Son yıllarda, çeşitli endüstrilerin hızlı gelişmesiyle birlikte, mekanik ekipman endüstrisi de büyük ilerleme kaydetmiştir. Bunlar arasında, ince toz üretim sürecinde, ürünün kullanılabilirliği için parçacık boyutu çok önemlidir. Bu da kırma işlemini oldukça kritik bir aşama haline getirir. Hava akımlı öğütücü, kırma işleminde güçlü bir araç haline gelmiştir. Düşük kırma sıcaklığı, kısa üretim döngüsü, yüksek toz toplama oranı ve homojen, ince parçacık boyutu dağılımı gibi özelliklere sahiptir. Peki, hava akımlı öğütücünün kırma etkisini etkileyen faktörler nelerdir?
Hava akışlı öğütücü veya hava akışlı değirmen olarak da bilinen cihazın, jet değirmeni, Hava akışlı öğütücü veya enerji akışlı değirmen, katı malzemeleri ultra ince tozlara ezmek için yüksek hızlı hava akışının (300-500 m/s) veya aşırı ısıtılmış buharın (300-400°C) enerjisini kullanan bir tür mekanik ekipmandır. Yaygın olarak kullanılan ultra ince öğütme cihazlarından biri olan hava akışlı öğütücü, kimyasal maddeler, ilaçlar, gıdalar ve metal tozları gibi süper sert malzemelerin ultra ince öğütülmesi ve dağıtılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Hava akışlı değirmen, geniş bir partikül boyut aralığına sahip ve kullanımı kolay olmasına rağmen, kırma etkisi işlem sırasında sıklıkla değişkenlik gösterir. Bunun sebebi ne olabilir? Teknisyenler, hava akışlı değirmenin kırma etkisinin esas olarak birçok faktörden etkilendiğini açıklamışlardır. Hava-katı oranı, besleme partikül boyutu, çalışma sıvısının sıcaklığı ve basıncı ile kırma yardımcı maddeleri bu faktörler arasında yer almaktadır.
Hava-Katı Oranı
Öğütme işlemi sırasında hava-katı oranı önemli bir teknik parametre ve temel performans göstergesidir. Hava-katı oranı çok düşükse, hava akışının kinetik enerjisi yetersiz kalır ve bu da ürünün inceliğini etkiler. Öte yandan, hava-katı oranı çok yüksekse, yalnızca enerji israfına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda bazı pigmentlerin dağılım performansını da düşürür.
Teknisyenler, çalışma akışkanı olarak aşırı ısıtılmış buhar kullanıldığında, kalsinasyondan sonra sert malzemelerin toz haline getirilmesi için hava-katı oranının genellikle 2 ila 4:1 arasında kontrol edilmesini önermektedir. Yüzey işleminden sonra malzemelerin toz haline getirilmesi için ise hava-katı oranının genellikle 1 ila 2:1 arasında kontrol edilmesi gerekmektedir.
Yem Parçacık Boyutu
Sert malzemelerin kırılması sırasında, besleme malzemesinin partikül boyutu da belirli gereksinimleri karşılamalıdır. Titanyum tozu için, kalsine edilmiş malzemelerin kırılması 100-200 mesh aralığında kontrol edilmeli, yüzey işlem görmüş malzemelerin kırılması ise genellikle 40-70 mesh aralığında yapılmalı ve partikül boyutu 2-5 mesh'i geçmemelidir.
Çalışma Sıvısının Sıcaklığı
Teknisyenler, çalışma sıvısının sıcaklığı çok yüksek olduğunda hava akış hızının arttığını belirtmişlerdir. Örneğin, çalışma sıvısı olarak hava kullanıldığında, oda sıcaklığında kritik hız 320 m/s'dir. Sıcaklık 480°C'ye yükseldiğinde, kritik hız 500 m/s'ye çıkar, bu da kinetik enerjinin 150% kadar arttığı anlamına gelir. Bu nedenle, çalışma sıvısının sıcaklığının yükseltilmesi kırma etkisini iyileştirmeye yardımcı olur.
Ayrıca, titanyum tozu öğütülürken, aşırı ısıtılmış buharın sıcaklığı tipik olarak 300-400°C civarındadır. Teknisyenler, malzemelerin öğütülmesi ve kalsinasyonu sırasında sıcaklığın genellikle daha yüksek, yüzey işlem görmüş malzemelerin öğütülmesi sırasında ise daha düşük olduğunu belirtmişlerdir. "Bazı yüzey işlem maddeleri, özellikle organik yüzey işlem maddeleri, ısıya dayanıklı değildir, bu nedenle orijinal buhar sıcaklığının sadece 100°C üzerinde aşırı ısıtılmaları yeterlidir."“
Çalışma Akışkan Basıncı
Çalışma akışkan basıncının jet akışının oluşturulmasında kilit bir parametre olduğu anlaşılmaktadır. hız ve doğrudan öğütme inceliğini etkiler.
Genel olarak, çalışma sıvısı basıncı ne kadar yüksekse, akış hızı o kadar hızlı ve kinetik enerji o kadar büyük olur. Peki, kırma işlemi için basınç ne kadar yüksek olmalıdır? Teknisyenler bunun esas olarak malzemenin kırılabilirlik ve incelik gereksinimlerine bağlı olduğunu söylüyor. Örneğin, titanyum tozunu kırmak için aşırı ısıtılmış buhar kullanıldığında, buhar basıncı tipik olarak 0,8-1,7 MPa arasındadır. Kalsine edilmiş malzemeleri kırmak için basınç genellikle daha yüksektir, yüzey işlem görmüş malzemeler için ise daha düşük olabilir.
Ezici Yardımcılar
Teknisyenler, hava akışlı kırıcıda kırma işlemi sırasında uygun kırma yardımcı maddelerinin eklenmesinin sadece kırma verimliliğini artırmakla kalmayıp, aynı zamanda ürünün ortamdaki dağılım performansını da iyileştirebileceğini belirtmişlerdir. Peki, kırma yardımcı maddesi nasıl seçilmelidir?
Titanyum dioksit yüzey işlemine tabi tutulduğunda, eklenen organik yüzey aktif maddelerin çoğunun kırma yardımcısı görevi gördüğü anlaşılmaktadır. İnorganik kırma yardımcıları tipik olarak sodyum heksametafosfat ve sodyum (veya potasyum) pirofosfatı içerir.
Çözüm
Özetle, bir şeyin ezici etkisi hava akışlı öğütücü Hava-katı oranı, besleme parçacık boyutu, çalışma sıvısının sıcaklığı ve basıncı ve kırma yardımcılarının kullanımı da dahil olmak üzere birçok faktörden etkilenir. Bu parametreleri optimize ederek, üreticiler daha iyi kırma verimliliği ve daha ince parçacık boyutları elde edebilirler. Bu, nihai ürünün kalitesi ve performansı için çok önemlidir. Bu faktörleri anlamak ve kontrol etmek, hava akışlı öğütücünün en iyi şekilde çalışmasını sağlar. Bu da onu ultra ince tozların üretiminde paha biçilmez bir araç haline getirir.
