Kakav je učinak procesa usitnjavanja (kao što je mlin s protokom zraka ili mehanički mlin). Modul (M): 2,9±0,1 natrijev silikat u prahu na raspodjelu veličine čestica?
U kemijskoj industriji, natrijev silikat u prahu važan je anorganski proizvod silicija i naširoko se koristi zbog svojih jedinstvenih fizičkih i kemijskih svojstava. Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd specijalizirana je za proizvodnju proizvoda od anorganskog silicija, uključujući više od 30 vrsta kao što su natrijev silikat i kalijev silikat. Među njima vodeno staklo u prahu (model HLANP-3, modul čvrstoće 2,9±0,1) je proizvod izrađen sušenjem i prskanjem tekućeg vodenog stakla. Ima značajne prednosti kao što su visok sadržaj, niska vlažnost te jednostavan transport i skladištenje. Naširoko se koristi u deterdžentima, aditivima za brzo sušenje cementa i drugim područjima. U procesu proizvodnje natrijevog silikata u prahu, proces usitnjavanja je jedan od ključnih čimbenika koji utječu na njegovu distribuciju veličine čestica. Različiti postupci usitnjavanja (kao što je mlin s protokom zraka ili mehanički mlin) imat će različite učinke na raspodjelu veličine čestica proizvoda, čime će utjecati na učinak i učinak primjene proizvoda.
1. Pregled natrijeva silikata u prahu
Natrijev silikat u prahu, poznat i kao instant vodeno staklo u prahu, kruti je proizvod izrađen od tekućeg vodenog stakla sušenjem, drobljenjem i drugim postupcima. U usporedbi s tekućim vodenim staklom, ima značajne prednosti kao što su visok sadržaj, nizak sadržaj vode, jednostavan transport i skladištenje, smanjenje troškova pakiranja i transporta, te se može brzo otopiti i koristiti na licu mjesta. Uzimajući Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd instant natrijev silikat u prahu - HLNAP-3 kao primjer, njegov modul (M) je 2,9±0,1, sadržaj silicijevog dioksida (SiO₂) je između 55,0-60,0%, sadržaj Na2O je između 22,0-26,0%, nasipna gustoća je 0,69 Kg/L, brzina otapanja (30 ℃) je ≤240S, a veličina čestica (prolaznost 100 mesh%) je ≥95. Ovi pokazatelji učinkovitosti čine ga naširoko korištenim u deterdžentima, dodacima cementu koji se brzo suše, industrijskim čepovima, vezivima otpornim na visoke temperature i drugim područjima.
2. Klasifikacija i princip postupka drobljenja
Proces drobljenja je postupak usitnjavanja velikih komada materijala u željenu veličinu čestica. Prema principu i opremi drobljenja, uobičajeni postupci drobljenja uključuju mlin s protokom zraka i mehanički mlin.
(I) Mlin za protok zraka
Mlin s protokom zraka, također poznat kao mlin s protokom zraka, uređaj je koji koristi protok zraka velike brzine (kao što je komprimirani zrak, pregrijana para ili drugi plinovi) kako bi se čestice materijala sudarale i trljale jedna o drugu te između čestica i stijenke uređaja kako bi se postiglo drobljenje. Njegov princip rada je: komprimirani zrak stvara struju velike brzine kroz mlaznicu, a materijal ulazi u komoru za drobljenje vođen strujom zraka velike brzine. U komori za drobljenje dolazi do žestokih sudara, trenja i smicanja između čestica materijala, između čestica i strujanja zraka te između čestica i stijenke uređaja, tako da se materijal drobi. Zdrobljeni materijal strujanjem zraka ulazi u komoru za klasifikaciju. U komori za klasifikaciju, fine čestice koje zadovoljavaju zahtjeve veličine čestica odvajaju se centrifugalnom silom i protokom zraka, dok se grube čestice vraćaju u komoru za drobljenje kako bi nastavile drobljenje dok se ne postignu zahtijevani zahtjevi veličine čestica.
Mlin za protok zraka ima sljedeće karakteristike:
Mehanička sila na materijal tijekom procesa drobljenja je mala i nije ga lako pregrijati. Pogodan je za drobljenje materijala osjetljivih na toplinu, niskog tališta i visoke čistoće.
Raspodjela veličine čestica zdrobljenog materijala je uska, ujednačenost veličine čestica je dobra, a može se postići drobljenje na mikronskoj ili čak nano razini.
Oprema ima jednostavnu strukturu, lako se čisti i održava te je prikladna za operacije drobljenja u sterilnom okruženju bez zagađenja.
Ima visoku učinkovitost drobljenja, može se proizvoditi kontinuirano i ima veliki proizvodni kapacitet.
(II) Mehanički mlin
Mehanički mlin je uređaj koji koristi mehaničku silu (kao što je udarna sila, sila mljevenja, posmična sila itd.) za lomljenje čestica materijala. Uobičajeni mehanički mlinovi uključuju kuglaste mlinove, Raymondove mlinove, mlinove čekićare, itd. Uzimajući kuglasti mlin kao primjer, njegov princip rada je: određeni broj i veličina medija za mljevenje (kao što su čelične kugle, porculanske kugle itd.) ugrađeni su u cilindar kuglastog mlina. Kada se cilindar okreće, mljeveno sredstvo se podiže na određenu visinu pod djelovanjem centrifugalne sile i trenja, a zatim pada u paraboličnom obliku, što ima udarni i mljeveni učinak na materijal, tako da se materijal drobi. Tijekom procesa drobljenja, materijal se kontinuirano udara i melje pomoću medija za mljevenje, a također se kontinuirano okreće i miješa u cilindru, čime se postiže drobljenje i homogenizacija materijala.
Mehanički mlin ima sljedeće karakteristike:
Ima široku primjenu i može se koristiti za drobljenje materijala različitih tvrdoća i svojstava.
Oprema ima jednostavnu strukturu, nisku cijenu i jednostavno održavanje.
Učinkovitost drobljenja je relativno niska, a toplina se lako stvara tijekom procesa drobljenja, što može imati određeni utjecaj na performanse materijala.
Raspodjela veličine čestica zdrobljenog materijala je široka, a jednolikost veličine čestica je loša.
3. Utjecaj različitih postupaka drobljenja na granulometriju praškastog natrijevog silikata
(I) Utjecaj mlina s protokom zraka na raspodjelu veličine čestica praškastog natrijevog silikata
Uska raspodjela veličine čestica i dobra ujednačenost: Budući da mlin s protokom zraka koristi protok zraka velike brzine kako bi se čestice materijala sudarale i trljale jedna o drugu kako bi se postiglo drobljenje, sila na čestice materijala tijekom procesa drobljenja je relativno ujednačena, tako da je raspodjela veličine čestica usitnjenog praškastog natrijevog silikata uska, a ujednačenost veličine čestica dobra. Na primjer, tijekom procesa drobljenja u mlinu s strujanjem zraka, čestice materijala sudaraju se jedna s drugom velikom brzinom pod pogonom strujanja zraka velike brzine. Sila udara i posmična sila nastale tijekom sudara mogu učiniti da se čestice materijala ravnomjerno razbiju, čime se dobiva proizvod s relativno koncentriranom raspodjelom veličine čestica.
Može postići ultra fino drobljenje: Mlin s protokom zraka ima visoku učinkovitost drobljenja i može postići drobljenje na mikronskoj ili čak nano razini. Za natrijev silikat u prahu s modulom (M): 2,9±0,1, postupak mljevenja u mlinu s protokom zraka može usitniti njegovu veličinu čestica na manji raspon, primjerice ispod razine mikrona, čime se povećava specifična površina i reaktivnost proizvoda, tako da može igrati bolju ulogu u procesu primjene. Na primjer, u području deterdženata, ultrafini natrijev silikat u prahu može se bolje pomiješati s drugim sastojcima kako bi se poboljšao učinak pranja deterdženata; u području aditiva za brzo sušenje cementa, ultrafini natrijev silikat u prahu može brže reagirati s cementom i skratiti vrijeme vezivanja cementa.
Snažna mogućnost kontrole raspodjele veličine čestica: Mlin s protokom zraka može kontrolirati veličinu čestica materijala u prahu i distribuciju veličine čestica podešavanjem parametara procesa kao što su brzina protoka zraka, tlak u komori za usitnjavanje i brzina klasifikatora. Na primjer, povećanje brzine protoka zraka može povećati energiju sudara između čestica materijala, čime se poboljšava učinkovitost usitnjavanja i smanjuje veličina čestica nakon usitnjavanja; podešavanjem brzine klasifikatora može se promijeniti veličina centrifugalne sile u komori za klasificiranje, čime se kontrolira raspon veličine čestica odvojenih finih čestica materijala i postiže precizna kontrola raspodjele veličine čestica.
(II) Utjecaj mehaničkog mljevenja na granulometriju praškastog natrijevog silikata
Raspodjela veličine čestica je široka, a ujednačenost loša: mehaničko mljevenje uglavnom koristi mehaničku silu (kao što je udarna sila, sila mljevenja itd.) za lomljenje čestica materijala. Sila koja djeluje na čestice materijala tijekom procesa drobljenja je neravnomjerna, tako da je raspodjela veličine čestica praškastog natrijevog silikata nakon drobljenja široka, a jednolikost veličine čestica loša. Na primjer, u procesu drobljenja mlina s kuglicama postoji određena slučajnost u putanji kretanja i udarnoj sili medija za mljevenje, što dovodi do nedosljednog stupnja usitnjavanja čestica materijala, što rezultira velikom razlikom u veličini čestica. Neke su čestice usitnjene vrlo fino, dok su druge još uvijek velike, što čini širok raspon raspodjele veličine čestica proizvoda.
Velika veličina čestica drobljenja: U usporedbi s mlinovima s protokom zraka, učinkovitost drobljenja mehaničkih mlinova je relativno niska i teško je postići ultra fino drobljenje. Natrijev silikat u prahu nakon drobljenja ima veću veličinu čestica. Za natrijev silikat u prahu s modulom (M): 2,9±0,1, postupak drobljenja u mehaničkom mlinu obično može usitniti samo veličinu čestica do raspona od nekoliko desetaka mikrona ili čak grublje, što će utjecati na učinkovitost i raspon primjene proizvoda do određene mjere. Na primjer, u području preciznog lijevanja potreban je fini natrijev silikat u prahu kako bi se osigurala kvaliteta površine i preciznost odljevaka, dok proizvodi drobljeni mehaničkim mljevenjem možda neće zadovoljiti zahtjeve.
Loša mogućnost kontrole raspodjele veličine čestica: Parametri procesa mehaničkog mljevenja su relativno fiksni, a mogućnost kontrole raspodjele veličine čestica je loša. Iako se na učinak drobljenja može utjecati podešavanjem veličine, količine, brzine cilindra i drugih parametara medija za mljevenje, raspon takvog podešavanja je ograničen i teško je postići preciznu kontrolu raspodjele veličine čestica. Stoga raspodjela veličine čestica natrijevog silikata u prahu usitnjenog mehaničkim mljevenjem često nije dovoljno stabilna i na nju lako utječu čimbenici kao što su svojstva materijala i radni status opreme.
4. Čimbenici koji utječu na učinak procesa drobljenja na granulometrijski sastav
(I) Svojstva materijala
Tvrdoća, lomljivost, vlažnost i druga svojstva materijala utjecat će na učinak procesa drobljenja na raspodjelu veličine čestica. Za materijale s većom tvrdoćom i većom lomljivošću, lakše se drobe tijekom procesa mljevenja protokom zraka, a raspodjelu veličine čestica lakše je kontrolirati; za materijale manje tvrdoće i veće žilavosti mehaničko mljevenje može biti prikladnije, ali raspodjela veličine čestica može biti šira. Osim toga, vlažnost materijala također će utjecati na učinak drobljenja. Materijali s previsokom vlagom skloni su aglomeraciji tijekom procesa drobljenja, što rezultira neravnomjernom raspodjelom veličine čestica.
(II) Parametri opreme
Različita oprema za drobljenje ima različite postavke parametara, kao što su brzina protoka zraka, tlak u komori za drobljenje i brzina klasifikatora mlina s protokom zraka te veličina, količina i brzina cilindra medija za mljevenje mehaničkog mlina. Ovi parametri će izravno utjecati na učinak drobljenja i raspodjelu veličine čestica materijala. Na primjer, u mlinu s protokom zraka povećanje brzine protoka zraka može povećati energiju sudara čestica materijala, čime se smanjuje veličina čestica, ali prevelika brzina protoka zraka može uzrokovati povećano trošenje opreme i povećanu potrošnju energije; u mehaničkom mlinu povećanje broja medija za mljevenje i smanjenje promjera medija za mljevenje može poboljšati učinkovitost drobljenja, ali će također povećati opterećenje i trošenje opreme.
(III) Proces proizvodnje
Racionalnost proizvodnog procesa također će utjecati na utjecaj procesa drobljenja na granulometrijski sastav. Na primjer, u procesu drobljenja, čimbenici kao što su brzina dodavanja materijala i vrijeme drobljenja utjecat će na učinak drobljenja. Ako je brzina punjenja prebrza, materijal će ostati u komori za drobljenje prekratko, što će dovesti do nedovoljnog usitnjavanja i povećanja distribucije veličine čestica. Ako je vrijeme drobljenja predugo, materijal će se prekomjerno drobiti, što će povećati potrošnju energije i trošenje opreme. Istodobno, može uzrokovati aglomeraciju materijala i utjecati na raspodjelu veličine čestica.
5. Odabir i optimizacija procesa drobljenja
(I) Odaberite postupak drobljenja prema zahtjevima proizvoda
Različita područja primjene imaju različite zahtjeve za raspodjelu veličine čestica natrijevog silikata u prahu. Na primjer, u poljima elektronike i preciznog lijevanja obično je potreban natrijev silikat u prahu s uskom raspodjelom veličine čestica i ujednačenom veličinom čestica kako bi se osigurala učinkovitost i kvaliteta proizvoda. U ovom trenutku treba dati prednost procesu mljevenja u mlinu s protokom zraka; u nekim poljima gdje zahtjevi za veličinom čestica nisu jako visoki, kao što su poljoprivreda i proizvodnja papira, može se odabrati mehanički postupak drobljenja u mlinu kako bi se smanjili troškovi proizvodnje. Kada Tongxiang Hengli Chemical Co., Ltd proizvodi natrijev silikat u prahu, može razumno odabrati postupak drobljenja prema različitim modelima proizvoda i zahtjevima primjene kako bi zadovoljio različite potrebe kupaca.
(II) Optimizirati parametre opreme i proizvodni proces
Kako bi se dobila idealna raspodjela veličine čestica, potrebno je optimizirati parametre i proizvodni proces opreme za drobljenje. Za mlinove s protokom zraka najbolji uvjeti drobljenja mogu se pronaći podešavanjem parametara kao što su brzina protoka zraka, tlak u komori za drobljenje i brzina klasifikatora kako bi se postigla najbolja distribucija veličine čestica; za mehaničke mlinove, učinkovitost drobljenja i ujednačenost veličine čestica mogu se poboljšati odabirom odgovarajućeg medija za mljevenje, podešavanjem broja i promjera medija za mljevenje i kontrolom parametara kao što je brzina cilindra. U isto vrijeme, također je potrebno razumno kontrolirati brzinu punjenja i vrijeme drobljenja materijala kako bi se osigurala stabilnost i pouzdanost procesa drobljenja.
(III) Kombiniranje višestrukih procesa drobljenja
U stvarnoj proizvodnji, kako bi se postigli bolji učinci drobljenja, može se kombinirati više postupaka drobljenja. Na primjer, mehanički mlin se prvo koristi za grubo usitnjavanje materijala, a zatim se koristi mlazni mlin za fino usitnjavanje i klasiranje. Ovo može u potpunosti iskoristiti prednosti dvaju procesa drobljenja, što ne samo da poboljšava učinkovitost drobljenja, već također osigurava ujednačenost raspodjele veličine čestica. Ovaj kombinirani postupak drobljenja ima određene izglede za primjenu u proizvodnji nekih praškastih natrijevih silikata s visokim zahtjevima veličine čestica.
