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立式搅拌磨在铁氧体行业的应用

青岛联瑞精密机械有限公司  2021-04-15  点击518次

在当今电子世界,对高质量铁氧体产品的需求迅速增长。有几种类型的铁氧体它们的制备方法都很相似,主要区别在于所用的原材料不同。图1显示了该过程的基本步骤。


图1


铁氧体产品的磁性能和质量在很大程度上取决于以下因素:
 

1.良好的配方

2. 原料纯度

3. 充分混合

4. 球磨粉末粒度细、分布窄

5. 烧结前的压制密度

6. 烧结轮廓与控制

7. 各工艺步骤的重复性和一致性


由于粉末制备是铁氧体制造的一个主要关键点,研磨工艺和设备设计也成为成功的首要标准。


除了传统的滚筒磨,由Dr. Andrew Szegvari 博士发明的搅拌磨在铁氧体工业中占有重要地位。与滚筒磨研磨相比,搅拌磨加工有许多优点,最重要的是,它提供了高效的研磨,从而缩短了研磨时间,提高了产量,同时获得微米级分布粒径窄的粉末(参见图2)。


图2




 

虽然有三种类型的搅拌磨(批量、连续、循环),但基本原理是相同的。搅拌磨是一种研磨缸内部含有磨介球的搅拌磨。因此,搅拌磨一般被称为“搅拌球磨机”。

 

将待研磨的物料装入或泵入装有研磨介质的研磨缸中,物料被一组水平方向的搅拌棒通过旋转搅拌,搅拌棒安装在中心主轴上。

 

一般来说,搅拌臂的末端线速度是3-5 m/s,但“HSA”(新设计的高速搅拌磨)的运行速度要快4-5倍。搅拌磨中使用的介质尺寸为2毫米-10毫米。陶瓷工业中使用的介质类型包括氧化铝、氧化锆、硅酸锆、滑石、氮化硅、碳化硅、碳化钨、莫来石和玻璃。随着速度(臂尖速度)和质量(磨介重量)的结合,研磨作用产生强大的冲击力和剪切力(参见图3)。这种结合的动量非常有效的减小了物料的尺寸。

 


图3


搅拌磨的最重要的特性是,输入功率直接用于搅拌介质以实现研磨,而不是用于转动或振动又大又重的研磨罐再带动研磨介质。

 

图4显示了各种研磨装置对美国PIMA黄铜矿精矿进行超细研磨的效果比较。顶部曲线代表振动球磨机的数据;中间两条曲线来自滚筒磨;底部曲线来自搅拌磨。如您所见,对于大约10千瓦时/吨的比能量输入,通过使用搅拌磨获得的D50比从滚筒磨获得的小近50%,比从振动球磨机获得的小约33%。

 

此外,对于超过200千瓦时/吨的比能量输入,搅拌磨继续研磨到亚微米范围,而其他两台机器不再有效地产生任何小颗粒。因此,在搅拌磨中所需的时间要短得多。

 



图4




最近,铁氧体产品的性能范围越来越窄,以及快速、高效的研磨技术的发展,使得对整个研磨过程进行更严格的控制变得至关重要。

 

行业内出现了一些新概念和新技术:

(1) 用总能量输入代替时间来监控研磨过程。在轴上可以配备一个扭矩传感器。扭矩传感器精确测量研磨缸中消耗的能量输入。该能量输入读数提供了对研磨的良好控制,与研磨条件无关。球磨条件变量包括搅拌臂、介质磨损、浆液流变性的变化等。

(2) 精确称量的配方,通过大批量预混料的方式,然后泵入几个搅拌磨研磨。该工艺消除了小批量之间的差异,并提供了均匀的最终粉末(参见图5)。

(3) 保持机器的清洁和相同的介质装载量。对于非常高端的铁氧体产品,一些制造商选择筛选出尺寸过小的介质,清洗机器,并在每批次装入相同重量的介质(参见图6)。


图5

图6

(4) 与传统的原料干混(Fe203、ZnO、MnO、MnC03、MgO、NiO、CuO、添加剂等)不同,一些公司采用配有大型储料罐的Q型搅拌磨进行更广泛的湿法混合(参见图7)。


图7




使用批量式SL搅拌磨进行两步湿式研磨(参见图8)。

 

第一阶段选用较大的3/8“钢球,粗磨2μF.S.S.,第二阶段选用较小的3/16”钢球精磨至0.8μF.S.S.。如果需要粒径更细的铁氧体,可以降低固含量,加入额外的分散剂,降低浆料粘度,然后用1/8“钢球进行第三阶段研磨。只要有足够的时间,这个过程就可以实现0.5-0.6μ的最终铁氧体粉末。

 


图8
 

(2) SD干法搅拌磨与SL湿法搅拌磨的组合工艺(参见图9)。在这种情况下,一个干法200-SD搅拌磨设置在连续模式下将铁氧体预磨至-200目,再进入湿法200-SL搅拌磨中进行最终研磨。


图9



球磨铁氧体粉末的粒度和分布是决定最终铁氧体产品性能的主要因素之一。

多年来,已证明搅拌磨是实现这一研磨需求的极佳设备。


 


※ SD系列 ※



产品介绍:

SD系列干法搅拌磨配备变频控制系统,还有带夹套的不锈钢研磨缸及易于机器清洗和维护的倾斜装置。


 



     配件和选件:

1.可装配成批量式或连续式机型。

2.可用碳化钨或陶瓷做研磨缸内衬和搅拌臂。

3.可实现无尘或惰性气氛中的研磨。

4.装有磨介卸出阀。


应用行业:

陶瓷、金属、机械合金化、 磁性材料、矿物、石墨、橡胶。


设备参数:



*若应用陶瓷磨介,所需功率取最低值



※ SL系列 ※

批量式生产用搅拌磨的代号为S型(standard)。若选用特制形状的“L”型搅拌臂(此为选项件),机型的代号为SL。当搅拌磨加装扭矩测量仪时,则在机型的代号的末尾加“T”。批量式搅拌磨的研磨缸容积为30升至2400升,电机功率为2KW至110KW。这些多功能的、操作简便又便于维护的批量式搅拌磨已经成功地应用于各个领域,可用于研磨从巧克力到碳化钨等多种不同的物料。搅拌磨还可以提供无金属体系以保证产品无金属离子污染,因此非常适合应用在要求苛刻的电子陶瓷行业。

 

批量式搅拌磨可在研磨期间随时检查物料的研磨情况,因此不需要停止机器即可完成调节或加入其它配方成分。

 

此搅拌磨非常适合长期、大批量的半自动或全自动运行,与程序控制单元相连后可用于高度复杂的生产环境。

 


1.科学合理的布局结构,使磨介得到最大的动能。

2.底部带有提升臂,防止物料在底部沉积,避免研磨死角。

3.材质具有多种选择。


优势:

1.比一般的球磨机快10倍

2.操作简单

3.效率高

4.无需预混

5.维护量少

6.结构牢固

7.结构紧凑

8.无需特别的地基


设备参数:




美国UP青岛工厂—青岛联瑞精密机械有限公司

立式搅拌磨发明人

专业设计、研发、生产"卧式砂磨机&立式搅拌磨"
76年超细研磨、分散、混料和自动化产线的设备经验
官网:https://www.unionprocess.com.cn
地址:青岛市市北区会昌路11号
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