qiáng)度和耐磨的研磨介質(zhì)(如純鋯珠)才能勝用。
      砂磨機(jī)接觸件材質(zhì)質(zhì)量的提高:砂磨機(jī)的接觸件(如內(nèi)缸、分散碟、棒銷和分離裝置等)采用了堅(jiān)硬耐磨的硬質(zhì)合金(如碳化鎢)及陶瓷(如碳化硅、氧化鋯等)等高性能的材料,可抵擋因純鋯珠本身高能量和高硬度的沖擊和摩擦所帶來的磨損。
      珠的粒徑偏差愈來愈小 對(duì)于砂磨機(jī),均勻粒徑的研磨珠體現(xiàn)出其優(yōu)越性,一方面是對(duì)物料細(xì)度的狹窄分布有一定貢獻(xiàn),另一面是大大減小碎珠的產(chǎn)生而減少砂磨機(jī)接觸件的磨損和避免對(duì)產(chǎn)品的污染。如今市場(chǎng)上通用的耐諾研磨介質(zhì)粒徑偏差保持在0.2mm。均勻的珠子因制作工藝較復(fù)雜,所以市場(chǎng)價(jià)格也相對(duì)較高。
      綜上所述,需研磨產(chǎn)品的多樣性及生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性,決定了研磨介質(zhì)的多樣性。多種研磨珠,如玻璃珠、石珠、硅酸鋯珠、純鋯珠以及鉻鋼珠可和諧共存,不同的只是所占市場(chǎng)份額多寡而已。
      
        
        
                          
                                                                            
                                                                            
                                                                            
                                                                            
      
表1:通用研磨珠比較

            
種類

          

            
玻璃珠

          

            
石珠

          

            
硅酸鋯珠

          

            
純鋯珠

          

            
鋯鋼珠

          

            
比重

          

            
2.5kg/dm3

          

            
2.9kg/dm3

          

            
4.5kg/dm3

          

            
6.1kg/dm3

          

            
7.8kg/dm3

          

            
莫氏硬度

          

            
6

          

            
6.5

          

            
7.7

          

            
9

          

            
7

          

            
抗壓強(qiáng)度

          

            
0.45KN

          

            
0.50KN

          

            
0.75KN

          

            
2.0KN

          

            
0.6KN

          

      

 


      
        
        
                          
                                              
                                              
                                              
                                              
                                                    
表2:傳統(tǒng)與現(xiàn)代砂磨機(jī)性能參數(shù)

            

          

            
傳統(tǒng)砂磨機(jī)代表

          

            
現(xiàn)代砂磨機(jī)代表

          

            
品牌及型號(hào)

          

            
美國PremierHM-15

          

            
瑞士 Buhler K60

          

            
研磨缸體積

          

            
15L

          

            
4.8L

          

            
馬達(dá)功率

          

            
15KW

          

            
20KW

          

            
能量密度

          

            
1KW/L

          

            
        align=center>4.2KW/L

          

      
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