CN202070376U - 一种二氧化钛颗粒生产过程中使用的卧式砂磨机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种二氧化钛颗粒生产过程中使用的卧式砂磨机，包括两端封闭的圆筒状物料筒、搅拌机、容积泵、冷却器、驱动电机以及主轴和设于主轴上的分散盘；所述主轴借助于设于物料筒一端的轴承固定设置，其伸入物料筒的一端沿其轴线方向均布至少三个分散盘；其优点在于：物料用泵送入砂磨机内，经过由高速旋转的分散盘来带动激烈搅拌的磨砂层，使二氧化钛在高速碰撞和剪切下得到粉碎，浆料在两个分散盘之间会产生强烈湍动，可以获得更好的研磨和分散效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及了一种二氧化钛颗粒生产中使用的粉碎设备，特别涉及了一种二氧化钛颗粒生产过程中使用的卧式砂磨机。
背景技术
二氧化钛颜料在表面处理前进行湿磨是一个非常重要的环节，因为锻烧后的二氧化钛颗粒虽经雷蒙磨粉碎，但仍有一定数量的1-10μm的粗颗粒或聚集粒子未被粉碎，特别是采用雷蒙磨粉碎时，因磨辊的碾压作用，许多已被粉碎的细颗粒挤压在一起成为附聚粒子，在分散时需要较大的能量才能分开。平时测定细度的筛子，通常使用的是325目标准筛，孔径大约是45μm，经雷蒙磨粉碎后的二氧化钛一般情况下，还含有0.05%-0.15％大于45μm的粗颗粒，而1-10μm的粗粒子更是无法用筛余法检出，加上金红石型二氧化钛粒子较硬，在粉碎时更容易混进粗颗粒。
有资料证明商品二氧化钛颜料中如果混有30μm以上的大颗粒，足以使涂膜、塑料型材产生瑕疵和条纹；5μm以上的粗颗粒对颜料的分散度有明显的影响，而化学纤维消光用的二氧化钛几乎不允许有5μm以上的颗粒存在；0.5μm以上的任何大颗粒会对涂膜的光泽度有较大的影响；0.1-0.5μm的粒子直接影响其光学效应，主要体现在遮盖力、着色力、底层色相等颜料性能指标下降。湿磨的作用就是在表面处理前，除去上述的大颗粒、聚集粒子和附聚粒子。
早期二氧化钛颜料的表面处理，不经过湿磨处理，主要靠高性能的粉碎设备粉碎后再进行干法分级。也有利用重力作用，采用静置沉降水选法，该方法时间冗长、间隙操作、水选率低，并受悬浮液的分散稳定性限制，此外水选下来的粗颗粒不能返回到系统中去，需要单独粉碎处理。
采用静置沉降水选时，可以使用斯托克斯( Stokes）定律计算粗颗粒沉降至一定高度所需要的沉降时间。
上式中US为沉降速度、r为颜料粒子的半径、g为重力、ρs为颜料的相对密度、ρ为液体（分散介质）的相对密度、η为液体（分散介质）的黏度。
但是这一公式是建立在球型粒子的基础上，且未考虑粒子间的相互接近的作用和粒子与分散介质和容器壁间的作用。为了避免粒子在静置沉降过程中彼此间靠得太近，静置水选的浓度最好控制在1%左右，但是这样低的浓度在工业生产中太不经济，通常实际使用时的浓度颜料：水（质量）在1：4-1：6之间。
静置沉降法虽然设备简单、操作容易、能耗低，但生产效率太低，目前已很少采用。湿磨是近代二氧化钛行业生产高档二氧化钛颜料，表面处理前不可缺少的一道工序，湿磨的产量大、粒径小、可以连续操作、闭路循环，粗颗粒不分离出来而循环处理。
湿磨的设备主要有球磨机、振动磨、砂磨机（又称珠磨机）等，球磨机和振动磨的研磨介质（磨球）较大，因此研磨介质之间的空隙也较大，只适用于磨碎较大的颗粒，在目前的湿磨流程中一般不被采用。湿磨使用最多的设备是砂磨机（又称珠磨机），它是一种用途较广的亚微米级的湿磨设备，就研磨细度而言，仅次于胶体磨。
工业上二氧化钛颜料的平均原级粒子大小在0.15-0.35μm之间，由于二氧化钛的粒子很细，表面积很大，表面自由能很高，聚集在一起的粒子间的结合力很强，用一般的机械粉碎机很难将聚集体粉碎到这样的细度范围。气流粉碎机虽然能达到这种细度的要求，但粉碎时，所需要的能量很大，不经济，操作环境差，设备也较复杂。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种二氧化钛颗粒生产过程中使用的卧式砂磨机，它能够有效降低二氧化钛颗粒生产过程中所需能量，改善操作环境，简化设备结构，可以获得更好的研磨和分散效果。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种钛白粉生产过程中使用的卧式砂磨机，包括两端封闭的圆筒状物料筒、搅拌机、容积泵冷却器、驱动电机以及主轴和设于主轴上的分散盘；所述主轴借助于设于物料筒一端的轴承固定设置，其伸入物料筒的一端沿其轴线方向均布至少三个分散盘；所述主轴位于物料筒外侧的一端借助于皮带传动机构与驱动电机输出端相连；所述物料筒另外一端固定设有分离筛网，设有分离筛网的一端还设有第一物料出口和第二物料出口；所述搅拌机包括搅拌桶、伸入搅拌桶底部的搅拌轴、固定设于搅拌桶上方的用于驱动搅拌轴的驱动电机以及固定设于搅拌轴底端的搅拌叶片；所述第二物料出口通过冷却器和搅拌桶相连通；所述容积泵进料口与搅拌桶底部连通，其出料口通过管道与所述物料筒上设置的物料进口相连。
所述物料筒侧壁上设有与其内部连通的压力表和温度表。
所述冷却器为水冷式冷却器。
所述物料筒内壁衬有耐磨橡胶或耐磨合金
采用上述技术方案所产生的有益效果是：物料筒内壁衬有耐磨橡胶或耐磨合金，外部配有通冷却水的夹套，圆筒的一端与电机主轴相连，该主轴上设有有数片圆形（或不对称圆形）的分散盘，分散盘上开有圆孔，物料筒的另一端安装有分离筛网，砂磨后的物料通过筛网流出，砂子则被截留下来。物料用泵送入砂磨机内，经过由高速旋转的分散盘来带动激烈搅拌的磨砂层，使二氧化钛在高速碰撞和剪切下得到粉碎，浆料在两个分散盘之间会产生强烈湍动，可以获得更好的研磨和分散效果。
附图说明
图1 为本实用新型的结构示意图；
1、皮带轮；2、驱动电机；3、封液注入口；4、氢气瓶；5、搅拌机；6、容积泵；7、冷却器；8、分离筛网；9、物料筒；10、主轴；11、分散盘；下面结合附图进一步对本实用新型进行详细的描述。
具体实施方式
如图1所示的一种二氧化钛颗粒生产过程中使用的卧式砂磨机，其特征在于：包括两端封闭的圆筒状物料筒9、搅拌机5、容积泵6、冷却器7、驱动电机2以及主轴10和设于主轴10上的分散盘11；所述主轴10借助于设于物料筒9一端的轴承固定设置，其伸入物料筒9的一端沿其轴线方向均布至少三个分散盘11；所述主轴10位于物料筒9外侧的一端借助于皮带传动机构与驱动电机2输出端相连；所述物料筒9另外一端固定设有分离筛网8，设有分离筛网8的一端还设有第一物料出口和第二物料出口；所述搅拌机5包括搅拌桶、伸入搅拌桶底部的搅拌轴、固定设于搅拌桶上方的用于驱动搅拌轴的驱动电机以及固定设于搅拌轴底端的搅拌叶片；所述第二物料出口通过冷却器7和搅拌桶相连通；所述容积泵6进料口与搅拌桶底部连通，其出料口通过管道与所述物料筒上设置的物料进口相连。
所述物料筒9侧壁上设有与其内部连通的压力表和温度表。
所述冷却器7为水冷式冷却器。
所述物料筒内壁上衬装有耐磨层。
在具体应用过程中，砂磨机中的磨料（砂或珠子）可以采用玻璃珠、氧化铝瓷球和氧化锆、硅酸锆珠。用电熔法生产的氧化错珠细度均匀、表面光滑、硬度高，是理想的二氧化钛颜料湿磨用的磨料，其主要成分为：Zr02 68.5%, Si02 31.5%，莫氏硬度7.2（金红石型二氧化钛的莫氏硬度为6-6.5)，相对密度3.96、抗压强度710N、粒径0.6-1.2mm。
湿法研磨对浆液浓度、黏度、pH、分散状态和装珠量都有一定的要求。通常湿磨二氧化钛颜料的浆液浓度一般控制在600-1000 g/L，pH值最好控制在8-11，添加分散剂可降低浆液的豁度，有利研磨分散。装珠量（净体积百分比）一般：密闭立式70%-80%、开放型立式60%~70%；卧式80%~85%;一般建议最小珠子的直径必须是出口滤网缝隙大小的2.5倍以上，为了获得最好的研磨效果，最好将大小珠子搭配使用，尽量减少珠子之间的空隙，分散盘外缘与砂磨机内胆之间的间距必须是最大珠子直径的4倍。由于锆珠的密度大，从动力学而言，密度大的珠子可以获得较大的撞击能量，因此不需要太高的转速，一般分散盘的线速度在14 m/s左右，由于研磨室内几乎填满了锆珠和颜料，因此砂磨机的运转功率很大，需要大功率的电机来传动，因此能耗也较高。
对于难粉碎或粗颗粒较多的物料，可以把两台砂磨机串联起来使用，并使研磨室内保持一定的压力，因为二氧化钛颜料不会受过度研磨而造成破坏，相反有机颜料因其分子间的结合力比无机颜料晶体间离子键或共价键的结合力弱，过度研磨，以及摩擦产生的热量会影响有机颜料的质量。对于水溶性比较高的产品，在湿磨前最好用热水洗涤1次。
Claims (4)
1.一种二氧化钛颗粒生产过程中使用的卧式砂磨机，其特征在于：包括两端封闭的圆筒状物料筒（9）、搅拌机（5）、容积泵（6）、冷却器（7）、驱动电机（2）以及主轴（10）和设于主轴（10）上的分散盘（11）；所述主轴（10）借助于设于物料筒（9）一端的轴承固定设置，其伸入物料筒（9）的一端沿其轴线方向均布至少三个分散盘（11）；所述主轴（10）位于物料筒（9）外侧的一端借助于皮带传动机构与驱动电机（2）输出端相连；所述物料筒（9）另外一端固定设有分离筛网（8），设有分离筛网（8）的一端还设有第一物料出口和第二物料出口；所述搅拌机（5）包括搅拌桶、伸入搅拌桶底部的搅拌轴、固定设于搅拌桶上方的用于驱动搅拌轴的驱动电机以及固定设于搅拌轴底端的搅拌叶片；所述第二物料出口通过冷却器（7）和搅拌桶相连通；所述容积泵（6）进料口与搅拌桶底部连通，其出料口通过管道与所述物料筒上设置的物料进口相连。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化钛颗粒生产过程中使用的卧式砂磨机，其特征在于：所述物料筒（9）侧壁上设有与其内部连通的压力表和温度表。
3.根据权利要求2所述的一种二氧化钛颗粒生产过程中使用的卧式砂磨机，其特征在于：所述冷却器（7）为水冷式冷却器。
4.根据权利要求3所述的一种二氧化钛颗粒生产过程中使用的卧式砂磨机，其特征在于：所述物料筒内壁上衬装有耐磨层。
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| CN105251562A (zh) * | 2015-10-21 | 2016-01-20 | 沈坤龙 | 一种新型磨砂机 |
| CN108368354A (zh) * | 2016-01-27 | 2018-08-03 | 克洛诺斯国际有限公司 | 可由硫酸盐法获得的窄粒度分布的二氧化钛颜料的生产 |
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