Jaki jest efekt procesu proszkowania (takiego jak młyn przepływowy lub młyn mechaniczny). Moduł (M): 2,9±0,1 sproszkowany krzemian sodu na rozkład wielkości cząstek?
W przemyśle chemicznym sproszkowany krzemian sodu jest ważnym nieorganicznym produktem krzemowym i jest szeroko stosowany ze względu na swoje unikalne właściwości fizyczne i chemiczne. Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd specjalizuje się w produkcji nieorganicznych produktów krzemowych, w tym ponad 30 odmian, takich jak krzemian sodu i krzemian potasu. Wśród nich sproszkowane szkło wodne (model HHLNAP-3, moduł 2,9±0,1) to produkt powstały w wyniku suszenia i natryskiwania ciekłego szkła wodnego. Ma istotne zalety, takie jak wysoka zawartość, niska wilgotność oraz łatwy transport i przechowywanie. Jest szeroko stosowany w detergentach, szybkoschnących dodatkach do cementu i innych dziedzinach. W procesie produkcji sproszkowanego krzemianu sodu proces proszkowania jest jednym z kluczowych czynników wpływających na rozkład wielkości jego cząstek. Różne procesy proszkowania (takie jak młyn pneumatyczny lub młyn mechaniczny) będą miały różny wpływ na rozkład wielkości cząstek produktu, wpływając w ten sposób na wydajność i efekt stosowania produktu.
1. Przegląd sproszkowanego krzemianu sodu
Sproszkowany krzemian sodu, znany również jako sproszkowane szkło wodne instant, to stały produkt wytwarzany z ciekłego szkła wodnego poprzez suszenie, kruszenie i inne procesy. W porównaniu z ciekłym szkłem wodnym ma znaczące zalety, takie jak wysoka zawartość, niska zawartość wody, łatwy transport i przechowywanie, oszczędność kosztów pakowania i transportu, a także można go szybko rozpuścić i wykorzystać na miejscu. Biorąc za przykład natychmiastowy sproszkowany krzemian sodu - HLNAP-3 firmy Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd, jego moduł (M) wynosi 2,9 ± 0,1, zawartość dwutlenku krzemu (SiO₂) wynosi 55,0-60,0%, zawartość Na₂O wynosi 22,0-26,0%, gęstość nasypowa wynosi 0,69 kg/l, szybkość rozpuszczania (30 ℃) wynosi ≤240S, a wielkość cząstek (przepustowość 100 mesh%) wynosi ≥95. Te wskaźniki wydajności sprawiają, że jest on szeroko stosowany w detergentach, szybkoschnących dodatkach do cementu, zatyczkach przemysłowych, spoiwach odpornych na wysokie temperatury i innych dziedzinach.
2. Klasyfikacja i zasada procesu kruszenia
Proces kruszenia to proces kruszenia dużych kawałków materiału do wymaganej wielkości cząstek. Zgodnie z zasadą i wyposażeniem kruszenia, typowe procesy kruszenia obejmują młyn przepływowy i młyn mechaniczny.
(I) Młyn przepływowy
Młyn powietrzny, znany również jako młyn powietrzny, to urządzenie wykorzystujące przepływ powietrza o dużej prędkości (takiego jak sprężone powietrze, przegrzana para lub inne gazy) w celu spowodowania zderzenia cząstek materiału i ocierania się o siebie oraz pomiędzy cząstkami a ścianą urządzenia w celu uzyskania kruszenia. Jego zasada działania jest następująca: sprężone powietrze tworzy przepływ powietrza z dużą prędkością przez dyszę, a materiał wchodzi do komory kruszenia napędzany przez przepływ powietrza z dużą prędkością. W komorze kruszącej dochodzi do gwałtownych zderzeń, tarcia i ścinania pomiędzy cząstkami materiału, pomiędzy cząstkami a przepływem powietrza oraz pomiędzy cząstkami a ścianką urządzenia, w wyniku czego materiał ulega rozdrobnieniu. Rozdrobniony materiał wraz z strumieniem powietrza trafia do komory klasyfikacyjnej. W komorze klasyfikacyjnej drobne cząstki spełniające wymagania dotyczące wielkości cząstek są oddzielane przez siłę odśrodkową i przepływ powietrza, podczas gdy grube cząstki wracają do komory kruszenia, aby kontynuować kruszenie aż do osiągnięcia wymaganych wymagań dotyczących wielkości cząstek.
Młyn przepływowy ma następujące cechy:
Siła mechaniczna działająca na materiał podczas procesu kruszenia jest niewielka i niełatwo ją przegrzać. Nadaje się do kruszenia materiałów wrażliwych na ciepło, o niskiej temperaturze topnienia i o wysokiej czystości.
Rozkład wielkości cząstek rozdrobnionego materiału jest wąski, jednorodność wielkości cząstek jest dobra i można osiągnąć kruszenie na poziomie mikronów lub nawet na poziomie nano.
Sprzęt ma prostą konstrukcję, jest łatwy w czyszczeniu i konserwacji oraz nadaje się do operacji kruszenia w sterylnym i wolnym od zanieczyszczeń środowisku.
Ma wysoką wydajność kruszenia, może być produkowany w sposób ciągły i ma dużą zdolność produkcyjną.
(II) Młyn mechaniczny
Młynek mechaniczny to urządzenie wykorzystujące siłę mechaniczną (np. siłę uderzenia, siłę mielenia, siłę ścinającą itp.) do rozbijania cząstek materiału. Typowe młyny mechaniczne obejmują młyny kulowe, młyny Raymonda, młyny młotkowe itp. Biorąc za przykład młyn kulowy, jego zasada działania jest następująca: w cylindrze młyna kulowego zainstalowana jest określona liczba i wielkość mediów mielących (takich jak kulki stalowe, kulki porcelanowe itp.). Kiedy cylinder się obraca, materiał mielący pod wpływem siły odśrodkowej i tarcia unosi się na określoną wysokość, a następnie opada w kształcie parabolicznym, co wywiera wpływ na materiał i powoduje jego rozdrobnienie, w wyniku czego materiał zostaje rozdrobniony. Podczas procesu kruszenia materiał jest w sposób ciągły uderzany i mielony przez media mielące, a także w sposób ciągły obracany i mieszany w cylindrze, osiągając w ten sposób kruszenie i homogenizację materiału.
Młyn mechaniczny ma następujące cechy:
Ma szerokie zastosowanie i może być stosowany do kruszenia materiałów o różnej twardości i właściwościach.
Sprzęt ma prostą konstrukcję, niski koszt i łatwą konserwację.
Wydajność kruszenia jest stosunkowo niska, a podczas procesu kruszenia łatwo wytwarza się ciepło, co może mieć pewien wpływ na wydajność materiału.
Rozkład wielkości cząstek pokruszonego materiału jest szeroki, a jednorodność wielkości cząstek jest słaba.
3. Wpływ różnych procesów kruszenia na rozkład wielkości cząstek sproszkowanego krzemianu sodu
(I) Wpływ młyna powietrznego na rozkład wielkości cząstek sproszkowanego krzemianu sodu
Wąski rozkład wielkości cząstek i dobra jednorodność: Ponieważ młyn przepływowy wykorzystuje przepływ powietrza o dużej prędkości, aby cząstki materiału zderzały się i ocierały o siebie w celu uzyskania kruszenia, siła działająca na cząstki materiału podczas procesu kruszenia jest stosunkowo równomierna, więc rozkład wielkości cząstek pokruszonego sproszkowanego krzemianu sodu jest wąski, a jednorodność wielkości cząstek jest dobra. Na przykład podczas procesu kruszenia w młynie powietrznym cząstki materiału zderzają się ze sobą z dużą prędkością pod wpływem strumienia powietrza o dużej prędkości. Siła uderzenia i siła ścinająca powstająca podczas zderzenia mogą spowodować równomierne rozbicie cząstek materiału, uzyskując w ten sposób produkt o stosunkowo skoncentrowanym rozkładzie wielkości cząstek.
Może osiągnąć bardzo drobne kruszenie: Młyn przepływowy ma wysoką wydajność kruszenia i może osiągnąć kruszenie na poziomie mikronów, a nawet nano. W przypadku sproszkowanego krzemianu sodu o module (M): 2,9 ± 0,1, proces proszkowania w młynie powietrznym może rozdrobnić jego cząstki do mniejszego zakresu, na przykład poniżej poziomu mikrona, zwiększając w ten sposób powierzchnię właściwą i reaktywność produktu, dzięki czemu może on odgrywać lepszą rolę w procesie aplikacji. Na przykład w przypadku detergentów ultradrobny sproszkowany krzemian sodu można lepiej zmieszać z innymi składnikami, aby poprawić działanie detergentów; w dziedzinie szybkoschnących dodatków do cementu ultradrobny sproszkowany krzemian sodu może szybciej reagować z cementem i skracać czas wiązania cementu.
Silna kontrola rozkładu wielkości cząstek: Młyn przepływowy może kontrolować wielkość cząstek sproszkowanych materiału i rozkład wielkości cząstek, dostosowując parametry procesu, takie jak prędkość przepływu powietrza, ciśnienie w komorze proszkowania i prędkość klasyfikatora. Na przykład zwiększenie prędkości przepływu powietrza może zwiększyć energię zderzenia pomiędzy cząstkami materiału, poprawiając w ten sposób wydajność proszkowania i zmniejszając rozmiar cząstek po sproszkowaniu; regulacja prędkości klasyfikatora może zmienić wielkość siły odśrodkowej w komorze klasyfikacyjnej, kontrolując w ten sposób zakres wielkości cząstek oddzielonego materiału drobnoziarnistego i uzyskując precyzyjną kontrolę rozkładu wielkości cząstek.
(II) Wpływ mielenia mechanicznego na rozkład wielkości cząstek sproszkowanego krzemianu sodu
Rozkład wielkości cząstek jest szeroki, a jednorodność słaba: Szlifowanie mechaniczne wykorzystuje głównie siłę mechaniczną (taką jak siła uderzenia, siła szlifowania itp.) do rozbijania cząstek materiału. Siła działająca na cząstki materiału podczas procesu kruszenia jest nierównomierna, więc rozkład wielkości cząstek sproszkowanego krzemianu sodu po kruszeniu jest szeroki, a jednorodność wielkości cząstek jest słaba. Na przykład w procesie kruszenia w młynie kulowym występuje pewna losowość trajektorii ruchu i siły uderzenia medium mielącego, co prowadzi do nierównomiernego stopnia rozdrobnienia cząstek materiału, co skutkuje dużą różnicą w wielkości cząstek. Niektóre cząstki są bardzo drobno rozdrobnione, podczas gdy inne są nadal duże, co sprawia, że zakres rozkładu wielkości cząstek produktu jest szeroki.
Duży rozmiar cząstek kruszących: w porównaniu z młynami przepływowymi, wydajność kruszenia młynów mechanicznych jest stosunkowo niska i trudno jest uzyskać bardzo drobne kruszenie. Sproszkowany krzemian sodu po rozdrobnieniu ma większą wielkość cząstek. W przypadku sproszkowanego krzemianu sodu o module (M): 2,9 ± 0,1, proces kruszenia w młynie mechanicznym może zwykle spowodować rozdrobnienie cząstek o wielkości rzędu kilkudziesięciu mikronów lub nawet większych, co w pewnym stopniu wpłynie na wydajność i zakres zastosowania produktu. Przykładowo w odlewnictwie precyzyjnym wymagany jest drobno sproszkowany krzemian sodu, aby zapewnić jakość powierzchni i precyzję odlewów, natomiast produkty rozdrobnione w wyniku szlifowania mechanicznego mogą nie spełniać tych wymagań.
Słaba kontrola rozkładu wielkości cząstek: parametry procesu mielenia mechanicznego są stosunkowo stałe, a możliwość kontrolowania rozkładu wielkości cząstek jest słaba. Chociaż na efekt kruszenia można wpływać dostosowując wielkość, ilość, prędkość cylindra i inne parametry mielnika, zakres takiej regulacji jest ograniczony i trudno jest uzyskać precyzyjną kontrolę rozkładu wielkości cząstek. Dlatego rozkład wielkości cząstek sproszkowanego krzemianu sodu kruszonego przez mielenie mechaniczne często nie jest wystarczająco stabilny i łatwo na niego wpływają takie czynniki, jak właściwości materiału i stan pracy sprzętu.
4. Czynniki wpływające na wpływ procesu kruszenia na rozkład wielkości cząstek
(I) Właściwości materiału
Twardość, kruchość, wilgotność i inne właściwości materiału będą miały wpływ na wpływ procesu kruszenia na rozkład wielkości cząstek. W przypadku materiałów o większej twardości i większej kruchości łatwiej je kruszyć podczas procesu mielenia w przepływie powietrza, a rozkład wielkości cząstek jest łatwiejszy do kontrolowania; w przypadku materiałów o niższej twardości i większej wytrzymałości bardziej odpowiednie może być mielenie mechaniczne, ale rozkład wielkości cząstek może być szerszy. Ponadto wilgotność materiału będzie miała również wpływ na efekt kruszenia. Materiały o zbyt dużej wilgotności są podatne na aglomerację podczas procesu kruszenia, co skutkuje nierównomiernym rozkładem wielkości cząstek.
(II) Parametry sprzętu
Różne urządzenia do kruszenia mają różne ustawienia parametrów, takie jak prędkość przepływu powietrza, ciśnienie w komorze kruszenia i prędkość klasyfikatora młyna przepływu powietrza, a także wielkość, ilość i prędkość cylindra mediów mielących w młynie mechanicznym. Parametry te będą miały bezpośredni wpływ na efekt kruszenia i rozkład wielkości cząstek materiału. Na przykład w młynie przepływowym zwiększenie prędkości przepływu powietrza może zwiększyć energię zderzenia cząstek materiału, zmniejszając w ten sposób rozmiar cząstek, ale zbyt duża prędkość przepływu powietrza może powodować zwiększone zużycie sprzętu i zwiększone zużycie energii; w młynie mechanicznym zwiększenie liczby środków mielących i zmniejszenie ich średnicy może poprawić wydajność kruszenia, ale zwiększy również obciążenie i zużycie sprzętu.
(III) Proces produkcyjny
Racjonalność procesu produkcyjnego będzie miała także wpływ na wpływ procesu kruszenia na rozkład wielkości cząstek. Na przykład w procesie kruszenia na efekt kruszenia wpływają takie czynniki, jak prędkość podawania materiału i czas kruszenia. Jeżeli prędkość podawania będzie zbyt duża, materiał będzie zbyt krótko przebywał w komorze kruszenia, co doprowadzi do niedostatecznego rozdrobnienia i poszerzenia rozkładu wielkości cząstek. Jeśli czas kruszenia będzie zbyt długi, materiał zostanie nadmiernie zmiażdżony, co zwiększy zużycie energii i zużycie sprzętu. Jednocześnie może powodować aglomerację materiału i wpływać na rozkład wielkości cząstek.
5. Dobór i optymalizacja procesu kruszenia
(I) Wybierz proces kruszenia zgodnie z wymaganiami produktu
Różne obszary zastosowań mają różne wymagania dotyczące rozkładu wielkości cząstek sproszkowanego krzemianu sodu. Na przykład w dziedzinie elektroniki i odlewania precyzyjnego zwykle wymagany jest sproszkowany krzemian sodu o wąskim rozkładzie wielkości cząstek i jednolitym rozmiarze cząstek, aby zapewnić wydajność i jakość produktu. W tym momencie powinien być preferowany proces kruszenia w młynie powietrznym; w niektórych dziedzinach, w których wymagania dotyczące wielkości cząstek nie są bardzo wysokie, takich jak rolnictwo i papiernictwo, można wybrać proces kruszenia w młynie mechanicznym w celu zmniejszenia kosztów produkcji. Kiedy Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd produkuje sproszkowany krzemian sodu, może rozsądnie wybrać proces kruszenia zgodnie z różnymi modelami produktów i wymaganiami aplikacji, aby zaspokoić różnorodne potrzeby klientów.
(II) Optymalizacja parametrów sprzętu i procesu produkcyjnego
W celu uzyskania idealnego rozkładu wielkości cząstek konieczna jest optymalizacja parametrów i procesu produkcyjnego urządzeń kruszących. W przypadku młynów powietrznych najlepsze warunki kruszenia można znaleźć, dostosowując parametry, takie jak prędkość przepływu powietrza, ciśnienie w komorze kruszenia i prędkość klasyfikatora, aby uzyskać najlepszy rozkład wielkości cząstek; w przypadku młynów mechanicznych wydajność kruszenia i jednorodność wielkości cząstek można poprawić, wybierając odpowiednie środki mielące, dostosowując liczbę i średnicę mielników oraz kontrolując parametry, takie jak prędkość cylindra. Jednocześnie należy rozsądnie kontrolować prędkość podawania i czas kruszenia materiału, aby zapewnić stabilność i niezawodność procesu kruszenia.
(III) Łączenie wielu procesów kruszenia
W rzeczywistej produkcji, w celu uzyskania lepszych efektów kruszenia, można łączyć wiele procesów kruszenia. Na przykład najpierw stosuje się młyn mechaniczny do grubego kruszenia materiału, a następnie młyn strumieniowy do drobnego kruszenia i klasyfikacji. Może to w pełni wykorzystać zalety dwóch procesów kruszenia, co nie tylko poprawia wydajność kruszenia, ale także zapewnia równomierność rozkładu wielkości cząstek. Ten połączony proces kruszenia ma pewne perspektywy zastosowania w produkcji sproszkowanego krzemianu sodu o wysokich wymaganiach dotyczących wielkości cząstek.
