氧化鐵顏料是一種具有良好的分散性、優良的耐光及耐候性的顏料,主要指以鐵的氧化物為基本物質的氧化鐵紅、鐵黃、鐵黑和鐵棕四類著色顏料,其中以氧化鐵紅為主。
沉淀法(濕法)氧化鐵顏料是很細的,但在壓濾、烘干過程中,由于范德華力、氫鍵、電荷等因素,微聚集體團聚為大聚集體,不能直接用于高檔涂料的著色,必須要進行超細粉碎。
氣流粉碎是利用高速氣流或過熱蒸汽的能量對固體物料進行超細粉碎,是最常用的超細粉碎方式之一。晏波等利用流化床氣流粉碎系統制備易分散超微細氧化鐵顏料,當壓縮空氣滿足0.91~1.32MPa、30~60m3/min要求時,氧化鐵紅產量為500~900kg/h,海格曼細度為5.5~7.0;氧化鐵黃產量300~600kg/h,海格曼細度為7.5;氧化鐵黑產量500~900kg/h,海格曼細度為7.0。
具體氣流粉碎工藝控制要求及常見問題如下:
1、氣流粉碎工藝
該工藝主要由流化床氣流粉碎機或圓盤式氣流粉碎機、空壓機系統、投料系統、混合系統、加分散劑裝置(根據客戶需要加入)、定量進料裝置(單進料或雙進料)、篩機系統、除鐵系統、除塵系統、包裝系統等組成。
2、氣流粉碎工藝控制要點
?。?)調整圓盤式磨機伸縮筒的高度、或流化床磨機的分級機轉速,則影響海格曼細度值和產量。當由最多4個戒指環來調整伸縮筒的高度,進而調整物料出口距離大小時,可以這樣理解:將4個戒指環和出口伸縮筒全部取出,然后按下表重新放置(底部先安放n個戒指環,然后安放出口伸縮筒,最后在頂部再安放4-n個戒指環)。
注:進料速度、進料壓力、研磨壓力,推料噴嘴位置沒有改變,只是改變了戒指環位置后的研磨情況。
?。?)消除料斗搭橋現象。在螺旋輸送進料器的上部,原料可能因為搭橋現象而形成空洞,因此會影響實際進料數量,進而影響產量,裝震動器可以消除搭橋現象。
?。?)調整工作壓力和進料量,可以有限度地調整產品質量。
?。?)顏料研磨后,顏色就發生改變,工作壓力越高,單位時間進氣量越大,單位壓力可改變顏色的幅度可能越大,無準確規律。
注意:研磨只是為了得到合適的產品細度,有限度的改變產品的顏色,不建議通過調整研磨參數的方式達到大范圍改變顏色的目的。
?。?)一般來說,產品海格曼凈度值小于海格曼細度值,產品凈度受原料篩余物含量影響,通過超微細化研磨后,只能改善凈度,但最終無法使凈度和細度相同。
(6)生產速率由螺旋給料器頻率控制,進料數量與原料的振動密度和文丘里系統的密閉性有關。例如,是否將壓力平衡器封閉,對鐵黃顏料的進料量影響較大,但對鐵黑和鐵紅的影響較小。我們也可以將平衡器打開,通過增加進料頻率,達到增加進料速度、提高產量的效果。目前采取的是封閉壓力平衡器的做法。
(7)通過調整工作壓力,可得到需要的產品質量。例如,對鐵紅、鐵黑和鐵黃產品,當其他條件不變時,只需增加工作空氣壓力,可使細度變好,同時,增加工作壓力,可使鐵黃的黏度降低。但是,增加工作壓力改變細度有一個限度,超過這個限度,則對細度的改變無太多幫助。
?。?)文丘里進料口必須與磨機研磨室上部墊板位置相齊。在研磨室四周,均勻分布6~12個研磨噴嘴,這些噴嘴的噴射位置與文丘里進料的方向一致,如果方向不一致,有可能造成物料反沖,即冒粉現象。
?。?)產品細度:與原料的生產方法、生產過程、微觀顆粒形狀、晶體形狀、聚集體大小等有關。
(10)鐵黃產品吸油量和黏度:與原料的生產方法、生產過程、微觀顆粒形狀、晶體形狀、聚集體大小等有關,通過添加助劑可以降低鐵黃產品的吸油量和黏度,但一般不建議添加,可以采取物理碾壓辦法降低鐵黃產品的吸油量和黏度。
?。?1)出現冒粉的根源是系統壓力不平衡,即系統內因形成較大正壓力而出現的自然現象,同時,進料量太少,也將造成系統不平衡,也會出現冒粉;當布袋除塵器的布袋因老化、布孔堵塞,也會造成冒粉現象。
?。?2)除塵器分離系統對生產過程的影響:除塵分離系統應有足夠大的分離能力,應通過強制排風來除去系統中產生的1800~3600m3/h廢氣,從而保持系統正常運轉。根據生產需要,通過調整節氣閘的開啟程度來保持系統處于微正壓或微負壓狀態,一般來說調節閘是全開。
由于長時間使用,除塵器布袋容易被粉塵阻塞,將給系統單元造成過多的返壓,因此,應清理布袋和分離器,特別是,當除塵器需要比較高的反吹壓力時,則有可能是阻塞造成的。
什么原因造成布袋的阻塞呢?布袋老化、黏性物質黏附、長期分離含水量較高的廢氣、原料含水量高、原料磁性等,都是造成布袋阻塞的原因。
(13)除鐵器和篩機系統——最后質量控制關:雖然投料時經過過篩除雜,但不可避免還有部分固體雜質成為漏網之魚,包括螺絲、石子,以及系統設備因腐蝕而產生的碎屑等異物進入成品的潛在風險。因此,物料最終進入儲料缸之前,用磁鐵除鐵器和高頻篩,可以清除這些異物,確保產品質量,提高品質。
3、氣流粉碎工藝常見問題的原因及處理措施
問題1:磨機運行后,在漏斗中有原料反沖現象。
原因及處理措施:
歧管倒置,歧管中噴嘴的沖擊方向必須與推料噴嘴的方向一致(調整方向一致);
推料噴嘴的壓力太低(增加進料空氣壓力);
推料噴嘴的位置不準(前后移動噴嘴位置,直到獲最大吸力);
文丘里和推料噴嘴被阻塞(清理);
文丘里和推料噴嘴磨損(更換);
布袋和旋風集塵器被阻塞(應清理布袋和旋風分離器,降低返壓);
黏性料堵塞磨機、出口伸縮筒和管道(檢查,清理);
出口伸縮筒過多的進入研磨室(調整戒指環位置而調高出口伸縮筒);
無進料或進料很少(增加進料);
節氣閘開口太?。ㄕ{大節氣閘開口、或全部打開)。
問題2:產品太細。
原因及處理措施:
進料太少(增加進料);
壓力太高(降低壓力);
出口伸縮筒進入研磨室過多(調整戒指環位置而調高出口伸縮筒)。
問題3:產品太粗或顆粒過大。
原因及處理措施:
進料速度太快(降低進料速率);
檢查送料速率,磨機被堵塞(降低生產速率或清除堵塞物品);
過低壓力會造成產品過粗(提高工作壓力);
檢查研磨噴嘴有無磨損(檢查,需要時清理或更換);
黏性原料堵塞磨機出口或空氣出口(清理);
高壓空氣帶水,導致歧管堵塞(清理);
一個或多個研磨噴嘴被阻塞(清理);
出口伸縮筒位置過高(調低出口伸縮筒位置);
噴嘴不成一條直線排列(調整或更換,使噴嘴在一直線上);
噴嘴被磨損(更換)。
問題4:鐵黃黏度和OA太高。
原因及處理措施:
進料太多(降低進料);
空氣量太少(檢查系統是否漏氣、噴嘴是否匹配);
高壓空氣帶水,導致歧管堵塞(更換);
壓力太低(增加壓力)。
問題5:產品含有鐵粉或鐵屑。
原因及處理措施:
磁柵除鐵器上鐵粉是否清理(按時清理鐵粉);
磁柵除鐵器的磁棒少(增加磁棒數量);
球形除鐵器吸附物未按時清理(按時清理鐵粉)。
問題6:產品水分增加。
原因及處理措施:
原料水分含量高(原料水分應小于1.0%);
高壓空氣帶水(檢查高壓空氣干燥系統)。
問題7:產量太低。
原因及處理措施:
進料太少(增加進料);
高壓空氣帶水,導致歧管堵塞(清理);
空氣不足(檢查系統是否漏氣;噴嘴是否匹配);
黏性料堵塞螺旋輸送機(清理);
壓力太低(增加壓力,同時增加進料速度);
物料在系統中搭橋(適當震動);
生產鐵黃時,平衡器未封閉(封閉);
出口伸縮筒位置過低(提升出口伸縮筒位置);
噴嘴磨損(更換)。
參考資料:[1]晏波.易分散超微細化氧化鐵顏料生產工藝[J].中國涂料.
時間:2019年3-5日,地點:江蘇 昆山
培訓內容:
(一)粉體的超細粉碎技術與設備
1. 超細粉碎技術原理
2. 超細粉碎技術裝備發展現狀與發展趨勢
3. 超細粉碎設備種類及其應用
4. 超細粉碎設備選型方法
5. 超細粉碎工藝設計方法
6. 超細粉碎常見問題剖析與解決方案
7. 交流互動
?。ǘ┓垠w的精細分級技術與設備
1. 精細分級技術原理
2. 精細分級技術裝備發展現狀與發展趨勢
3. 精細分級設備種類及其應用
4. 精細分級設備選型方法
5. 精細分級工藝設計方法
6. 精細分級常見問題剖析與解決方案
7. 交流互動
(三)粉體超細粉碎和分級過程中的性能表征與應用
1. 粉體各項性能指標的表征
2. 超細粉碎和分級對粉體結構及性能的影響
3. 超細粉碎和分級過程中粉體的理化特性控制及應用
4. 交流互動
?。ㄋ模┕δ芊垠w的超細粉碎和分級
1. 熱敏性物料的超細粉碎和分級設備與應用
2. 塑性物料的超細粉碎和分級設備與應用
3. 高純粉體材料的超細粉碎和分級設備與應用
4. 針狀粉體的超細粉碎和分級設備與應用
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