生产高质量分散体系的新型研磨机(二)
2004/04/13 点击 4049 次
基于上述结论,我们对新研磨机的设计特征进行定义并区分优先次序。
(1) 新研磨机必须在相同的搅拌机叶片端速、介质类型尺寸及荷载条件下生产出最大产品质量大大高于现有SupermillsTM生产出的分散体系。
(2) 研磨机必须能在循环工艺中以每小时300倍(甚至更高)于研磨机液体容量的喂料速度运行。
(3) 研磨机应设计带筛分离器,采用超精细介质,精细到直径0.1mm。
(4) 研磨机应在相同操作条件下具有较高的分散率,当采用OPTIMIZETM分散模式进行测量时,能高于现有的SupermillTM。
(5) 研磨机应设计为具有充足的动力输入和冷却能力,从而能在2000-3000FPM的端速范围内运行搅拌机系统,并有去除搅拌产生热能的适当构造。
基于上述标准,我们开发了一种新的名为AP盘的搅拌盘并进行了评价,它显示出很好的性能。
在相同工艺条件下,采用AP盘的介质磨可比其它研磨机获得高的多的最大产品质量。OPTIMIZETM模式显示,AP盘基本机理将研磨介质加速到远远超过通常盘获得的速度。采用AP盘可使加速介质的速度基本达到相同尺寸标准盘的两倍。这主要会使研磨机可达到的剪切最大水平得到提高,结果提高最大产品质量和分散速率。
QMAX系列Supermill采用电脑控制启动和运作来为AP盘在小容量研磨机中的高能量提供准确的工艺控制。
对QMAX SUPERMILLTM进行测试
在同样条件(搅拌机叶片端速、介质类型、大小及荷载)下对采用相同数量A6P盘和现有标准盘的运行进行比较测试。有一个实验是对QM-10研磨机在搅拌机叶片端速为2700FPM、采用0.7-1.2mm ZirconoxTM介质荷载为80%的条件下进行运行测试。循环工艺中采用119升批量大小和240GPH的循环速率连续7小时。循环速率受到对水力介质敏感的标准盘的限制。
比较实验的结果表明了AP盘概念的优越性。采用现有SupermillTM标准盘的被加工批量物料具有标准产品质量-停留时间拟合曲线QMAX介质颗粒大小0.503微米(体积比)。采用A6P盘的被加工批量物料具有标准产品质量拟合曲线QMAX值仅0.310微米。这无疑是可达到标准QMAX值的一大进步。正是在这些条件下获得的较高最大剪切水平导致了A6P圆盘磨可达到最大产品质量的大飞跃。
在对其它需要超细颜料分散体系的行业(比如汽车原厂漆和喷墨打印)AP盘所能达到的效果进行的一系列测试中,采用A6P盘的QM研磨机超过了目前客户在SupermillTM或同类研磨机上生产所能达到的质量。
从优化模型预测结果
由图2可以看出使用A6P圆盘磨相对于现有研磨机的优势。该图说明为满足现有产品要求,现有研磨机已被优化,而由于所要求的产品质量已提升到几乎与可达QMAX相匹配的点,因此无法希望其还能有进一步改善的余地。
图中两种不同方式的同类研磨机在同样条件下运行。目前的圆盘技术磨将在28.43分钟的停留时间内生产现有产品,但无法提升产品质量超过现有标准。采用QMAX
Supermill的研磨机则在10.99分钟停留时间里生产出相同产品质量,但更重要的是可以生产出高达现有标准105%的产品,停留时间比目前质量较低的产品还短。现有研磨机不能达到上述质量的改善,因为如果改变现有研磨机的操作条件,将增加最终产品质量,测试表明在相同条件下操作QMAX Supermill将继续大大超越现有研磨机所能达到的产品质量。
(来源:涂料与油墨)
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