โรงสีทรายทำงานโดยการกวนสื่อการบดและวัสดุเข้าด้วยกัน ซึ่งทำได้โดยจานกระจายการหมุนด้วยความเร็วสูงในกระบอกสูบคงที่ ทำให้เกิดการเฉือน การขูดขีด และการชนกันอย่างรุนแรง อยู่ระหว่างอนุภาคของแข็งและตัวกลางในการบด ทำให้สามารถบด เจียร และกระจายตัวได้ โรงสีทรายสามารถแบ่งออกเป็นประเภทแนวตั้งและแนวนอน แผนกนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของพวกเขา ข้อดีของโรงสีทรายคืออะไร? เปรียบเทียบกับเกียร์เจียรละเอียดพิเศษอื่น ๆ ได้อย่างไร? บรรณาธิการของ China Powder Network พยายามค้นหาคำตอบ พวกเขาทำเช่นนั้นผ่านการทดสอบต่อไปนี้
โรงสีทราย VS โรงสีลูก
นักวิจัยหลายคนได้ทำการทดลองมากมาย พวกเขาศึกษาประสิทธิภาพการบดของเครื่องบดลูกเหล็กและเครื่องบดทราย ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเครื่องบดทรายมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องบดลูกเหล็ก เครื่องบดเหล่านี้มีประสิทธิภาพการบดที่ดีกว่าและต้นทุนการเตรียมดีกว่า นอกจากนี้ การทดลองยังแสดงให้เห็นว่าเครื่องบดทรายสามารถผลิตผงได้โดยเฉลี่ย ขนาดอนุภาค น้อยกว่า 0.5 μm ขนาดนี้เล็กกว่าขนาดผงที่ผลิตได้มาก โรงงานลูกบอล.
การทดลองที่ 1: การแปรรูปวัสดุเซรามิกเพียโซอิเล็กทริก
เราศึกษาว่าอุปกรณ์บดที่แตกต่างกันส่งผลต่อขนาดและการกระจายตัวของผงอย่างไร ในการทดลอง นักวิจัยใส่เซรามิกเพียโซอิเล็กทริก 3 กิโลกรัมลงในโรงสีลูกบอล พวกเขาใส่บางส่วนลงในถังบดแบบสั่นและบางส่วนลงในถังโรงสีทรายเพื่อบด ทั้งหมดได้รับการประมวลผลโดยใช้วิธีเปียก มีการเก็บตัวอย่างเป็นประจำเพื่อวัดขนาดอนุภาคและการแพร่กระจาย ทำเพื่อเปรียบเทียบเวลาที่อุปกรณ์ทั้งสามประเภทต้องใช้ในการแปรรูปผง การเปรียบเทียบเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคผงขนาด D50 มีขนาดประมาณ 0.5 ไมโครเมตร
| อุปกรณ์ | ระยะเวลาดำเนินการ (ชม.) | D10 | D25 | D50 | D75 | D90 |
| โรงงานลูกบอล | 16 | 0.31 | 0.49 | 0.71 | 2.38 | 4.28 |
| โรงสีสั่นสะเทือน | 4 | 0.29 | 0.42 | 0.58 | 1.75 | 2.88 |
| โรงสีทราย | 1.25 | 0.19 | 0.33 | 0.46 | 0.58 | 0.77 |
ผลการวิจัยพบว่าการเจียรแบบสั่นดีกว่าการเจียรแบบลูกบอล ดีกว่าสำหรับการบดและขนาดอนุภาค การบดทรายดีกว่าการกัดลูกบอลและการบดแบบสั่นสะเทือนมาก นี่ขนาดประมาณลูกบอลบดเลย มันเกี่ยวกับความเร็วและพลังงานของลูกบอลด้วย ลูกบอลขนาดเล็กจะบดได้ดีกว่า ทำให้ได้ผงละเอียดกว่าด้วยขนาดที่แคบ
ในการทดลอง ลูกบอลที่ใช้ขัดคือ 1.5 มม. (1.5กก.) ลูกบอลสำหรับการบดและบดมีขนาดผสมกัน 20 มม. 15 มม. และ 8 มม. (7.5 กก.) การขัดมีพื้นผิวการทำงานที่ใหญ่กว่าการกัดลูกบอลและการเจียรแบบสั่นมาก ความเร็วของลูกบอลอยู่ที่ 1800 รอบต่อนาทีเมื่อบดทราย 600 ครั้ง/นาที เมื่อบดแบบสั่น และอยู่ที่ 65 รอบต่อนาทีเมื่อบดลูกบอล ดังนั้นกระบวนการบดทรายจึงมีประสิทธิภาพในการบดมากที่สุด ทำให้ได้ผงแป้งที่ดีที่สุดโดยมีขนาดอนุภาคที่แคบที่สุด อีกทั้งยังทำให้บดอัดคุณภาพสูงสุดอีกด้วย
จากผลการทดสอบ Cai Gaogong ได้ข้อสรุปบางอย่าง เขาสรุปว่าการใช้โรงสีทรายเพื่อบดเซรามิกเพียโซอิเล็กทริกจะดีกว่า ช่วยปรับปรุงโครงสร้างจุลภาค คุณสมบัติทางกล และอิเล็กทริกของเซรามิก ทรานสดิวเซอร์เหล่านี้ลดการสลายตัวของประสิทธิภาพลง 50% นอกจากนี้ยังยืดอายุการใช้งานจาก 5,000 ชั่วโมงเป็น 8,000 ชั่วโมง
การทดลองที่ 2: การบดและการแปรรูปวัสดุแบตเตอรี่ลิเธียม
Kangtuo เปรียบเทียบขนาดของ LiFePO4 ที่ทำขึ้นด้วยสองวิธี วิธีหนึ่งคือการกัดลูกบอลพลังงานสูงแบบดั้งเดิม อีกวิธีหนึ่งคือการบดทราย-พ่นแห้ง Kangtuo พบว่าสารตั้งต้นที่เกิดจากการกัดลูกบอลอยู่ที่ 300-400 นาโนเมตรหลังจากการเผาผนึก ช่วงขนาดอนุภาคกว้าง และสัณฐานวิทยาของอนุภาคก็แตกต่างกันโดยไม่มีความคล้ายคลึงกันที่ชัดเจน วิธีการทำให้แห้งด้วยการบดด้วยสเปรย์ทรายจะเปลี่ยนสารตั้งต้นของ LiFePO4 มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 100 นาโนเมตร และมีการกระจายขนาดที่แคบ ไม่มีการพ่นแห้งและการเผาผนึก ผลิตภัณฑ์ถูกพ่นแห้งและเผาผนึก จากนั้นจะจับตัวกันเป็นไมโครสเฟียร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 ไมโครเมตร การขยายไมโครสเฟียร์เผยให้เห็นว่าพวกมันประกอบด้วยอนุภาครูปทรงแกนหมุนจำนวนมาก อนุภาคมีขนาดเล็กและมีขนาดสม่ำเสมอ ประมาณ 300 นาโนเมตร
รูปร่างสูงสุดของสารตั้งต้น LiFePO4 เกิดจากการบดทราย จากนั้นจึงทำให้แห้งโดยใช้การทำแห้งแบบพ่นฝอย มันโดดเด่นและเฉียบคม นี่แสดงให้เห็นว่า LiFePO4 ที่ทำในลักษณะนี้มีผลึกมากกว่า เนื่องจากโรงสีทรายหมุนที่ 2800 รอบต่อนาทีในระหว่างการบดและการผสม โรงสีลูกบอลพลังงานสูงหมุนเพียง 1200r/นาที นอกจากนี้ เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกปัดเซรามิกเซอร์โคเนียในโรงสีทรายก็อยู่ที่ 0.3 มม. เท่านั้น ความเร็วของโรงสีลูกอยู่ที่ 0.3 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกเหล็กภายในคือ 2 มม. ดังนั้นโรงสีทรายสามารถบดวัสดุให้มีขนาดปลีกย่อยและผสมได้ดีกว่าโรงสีลูกบอลพลังงานสูง สิ่งนี้จะเพิ่มระดับของปฏิกิริยาและความเป็นผลึก
วัสดุ LiFePO4/C ที่ทำโดยการบดด้วยทราย-การพ่นแห้งจะดีกว่า ดีกว่าการกัดลูกบอลและง่ายกว่า ทำให้กระบวนการสังเคราะห์ง่ายขึ้น
โรงสีทราย พีเค เจ็ทมิลล์
การศึกษาชี้ให้เห็นว่าโรงสีทรายมีข้อดี เมื่อเทียบกับอุปกรณ์บดอื่นๆ เช่น โรงสีลม มีความวิจิตรสูง ความต่อเนื่องที่แข็งแกร่ง และประสิทธิภาพสูง ข้อกำหนดด้านความละเอียดสามารถเปลี่ยนแปลงได้ คุณสามารถทำได้โดยการปรับปริมาณสื่อการเจียรให้เหมาะสม หรือจะบดด้วยสื่อต่างๆก็ได้ ตัวกลางการบดของโรงสีทรายเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ผลการบดส่วนใหญ่เกิดจากการกระแทกและแรงเฉือน สื่อการบดเซอร์โคเนียบีดที่ใช้ในการทดลองไม่ก่อให้เกิดมลพิษ ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อวัตถุดิบ มันมีขนาดเล็กและมีการเชื่อมต่อมากมาย สามารถบดและกระจายตัวได้ละเอียดมาก
วัตถุดิบถูกบดในเครื่องบดความเร็วสูง เฟสของเหลวผสมเท่าๆ กันและทำปฏิกิริยาเต็มที่เพื่อให้ได้สารละลาย จากนั้น สารละลายจะถูกทำให้เป็นละอองและสัมผัสกับอากาศร้อนผ่านเครื่องพ่นแห้ง น้ำระเหยอย่างรวดเร็ว ในระหว่างกระบวนการนี้ สารละลายจะถูกประมวลผลและทำให้แห้ง กระบวนการนี้ได้รับวัสดุอิเล็กโทรดแบตเตอรี่ลิเธียม
โรงสีทราย + โรงสีลูก + โรงสีเจ็ทรวมกัน
โรงสีทรายมีข้อได้เปรียบที่ไม่มีใครเทียบได้ในการกระจายและการบด แต่ EPIC Powderxiao'bian ก็ยอมรับถึงข้อจำกัดของตัวเองเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ความละเอียดของวัตถุดิบสามารถปรับปรุงได้ ความต้องการขนาดโรงสีทรายโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 80 เมช (<0.18 มม.) นอกจากนี้ โรงสีทรายที่ใช้ใน การเคลือบ อุตสาหกรรมเซรามิกมีขนาดเล็กลง ผลิตภัณฑ์เพียงชนิดเดียวไม่สามารถรักษาอุตสาหกรรมเซรามิกให้ยั่งยืนได้
เราเห็นการใช้โรงสีลูกกลม โรงสีเจ็ท และโรงสีทรายในการแปรรูปวัสดุต่างๆ รวมถึงการทดลองในบทความนี้ด้วย นักวิจัยบางคนใช้การผสมผสานระหว่างโรงสีลูกกลมและโรงสีทรายแบบกวนในการบด ในโหมดแบทช์ เวลาในการเจียรจะสั้นกว่ามาก การเจียรยังมีประสิทธิภาพมากกว่าและใช้พลังงานน้อยกว่า ในบางกระบวนการ ขั้นแรกวัสดุจะถูกกวนด้วยเครื่องบดลูกกลิ้ง จากนั้นจึงบดด้วยโรงสีทราย ในกระบวนการอื่นๆ วัสดุจะถูกบดด้วยโรงสีทรายก่อน จากนั้น วัสดุที่เผาผนึกจะถูกบดอัดด้วยเครื่องเป่าลม ทั้งสามให้ความร่วมมือ พวกเขาปฏิบัติหน้าที่ของตน ทำให้ได้ประสิทธิภาพการประมวลผลและวัสดุที่ดีที่สุด