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分散研磨一体机的应用及其结构

作者:admin日期:2020-10-14阅读
分散研磨一体机将分散与研磨 2 种功能集于一道工序中,它可以单作为分散机使用,也可以作为研磨机使用,实现先分散后研磨的功能。相比普通涂料的设备( 分散机 + 研磨机) ,分散研磨一体机具有工艺简化、操作简单、效率高、清洗换色方便、容器内残留少、经济实用、使用、维护方便等优点。主要讨论了实现分散研磨一体功能在结构上的可行性。

在涂料的生产过程中,对于含粉料聚集体的液态物料,需要采用分散机对容器内的物料进行预先分散,然后将充分分散后的物料运至砂磨机,研磨至工艺要求的细度。但是,在此生产过程中,需要设置管路、泵以及来回调换的容器等,整个操作过程较为复杂,效率较; 来回调换容器会产生很多物料残留,造成原料浪费,增加了成本。目前,现有的篮式研磨机具有一定的分散能力,但其分散和研磨是在两台设备上进行的,因此无法实现生产上自动化,而且单独的分散则效果较差,无法保证产量,特别是对于固含量高或黏度高的物料,如果直接采用篮式研磨机行研磨,将无法达到较好的研磨效果,致使产量无法达标,因此必须采用分散机进行预先分散。
目前既能预分散物料,又能研磨分散后物料的涂料生产设备,应用得并不普遍。本研究将涂料生产的传统设备与分散研磨一体机进行对比分析,并对篮式研磨机的结构进行介绍,探讨了运用的可行性。

1 原理分析
1. 1 
涂料生产的传统设备在涂料的生产过程中,传统的工艺流程( 如图 1所示) 为采用单独的分散机对浆料进行预分散混合,经过充分的混合和分散后,将其泵入砂磨机,由砂磨机研磨固体微粒,再贮存在后备的容器。
如果砂磨后的细度未达到要求,则重新泵入砂磨机进行研磨直到细度达到要求。
涂料生产的传统工艺
图 1 中,分散机 1 对容器 2 中待混和的物料进行分散,经充分混合和分散后,将容器 2 运至砂磨机 4处,由泵 3 送至砂磨机 4。经砂磨机 4 的研磨后,送至容器 5 中贮存。如细度不合要求,再将容器 5 换至容器 2 处,经研磨后,检验容器 5 中物料的细度达到了工艺要求后,停止研磨操作。
此时容器 5 中的物料即为半成品涂料。该工艺操作简单,但人工参与较多,劳动强度较大。频繁地调换容器会产生很多物料的残留,造成原料的浪费。
1. 2 分散研磨一体机分散研磨一体机( 如图 2 所示) 改变了传统的涂料生产工艺,将分散和研磨 2 道工序集中在 1 台机器上进行,操作简便,浪费少,质量容易控制,易于实现工艺自动化。
分散研磨一体机
分散研磨一体机用于研磨处于液相状态的、微小的以及其细微的固体组分。
研磨过程分为以下 4个步骤。
( 1) 待分散的物料在高速旋转的分散盘的作用下,大的颗粒聚集体( 粉料团块) 被打散,形成小的颗粒聚集体。
( 2) 稳定该初始颗粒、块状物及聚合体,重新固结。
( 3) 研磨篮下降至工作位置,待研磨的物料被吸入研磨篮内,拨杆叶轮上的拨杆在高速旋转情况下,拨动研磨珠,将物料细化。
( 4) 物料通过致密的网板,从研磨篮底部排出。
由图 2 可以看出,在分散过程中,分散盘 1 处在工作位置,研磨篮 2 处于停泊位。此时,高速旋转的分散盘 1 对物料进行预分散。
在研磨过程中,研磨篮2 与分散盘 1 同时处于工作位置,待研磨的物料被吸入研磨篮内,拨杆 3 高速旋转,拨动研磨珠 4,将物料研磨细化,然后通过网板 5,从研磨篮底部排出。
分散研磨一体机将分散和研磨 2 道工序在 1 台机器、1 道工序上实现,也可单独作为分散机使用。对于固含量高、黏度高的物料也能达到很好的研磨效果。
工艺简单,耗时少,效率高,残留少,清洗换色方便。

2 分散研磨一体机的结构
2. 1 结构
分散研磨一体机的结构如图 3 所示。液压升降基架
1: 基本结构,由底座、立柱、升降油缸、横梁等构成,其他均安装在其上。
分散部件 7: 工作部件之一,如图 3( 2) 所示,包括主动带轮 15、主轴 16、分散机架 17、下离合器 20、分散盘 25 等; 在分散机架的内部安装一对轴承,用以支撑主轴; 当研磨部件处于停泊位置时,分散部件工作,对物料进行分散操作。
研磨部件 8: 工作部件之一,如图 3( 3) 所示,包括上离合器 18、研磨机架 19、研磨篮 21、拨杆叶轮22、氧化锆珠 23、网板 24 等; 当研磨部件处于工作位置时,研磨部件将对物料进行研磨操作。
传动系统 13: 为分散或研磨部件提供动力,通过一对皮带轮将主马达的动能传递给分散部件; 根据生产工艺的需要,当本设备的 2 只气缸通气工作后,向下推动,使得上离合器和下离合器准确啮合,从而使主马达的动能由分散部件传递到研磨部件。
电气控制系统 14: 控制系统,采用 PLC 控制器和触摸屏,控制精确、操作简单、使用。

2. 2 工作过程
如图 3( 2) 所示,研磨部件处于停泊位置,此时研磨部件不接触到待分散的物料。研磨机架 19 在此位置时不被驱动。
预分散通过分散盘的旋转进行,分散盘的高度可以调节,以保证合适的处理条件。预分散中理想的“圆环图效应”可以得到实现。
研磨部件此时不待分散物料的流通( 由箭头表示) ,这样分散盘可以有效和快速地进行预分散。
如图 3( 3) 所示,2 只气缸通气后推动上离合器18 和下离合器 20 准确啮合,由此分散部件通过离合器带动研磨部件旋转; 此时研磨篮 21 位于的位置,完全浸没至待分散的物料中。
研磨机架 19使拨杆叶轮 22 相对于研磨篮 21 作旋转。拨杆叶轮22 使氧化锆珠 23 处于运动状态,从而在研磨篮里对物料进行研磨。
研磨篮的下部安装网板 24,当分散盘 25 处于高速旋转时,离心力的作用使分散盘中心产生负压,研磨篮内细化的物料通过网板被抽吸出来; 通过这样的、流动过程,物料得到细分散和研磨。

3 结 语
分散研磨一体机具有分散机和篮式研磨机的优点,是两种设备的结合,且具有投资小、自动化程度高、控制简单、性好、对环境友好等特点,适用于工业化生产。
近年来,分散研磨一体机适用于固体微粒与液相混合及研磨,在涂料生产中的应用已经受到一定的关注,取得了一定的经济效益和社会效益,期望能推广到涂料以外的其他行业。