导读: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。
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,效率较低;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,无法保证产品质量,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进行研磨,将无法达到较好的研磨效果,致使产品质量无法达标,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。

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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,经反复研磨后,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,操作简单方便,浪费少,质量容易控制,易于实现工艺自动化。

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分散研磨一体机用于研磨处于液相状态的、微小的以及极其细微的固体组分。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,防止重新固结。
(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。

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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,其他机构均安装在其上。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,只有分散部件工作,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、研磨珠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。

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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、使用安全。
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。预分散仅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。研磨部件此时不阻碍待分散物料的循环流通(由箭头表示),这样分散盘可以有效和快速地进行预分散。

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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位于最低的位置,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使研磨珠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;通过这样的循环、流动过程,物料得到细分散和研磨。

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3结语
分散研磨一体机具有分散机和篮式研磨机的优点,是两种设备的有机结合,且具有投资小、自动化程度高、控制简单、安全性好、对环境友好等特点,适用于工业化生产。