隨著物料的細(xì)度要求越來越高,砂磨機(jī)的使用也愈來愈普遍,而市場上的研磨介質(zhì)也比較多,如何選擇一種比較適合自身生產(chǎn)工藝和條件的研磨介質(zhì),是一件比較關(guān)鍵和費(fèi)神的事。下面就以下幾方面作簡單的分析。
1、化學(xué)組成
研磨介質(zhì)按材料的不同可分為玻璃珠,陶瓷珠(包括硅酸鋯珠、二氧化鋯珠,二氧化鋁珠,稀土金屬穩(wěn)定的二氧化鋯珠等)、鋼珠等。
由于化學(xué)組成及制造工藝的差異決定了研磨珠的晶體結(jié)構(gòu),致密的晶體結(jié)構(gòu)保證了珠子的高強(qiáng)度,高耐磨性和低吸等。各種成份的百分比含量的不同決定了研磨珠的比重,高比重為研磨高效率提供了保證;研磨珠的化學(xué)組成在研磨過程中的自然磨損對(duì)漿料的性能會(huì)有一定的影響,所以除了考慮低磨損率外,顧忌的化學(xué)元素也是要考慮的因素。如研磨磁帶粉或其他電子元件漿料,金屬Fe、Cu等元素應(yīng)避免,含有Fe2O3或CuSO4等成份的研磨珠就不在選擇之列,故選擇鋯珠往往是此行業(yè)的普遍選擇;如研磨、醫(yī)藥和生化方面,重金屬為顧忌元素,而PbO為常見的成分。
總之,珠子的化學(xué)組成所決定的一些物理性能(硬度、密度、耐磨性)和本身的磨耗對(duì)漿料的污染情況是選擇研磨介質(zhì)要考慮的因素。
2、物理性能
2.1研磨珠的密度
密度在通常的文件中是以比重(真比重)和散重(假比重)來表示,各種氧化物的分子量和百分組成決定了研磨的密度,常用的研磨的密度如表一所示。
通常情況下,比重越大的研磨珠,沖量越大,研磨效率越高,而對(duì)砂磨機(jī)的接觸件(內(nèi)缸、分散盤等)磨損相對(duì)比較大,所以漿料的粘度和流量的配合成為關(guān)健。低密度研磨珠適合低粘度的漿料,高密度的研磨珠適合高粘度的漿料。
2.2研磨珠的硬度
莫氏硬度(Mohs)為常用的指標(biāo),硬度越大的研磨珠,珠子的磨損率理論上越低。如從研磨珠對(duì)砂磨機(jī)的接觸件(分散碟、棒銷和內(nèi)缸等)磨損情況來看,硬度大的研磨珠對(duì)接觸件的磨耗性雖大些,但可通過調(diào)節(jié)珠的填充量,漿料的粘度、流量等參數(shù)以達(dá)優(yōu)化點(diǎn)。
2.3研磨珠的粒徑
研磨珠的大小決定了研磨珠和物料的接觸點(diǎn)的多少,粒徑小的珠子在相同的容積下接觸點(diǎn)越多,理論上研磨效率也越高;另一方面,在研磨初試顆粒比較大的物料時(shí),例如對(duì)于100微米的漿料,D=1mm的珠子未必勝用,原因是小珠子的沖量達(dá)不到充分研磨分散的能量,此時(shí)應(yīng)采用粒徑較大的珠子。但是如果能將設(shè)備轉(zhuǎn)速提高,盡量減少介質(zhì)接觸件磨損量,增加小珠子的沖擊力,則能解決這一問題。研磨介質(zhì)間的接觸產(chǎn)生粉碎物料的機(jī)械力,在兩研磨介質(zhì)接觸后形成一個(gè)區(qū)域,物料只有在這一區(qū)域的包容下才有可能粉碎,其體積為:
Va=2πr2(R 1/3r)
式中:Va——研磨有效區(qū)域;
R——研磨介質(zhì)半徑;
r——物料半徑
就單位體積而言,小研磨介質(zhì)比大介質(zhì)這一區(qū)域增大約1/R2。假設(shè)隨機(jī)堆積因數(shù)φ=0.639,每個(gè)研磨介質(zhì)約有4.6個(gè)接觸點(diǎn)。在25.4mm3(1.0in3)的體積中,研磨介質(zhì)直徑為3.175mm(1/8in)有2900個(gè)接觸點(diǎn),而直徑為0.794mm(1/32in)有180000個(gè)接觸點(diǎn),即小研磨介質(zhì)直徑是大研磨介質(zhì)直徑的1/4時(shí),接觸點(diǎn)增大約62倍,這是小介質(zhì)提高磨效的主要原因,生產(chǎn)的實(shí)際情況也遵循這一規(guī)律。
3、首次使用研磨介質(zhì)的注意事項(xiàng)
依物料的粘度高低選擇鋯珠或玻璃珠依原料顆粒大小和產(chǎn)品所要求的細(xì)度選擇合適尺寸的珠子。檢查研磨機(jī)的分離器或篩網(wǎng)孔徑是否設(shè)定選擇合適,間隙應(yīng)為小珠子直徑的三分之一。盡量避免在干態(tài)下開啟研磨機(jī),造成珠子和配件的不必要損耗.不同品牌珠子不可混合使用.盡量避免大小珠子的混合使用。
研磨設(shè)備的要求:
1)篩網(wǎng)分離:珠子的小直徑=篩網(wǎng)的縫隙*1.5;
2)環(huán)式分離:珠子的小直徑=環(huán)的縫隙*3;
4、如何確定鋯珠的粒徑
4.1研磨設(shè)備的要求
4.2工藝要求
1)物料的初始直徑:珠子的小直徑=物料初始直徑*30~50;
2)物料的終直徑=珠子的直徑。
4.3珠子直徑1.5mm是較佳的選擇。
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