中國粉體網(wǎng)訊  超細(xì)粉體材料由于具有特殊的性能，被廣泛應(yīng)用于環(huán)保、化工、食品、醫(yī)藥及新材料等產(chǎn)業(yè)。而超細(xì)粉磨是其重要的深加工手段之一。隨著超細(xì)粉體技術(shù)的進(jìn)步，相應(yīng)的超細(xì)磨設(shè)備在不斷的完善。

球磨機——高能球磨機

目前，業(yè)內(nèi)主要以物理機械研磨方法得到超細(xì)、納米級粉體。以機械作用力作為粉碎力場的超微粉碎裝置之一為介質(zhì)磨機。介質(zhì)磨機因其研磨介質(zhì)主要呈球狀，而被行業(yè)上稱為介質(zhì)球磨機、球磨機。常規(guī)的介質(zhì)球磨機主要利用研磨介質(zhì)與物料之間的相互作用使得物料粉碎，其包括一個繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)的筒體，通過筒體的旋轉(zhuǎn)帶動筒內(nèi)的研磨介質(zhì)呈瀉落、拋落狀態(tài)從而實現(xiàn)物料的研磨和沖擊。球磨機是高能耗型，磨介消耗大，內(nèi)襯使用壽命短。在傳統(tǒng)球磨機設(shè)備的基礎(chǔ)上，業(yè)內(nèi)發(fā)展了高能球磨機。

高能球磨機工作原理：在研磨過程中物料與介質(zhì)磨球、磨球與磨球、磨球與磨罐壁之間高速沖擊、碾壓、摩擦，使處于其中的物料收到強大的沖擊力、剪切力和壓縮力等多種力的作用而發(fā)生形變斷裂，從而實現(xiàn)了物料的超微粉碎。

高能球磨機的基本分類：根據(jù)高能球磨機的工作原理和特點不同，行業(yè)上較為常用的高能球磨機一般將分為攪拌式、振動式、行星式球磨機三類。

高能球磨機技術(shù)分解表

振動球磨機則是靠筒體的多維振動帶動筒內(nèi)的介質(zhì)運動來實現(xiàn)物料細(xì)碎，利用研磨介質(zhì)在高頻振動下對物料進(jìn)行沖擊、摩擦、剪切。攪拌式球磨機是通過筒內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的攪拌器將強大動能直接傳遞至研磨介質(zhì)和物料，使得物料和研磨介質(zhì)之間相互發(fā)生激烈的碰撞、摩擦和剪切運動，從而使得物料被徹底粉碎。行星式球磨機是通過傳動系統(tǒng)使球磨筒體即產(chǎn)生公轉(zhuǎn)又繞筒體中心軸線自轉(zhuǎn)（即行星運動）帶動磨腔內(nèi)的研磨介質(zhì)，在這種行星運動下可產(chǎn)生強大的離心力從而使得筒體內(nèi)部的研磨介質(zhì)產(chǎn)生強烈的沖擊研磨作用。其中，攪拌式球磨機是高能球磨機中應(yīng)用最為廣泛的一類。

粉體超細(xì)研磨的新趨勢——干法臥式砂磨機

對高能球磨機全球申請人的申請量進(jìn)行統(tǒng)計分析，從國外主要申請人來看包括德國NETZSCH、瑞士BUEHLER、日本MITSUIKOZAN、德國FRITSCH等，其中，德國NETZSCH（耐馳）公司展現(xiàn)出了強大的科研實力。

重點申請人專利申請總量統(tǒng)計表

德國耐馳于1873年成立，擁有超過140年的經(jīng)驗。耐馳是世界干濕法研磨技術(shù)領(lǐng)域主導(dǎo)廠家之一，也是領(lǐng)先世界熱分析與熱物性儀器以及泵和計量加藥系統(tǒng)供應(yīng)商。2016年，德國耐馳收購西班牙阿肯圖。阿肯圖是一個有150年歷史的公司，主要方向是碳酸鈣的研磨和分級設(shè)備研發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計，以及系統(tǒng)整線工程。收購阿肯圖之后，增加了干磨設(shè)備。

在非金屬礦領(lǐng)域球磨機應(yīng)用較為廣泛，但是其瓶頸在于能量輸入率低。為了解決能量輸入問題，耐馳研發(fā)了干法臥式砂磨機。

Pamir設(shè)備實物圖

開路工藝流程圖

閉路循環(huán)工藝流程圖

干法臥式砂磨機適用于碳酸鈣、再生水泥、陶瓷顏料、熟料、白云石、粉煤灰、石英、滑石、鈦白粉等物料。

干法砂磨機Pamir和球磨機的對比

選用碳酸鈣物料進(jìn)行試驗，對比干法砂磨機Pamir和球磨機。發(fā)現(xiàn)碳酸鈣透氣膜應(yīng)用中，用球磨機生產(chǎn)時，小于1微米的細(xì)粉含量會超過11%。用Pamir生產(chǎn)后，碳酸鈣粉的1微米細(xì)粉含量低于11%，粒徑分布比濕法設(shè)備獲得的更窄。經(jīng)過試驗，Pamir研磨介質(zhì)裝填量推薦在55%。在產(chǎn)品小于45微米時，Pamir能耗更有優(yōu)勢，約降低17%-37%。進(jìn)料尺寸限制少，大多數(shù)情況下6mm直徑的鋼珠能達(dá)到最佳效果。

小結(jié)

耐馳收購阿肯圖后，加強了礦物領(lǐng)域的產(chǎn)品線。整體而言，Pamir設(shè)備的輸入功率在22-1.000kW，占地面積小，可實現(xiàn)超細(xì)加工，開路和閉路循環(huán)工藝均可，內(nèi)襯研磨介質(zhì)可用氧化鋯陶瓷，具有冷卻系統(tǒng)（為鈦白粉等對溫度敏感物料解決溫度過熱問題），返料更少，維護方便。此外，Pamir設(shè)備節(jié)能高效的實現(xiàn)，也與選用的分級設(shè)備有一定關(guān)系。

參考資料：

孫靜文.高能球磨機專利技術(shù)分析,2019

朱寧一.粉體超細(xì)研磨新趨勢——干法臥式砂磨機（2019IPB會議報告）

德國耐馳官網(wǎng)

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/三昧）

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