La tecnologia di classificazione delle polveri è una componente cruciale nella preparazione e lavorazione di materiali in polvere, svolgendo un ruolo fondamentale nella loro produzione. Negli ultimi anni, con l'avanzamento delle moderne industrie high-tech e dei nuovi materiali, l'industria delle polveri fini si è sviluppata rapidamente. L'applicazione di polveri ultrafini ha penetrato vari settori nazionali. La domanda di granulometrie più fini e rese più elevate continua a crescere. Ottenere una classificazione ultrafine delle particelle di polvere è diventato sempre più impegnativo. I tradizionali metodi di frantumazione non sono più in grado di produrre polveri qualificate in un unico passaggio, rendendo la tecnologia di classificazione essenziale per separare i prodotti con la granulometria desiderata. Pertanto, la classificazione è diventata un processo chiave nella preparazione meccanica delle polveri fini.
Tecnologia di classificazione delle polveri
La tecnologia di classificazione delle polveri è un processo che separa gruppi di particelle in base a differenze nelle caratteristiche fisiche. Ad esempio, includono dimensioni, densità e forma delle particelle sotto specifici campi di forza (ad esempio, forza centrifuga, gravità e forza inerziale). I suoi obiettivi principali sono evitare la frantumazione eccessiva e migliorare l'uniformità del prodotto. È ampiamente utilizzata in settori come quello chimico, alimentare, della lavorazione dei minerali e farmaceutico. A seconda del mezzo utilizzato, si divide in classificazione a umido (mezzo acquoso) e classificazione a secco (mezzo ad aria). La classificazione a secco è diventata la tecnologia più diffusa grazie alla sua elevata efficienza e praticità operativa.
Classificazione umida
Il mezzo principale utilizzato nelle apparecchiature di classificazione a umido è l'acqua. Il vantaggio più significativo della classificazione idraulica è la sua capacità di favorire la dispersione delle particelle. Poiché le forze elettrostatiche e le altre forze interattive tra le particelle si indeboliscono in acqua, si riduce l'agglomerazione e si ottengono risultati di classificazione migliori. Tuttavia, presenta anche notevoli svantaggi: dopo la classificazione, le particelle vengono bagnate dall'acqua e richiedono successivi processi di separazione solido-liquido ed essiccazione per ottenere il prodotto finale. Durante queste fasi, la riagglomerazione e l'incrostazione delle polveri sono inevitabili, con un conseguente aumento dei costi di post-lavorazione. La classificazione a umido avviene principalmente in due forme: sedimentazione per gravità e classificazione centrifuga.
La classificazione a umido basata sulla sedimentazione per gravità si basa sulle differenze di gravità e resistenza per la separazione. Nell'apparecchiatura di classificazione, il mezzo scorre orizzontalmente e la polvere da classificare entra nel mezzo attraverso l'ingresso di alimentazione. Le particelle si disperdono e si depositano continuamente nel mezzo, con particelle di dimensioni o masse diverse che sedimentano a velocità variabili. Contemporaneamente, il flusso del mezzo impartisce una velocità orizzontale alle particelle. Particelle di dimensioni diverse subiscono forze orizzontali diverse, che si traducono in diverse velocità orizzontali. Pertanto, particelle di dimensioni diverse seguono traiettorie distinte. Quando le particelle si depositano sul fondo, vengono distribuite uniformemente in base alle dimensioni. Una struttura multicamera sul fondo consente di classificare la materia prima in diverse classi in base alle dimensioni delle particelle, ottenendo un processo di classificazione multilivello.
Diagramma schematico della classificazione della sedimentazione per gravità
La classificazione centrifuga a umido è un metodo che sfrutta le differenze di forza centrifuga sperimentate da particelle di diverse dimensioni per ottenere una separazione grossolana e fine. Le particelle di fanghi da classificare vengono pompate nella camera del ciclone a una certa velocità attraverso l'ingresso di alimentazione lungo una direzione tangenziale. Entrando nella camera, le particelle incontrano la parete della camera e subiscono un moto rotatorio. Le particelle più grossolane e pesanti, a causa della loro massa maggiore e della maggiore forza centrifuga, si muovono verso l'esterno e si accumulano lungo la periferia.
Quindi, per gravità, si muovono a spirale verso il basso lungo la camera conica e infine escono dall'uscita della sabbia. Le particelle più fini, sottoposte a una minore forza centrifuga, vengono ostacolate dall'accumulo di particelle grossolane prima di raggiungere la parete e rimangono vicino al centro. Ciò si traduce in una distribuzione uniforme dalle particelle piccole al centro a quelle grossolane ai bordi. La classificazione per dimensione avviene tramite alimentazione continua, mentre le particelle grossolane si accumulano alla periferia. Le particelle fini vicino al centro vengono compresse e traboccano dall'uscita superiore. Riesce a separare con successo le particelle fini.
Diagramma schematico del principio di funzionamento dell'idrociclone
Classificazione secca
La classificazione a secco è un metodo che utilizza l'aria come mezzo. Poiché non è coinvolta l'acqua, la polvere classificata non richiede fasi successive come disidratazione, essiccazione o dispersione. Attualmente, la classificazione a secco è la forma di classificazione più diffusa. In base al tipo di forze che agiscono sulle particelle durante la classificazione, la classificazione a secco può essere suddivisa in classificazione gravitazionale, classificazione inerziale e classificazione centrifuga.
Le apparecchiature di classificazione gravitazionale e inerziale presentano diverse forme strutturali, ma i loro principi sono fondamentalmente simili: la classificazione inerziale si basa sulle differenze di inerzia di particelle di diversa massa, inducendole a seguire traiettorie diverse all'interno dell'apparecchiatura. La classificazione gravitazionale ottiene una separazione basata sulle diverse velocità di sedimentazione di particelle di diversa massa sotto l'azione della gravità, dando luogo a percorsi di moto distinti.
Due forme di classificazione secca
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