中國(guó)粉體網(wǎng)訊 自1978年改革開放以來，涂料工業(yè)一直以逐步增長(zhǎng)的速度發(fā)展，從最初的年產(chǎn)量343585 t到2017年的2041萬t，整整翻了近60倍，且在2009年我國(guó)涂料產(chǎn)能超過美國(guó)，并連續(xù)10多年位居世界第一。
中國(guó)涂料工業(yè)40多年來的快速發(fā)展，帶動(dòng)了涂料裝備的技術(shù)進(jìn)步，而涂料裝備的技術(shù)進(jìn)步，則促使涂料生產(chǎn)力大大提高。中國(guó)涂料工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)張衛(wèi)中先生曾記述了涂料生產(chǎn)過程中樹脂生產(chǎn)、分散研磨、涂料包裝等設(shè)備40年來的發(fā)展變化。中國(guó)粉體網(wǎng)小編據(jù)此整理了其中的分散研磨設(shè)備也就是砂磨機(jī)在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展歷程。
改革開放40多年，縱觀分散研磨設(shè)備的發(fā)展，以砂磨機(jī)為例，其演變過程大致如下圖所示。
改革開放40年分散研磨設(shè)備演變過程（圖源：張衛(wèi)中）
1979年，北京市油漆廠從瑞士進(jìn)口了一臺(tái)15 L型號(hào)為KD-15 DYNO(戴諾)的砂磨機(jī)，當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，生產(chǎn)效率大概是立式砂磨機(jī)的2～9倍，對(duì)于難分散的物料尤其具有優(yōu)勢(shì)。因國(guó)外原裝進(jìn)口設(shè)備昂貴，改革開放初期除部分涂料國(guó)企能夠使用外，很難在大范圍內(nèi)推廣開來。
KD-15的主要組成部分（圖源：原北京市油漆廠）
80年代的“六五”“七五”計(jì)劃期間，涂料行業(yè)在大力引進(jìn)國(guó)外技術(shù)裝備等改革開放政策的指引下，有30多個(gè)企業(yè)從10多個(gè)國(guó)家和地區(qū)引進(jìn)國(guó)外生產(chǎn)技術(shù)和裝備共50多項(xiàng)。在此期間，重慶化工機(jī)械廠生產(chǎn)出我國(guó)第一臺(tái)臥式砂磨機(jī)，后來臥式砂磨機(jī)技術(shù)傳播并發(fā)展于江蘇江陰和上海，與學(xué)習(xí)借鑒臺(tái)灣砂磨機(jī)而繁榮起來的珠三角砂磨機(jī)廠一并三足鼎立，在占據(jù)國(guó)內(nèi)涂料產(chǎn)能近60%的長(zhǎng)三角和珠三角的各大城市遍地開花。
90年代某款砂磨機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖（圖源：原重慶化工機(jī)械廠）
臥式砂磨機(jī)可以看做是把立式砂磨機(jī)橫過來水平放置，其原理是主電動(dòng)機(jī)通過三角皮帶帶動(dòng)分散軸作高速運(yùn)動(dòng)，分散軸上的分散盤帶動(dòng)研磨介質(zhì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生摩擦和剪切力使物料得以研磨和分散。
臥式砂磨機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（圖源：王佳慶）
與立式砂磨機(jī)相比，該設(shè)備采用了機(jī)械密封使之達(dá)到全密閉，從而消除了生產(chǎn)中溶劑揮發(fā)損失，減輕了空氣污染，另一方面由于防止了空氣進(jìn)入工作筒體，避免了物料在生產(chǎn)過程中可能形成的干固結(jié)皮，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。其次，該設(shè)備能夠克服重力對(duì)研磨介質(zhì)的影響，大幅提高介質(zhì)的填充率，使生產(chǎn)效率及研磨效果更為理想。另外，立式砂磨機(jī)的筒體材料多為普通鋼材，而臥式砂磨機(jī)一般可以選用多種材質(zhì)，達(dá)到更為耐磨的目的。
90年代末新世紀(jì)初，一些涂料骨干企業(yè)，通過引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備，大大提高了涂料的品質(zhì)、生產(chǎn)效率與自動(dòng)化水平。之后又有引進(jìn)和國(guó)產(chǎn)的各式棒銷式砂磨機(jī)和籃式砂磨機(jī)等多種砂磨機(jī)在全國(guó)各地的涂料企業(yè)中投入生產(chǎn)。各種砂磨機(jī)早已取代了三輥磨和球磨機(jī)，成為涂料生產(chǎn)中最主要的、占?jí)艛嗟匚坏难心シ稚⒃O(shè)備。
隨著涂料行業(yè)不斷發(fā)展，一些裝備企業(yè)開始以國(guó)外先進(jìn)裝備為目標(biāo)，通過引進(jìn)、消化、吸收，走上了一條自主創(chuàng)新、彎道超車的道路。特別是近10年來，相繼涌現(xiàn)出一批代表性企業(yè)。通過引進(jìn)行業(yè)一流人才，投入大量人力、物力、財(cái)力，先后研發(fā)出大流量盤式、大流量棒銷和立式高流量珠磨機(jī)。研磨物料細(xì)度從50μm左右提升到10μm以下。甚至通過設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)研磨至納米級(jí)的細(xì)度要求。滿足了涂料生產(chǎn)高檔化、水性化的需求。
當(dāng)我國(guó)發(fā)展成為全球涂料生產(chǎn)大國(guó)時(shí)，之前的發(fā)展模式和思路，以及裝備的質(zhì)量已經(jīng)不能滿足國(guó)內(nèi)涂料企業(yè)的要求。為推動(dòng)國(guó)內(nèi)涂料裝備行業(yè)的健康發(fā)展，2009年，中國(guó)涂料工業(yè)協(xié)會(huì)在原化工部涂料裝備協(xié)作組的基礎(chǔ)上，成立了中國(guó)涂料工業(yè)協(xié)會(huì)涂料裝備分會(huì)，裝備分會(huì)成立以來，使我國(guó)涂料裝備水平進(jìn)入了高速發(fā)展的快車道。
隨著技術(shù)的發(fā)展，以及對(duì)產(chǎn)品細(xì)度要求的不斷提高，對(duì)砂磨機(jī)結(jié)構(gòu)性能、出料方式、密封形式等要求較高。要求高能量密度設(shè)計(jì)，以保證大流量下的研磨效率。臥式砂磨機(jī)出料分離系統(tǒng)也在不斷改進(jìn)和完善，使得它所使用的研磨介質(zhì)的尺寸越來越小。所以隨之而來的問題就是在使用較小研磨介質(zhì)的同時(shí)還能夠保持較大流量。
近些年來，砂磨機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，尤其是靜態(tài)出料、離心分離結(jié)構(gòu)的機(jī)器，由于其優(yōu)異的性能，得到了廣泛的應(yīng)用。
動(dòng)態(tài)出料結(jié)構(gòu)：直縫篩圈和動(dòng)靜刮刀組合式出料結(jié)構(gòu)；出料篩圈不耐用易磨損，更換不便；動(dòng)靜刮刀處易碎珠，且間隙較大，導(dǎo)致研磨細(xì)度無法提高；出料面積小，篩圈易堵塞。
臥式砂磨機(jī)動(dòng)態(tài)出料結(jié)構(gòu)示意圖
靜態(tài)出料結(jié)構(gòu)：離心渦輪分離器和靜態(tài)環(huán)縫篩圈組合式出料結(jié)構(gòu)；篩圈經(jīng)久耐用不易磨損，更換方便，且篩圈間隙可做到0.1 mm，能使用更小的研磨介質(zhì)，可研磨細(xì)度要求高的產(chǎn)品；出料面積大，不易堵塞，效率高。
臥式砂磨機(jī)靜態(tài)出料結(jié)構(gòu)示意圖
靜態(tài)出料砂磨機(jī)采用：動(dòng)態(tài)渦輪離心分離＋出料篩圈裝置，研磨介質(zhì)在離心力作用下被拋向轉(zhuǎn)子外圍，料漿在筒體內(nèi)壓作用下，經(jīng)過研磨介質(zhì)縫隙，流經(jīng)布置在轉(zhuǎn)子中心的出料篩網(wǎng)，順利流出。
特點(diǎn)：篩圈不易堵塞、不易磨損，取消了動(dòng)靜分離環(huán)；篩圈采用梯形截面鋼絲纏繞環(huán)縫篩圈，出料面積大，與傳統(tǒng)砂磨機(jī)出料面積相比，靜態(tài)出料結(jié)構(gòu)的出料面積提高了2.5倍以上，出料速度得到大幅提高，單位時(shí)間的產(chǎn)能提高；縫隙均勻，最小間隙可達(dá)到0.1 mm，研磨介質(zhì)最小可0.2～0.3 mm，適合研磨細(xì)度要求高的納米級(jí)產(chǎn)品。這項(xiàng)出料分離裝置是砂磨機(jī)發(fā)展史上的重大技術(shù)突破。
圍繞“高效、節(jié)能、綠色、環(huán)�！毙滤悸�，我國(guó)涂料裝備行業(yè)實(shí)現(xiàn)了從品種單一、功能簡(jiǎn)單、效率低下發(fā)展到產(chǎn)品多樣、功能齊全，再發(fā)展到實(shí)現(xiàn)裝備自動(dòng)化、智能化，體現(xiàn)環(huán)保、安全與高效節(jié)能水平的全面提升。近年又大力推廣二級(jí)能效節(jié)能電機(jī)和變頻技術(shù)應(yīng)用在砂磨機(jī)中，將PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用到涂料生產(chǎn)環(huán)節(jié)，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低能耗，節(jié)約了人工成本，減少了污染物的排放，為中國(guó)涂料企業(yè)走向世界提供了新的發(fā)展契機(jī)。
資料來源：張衛(wèi)中等：中國(guó)涂料裝備行業(yè)發(fā)展40年
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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