气流分级机是一种利用叶轮旋转的离心力和气流产生的曳引力对物料进行分级的一种设备。转动的笼形转子与静止的壳体之间的密封是涡流空气分级机结构的重要部分,该密封的失效是造成产品细度跑粗或成品中混入部分粗颗粒的重要原因。
1、气流分级机的密封方式
(1)气流密封
普通涡轮分级机通常是通过分级轮的高速旋转抑制颗粒上升到分级轮的顶端部,理论上可以达到密封效果,国内的卧式分级机也大多采用气流密封,但不能严格控制分级轮的大颗粒泄漏,且由于磨损的原因,耗气量随着时间的推移逐步增大。
(2)机械密封
机械密封可分为凹凸镶嵌式密封、可调整间隙式密封和迷宫式密封等。
迷宫式密封主要原理是靠控制密封间隙来保证密封的效果,但由于其间隙始终存在,使部分较粗甚至毫米级的颗粒没有经过转子的分选就直接混人成品中,因此,机械迷宫式密封在超细分级机中的密封效果并不佳。
压差式气流分级机采用压差式气流密封结构,具有分级精度高、节能、高效和生产成本低等特性,在石英、长石、云母、高岭土、氧化镁等分级提纯过程中得到了广泛应用。
2、压差式气流分级机的工作原理
压差式气流分级机在运行过程中,分级叶轮高速旋转产生离心力,引风机产生高速气流通过叶片间隙,物料由分级机入料口后,经过二次风把物料吹散,上升到分选区,在分选区内小颗粒的物料所受到的曳引力大于叶轮产生的离心力,进入细分出料口。大颗粒的物料受到离心力大于气流产生的曳引力,被甩到筒壁,掉落且进入粗料出口。
压差式气流分级机主要由动力组件、上端组件、叶轮组件、集料器组件、二次风组件、粗料返回组件等组成。
3、压差式气流分级机的特点
(1)采用压差式密封方式,有效的阻止了大颗粒混人产品中,切割粒径准确,分级精度及分级效率大大提高。由于密封原理的改进,不存在密封槽的磨损,叶轮使用寿命提高两倍以上。
(2)独特的强制旋流二次风结构布置于分流锥组件和进料组件中间,使物料充分分散,有效淘洗粗料中的细粉,分级效率可提高20%以上。
(3)叶轮结构采用高分子材料,避免了非金属矿产品中的铁质污染,提高产品的纯度。
(4)控制系统采用变频控制,动力组件运行稳定,电机采用皮带传动,避免了电压波动不稳对叶轮转速的影响造成分级精度不高。
(5)在出料组件的中间位置设计了观察口,可随时观察分级机的工作情况,通过调整变频卸料阀的卸料量来控制密封料位以得到最佳的分级效果。
(6)改进叶轮部分结构,物料的处理量更大,生产功率更低。
4、压差式气流分级机石英粉分级实例
广东河源地区某公司采用200型压差式气流分级机配套直径为1.83m×7.00m球磨机、D-800旋风收集器、LD120脉冲除尘器、高压引风机,可将成品物料分级到更高端的D97<2500目石英粉。
5、压差式分级机与迷宫式分级机实验比较
使用压差式密封分级机200型和迷宫式密封分级机200型同时分级球磨机研磨料,生产D97<325目的石英粉。
实验过程如下:物料<5mm石英块总质量为20。
球磨机:直径为1.5m×5.7m的非金属球磨机(内贴陶瓷衬砖)。
分级机:压差式密封分级机200型、迷宫式密封分级机200型。
检测设备:BT-9300S激光粒度分布仪(丹东百特)。
利用上述两种分级机,一次分级后,生产的D97<325目成品,实验结果对比见下表。
压差式密封分级机成品物料中的最大颗粒粒径为90μm,迷宫式密封分级机成品物料中的最大颗粒粒径达到109μm。压差式密封分级机在阻挡大颗粒方面的效果远优于迷宫式密封分级机。在产出比上,同等入料,压差式成品料为4t,迷宫式为3.5t,在分级效率上,压差式分级机优于迷宫式分级机。
6、压差式气流分级机和卧式气流分级机功耗比较
新疆某公司两条处理量各6-10t/h生产线,生产D97<1250目碳酸钙的功耗情况。其中,一条为600型压差式气流分级机配套生产线;另一条为使用卧式气流分级机配套生产线。两条生产线功耗比较见下表3。
非金属矿加工及产品在逐步朝着超细、超纯等方向发展,而压差式气流分级机在超细产品分级上具有分级精度高、能耗低等优势,一定程度上解决了超细物料分级机的问题。
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