La technologie de classification des poudres est un élément crucial de la préparation et du traitement des matériaux pulvérulents, jouant un rôle essentiel dans leur production. Ces dernières années, grâce aux progrès des industries modernes de haute technologie et des nouveaux matériaux, l'industrie des poudres fines a connu un développement rapide. L'application des poudres ultrafines a pénétré divers secteurs nationaux. La demande de particules plus fines et de rendements plus élevés ne cesse de croître. La classification ultrafine des particules de poudre devient de plus en plus complexe. Les méthodes de broyage traditionnelles ne permettent plus de produire des poudres de qualité en une seule étape, rendant la technologie de classification essentielle pour séparer les produits présentant la granulométrie souhaitée. La classification est ainsi devenue un processus clé dans la préparation mécanique des poudres fines.
Technologie de classification des poudres
La classification des poudres est un procédé qui sépare les groupes de particules en fonction de leurs caractéristiques physiques. Par exemple, la taille, la densité et la forme des particules sont mesurées sous l'effet de champs de force spécifiques (force centrifuge, gravité et force d'inertie). Ses principaux objectifs sont d'éviter le surbroyage et d'améliorer l'homogénéité du produit. Elle est largement utilisée dans des secteurs tels que la chimie, l'agroalimentaire, la minéralurgie et la pharmacie. Selon le milieu utilisé, on distingue la classification humide (milieu aqueux) et la classification sèche (milieu aéré). La classification sèche est devenue la technologie dominante en raison de son efficacité et de sa simplicité d'utilisation.
Classification humide
Le principal fluide utilisé dans les équipements de classification par voie humide est l'eau. Le principal avantage de la classification hydraulique réside dans sa capacité à favoriser la dispersion des particules. L'affaiblissement des forces électrostatiques et autres forces d'interaction entre les particules dans l'eau réduit l'agglomération et permet d'obtenir de meilleurs résultats de classification. Cependant, elle présente également des inconvénients notables : après la classification, les particules sont mouillées par l'eau et nécessitent des processus ultérieurs de séparation solide-liquide et de séchage pour obtenir le produit final. Au cours de ces étapes, la réagglomération et l'agglomération des poudres sont inévitables, ce qui augmente les coûts de post-traitement. La classification par voie humide se présente principalement sous deux formes : la sédimentation gravitaire et la classification centrifuge.
La classification humide par sédimentation gravitaire repose sur les différences de gravité et de résistance pour la séparation. Dans l'équipement de classification, le milieu s'écoule horizontalement et la poudre à classer y pénètre par l'entrée d'alimentation. Les particules se dispersent et se déposent en continu dans le milieu, à des vitesses variables selon la taille ou la masse. Simultanément, l'écoulement du milieu confère aux particules une vitesse horizontale. Les particules de différentes tailles subissent des forces horizontales différentes, ce qui entraîne des vitesses horizontales différentes. Ainsi, les particules de différentes tailles suivent des trajectoires distinctes. Lorsqu'elles se déposent au fond, elles sont réparties uniformément selon leur taille. Une structure multi-chambres au fond permet de classer la matière première en plusieurs catégories selon la taille des particules, réalisant ainsi un processus de classification multi-niveaux.
Schéma de classification de la sédimentation par gravité
La classification humide centrifuge est une méthode qui s'appuie sur les différences de force centrifuge subies par les particules de différentes tailles pour réaliser une séparation grossière et fine. Les particules de boue à classer sont pompées dans la chambre cyclonique à une vitesse donnée par l'entrée d'alimentation, suivant une direction tangentielle. À leur entrée dans la chambre, les particules rencontrent la paroi et subissent un mouvement de rotation. Les particules plus grossières et plus lourdes, en raison de leur masse plus importante et de leur force centrifuge plus importante, se déplacent vers l'extérieur et s'accumulent à la périphérie.
Elles descendent ensuite en spirale le long de la chambre conique sous l'effet de la gravité et finissent par sortir par la sortie du sable. Les particules plus fines, soumises à une force centrifuge moindre, sont freinées par l'accumulation de particules grossières avant d'atteindre la paroi et restent près du centre. Il en résulte une distribution uniforme, des petites particules au centre aux particules grossières sur les bords. Grâce à une alimentation continue, la classification par taille est assurée ; les particules grossières s'accumulent à la périphérie. Les particules fines proches du centre sont comprimées et débordent par la sortie supérieure. La séparation des particules fines est ainsi réussie.
Schéma du principe de fonctionnement de l'hydrocyclone
Classification sèche
La classification sèche est une méthode utilisant l'air comme milieu. L'absence d'eau permet d'éviter toute étape ultérieure de déshydratation, de séchage ou de dispersion de la poudre classée. Actuellement, la classification sèche est la méthode la plus courante. Selon les forces agissant sur les particules lors de la classification, la classification sèche peut être divisée en classification gravitationnelle, inertielle et centrifuge.
Les équipements de classification gravitationnelle et inertielle se présentent sous différentes formes structurelles, mais leurs principes sont fondamentalement similaires : la classification inertielle repose sur les différences d'inertie des particules de masses différentes, ce qui les fait suivre des trajectoires différentes au sein de l'équipement. La classification gravitationnelle réalise une séparation basée sur les vitesses de sédimentation variables des particules de masses différentes sous l'effet de la gravité, ce qui produit des trajectoires de mouvement distinctes.
Deux formes de classification sèche
À propos d'Epic Powder
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