Permintaan untuk bubuk ultrahalus (biasanya dengan ukuran partikel di bawah 10 μm atau bahkan 1 μm) telah berkembang pesat di berbagai industri teknologi tinggi, termasuk farmasi, keramik canggih, elektronik, dan bahan kimia khusus. penghancuran ultrahalus Dan klasifikasi yang tepat sangat penting untuk memastikan kualitas dan fungsionalitas produk. Artikel ini membahas mekanisme kerja pulverizer dan pengklasifikasi ultrafine modern secara bersamaan untuk memenuhi persyaratan ketat ini.
Apa Standar Industri untuk “Ultrafine”?
- Bubuk ultrahalus: d97 ≤ 10 μm (setara dengan 1500 mesh dan lebih tinggi)
- Submikron: d97 ≤ 2 μm (di atas 6000 mesh)
- Nanometer: d50 < 100 nm (jarang dicapai dengan pemrosesan kering; biasanya memerlukan penggilingan basah atau proses khusus)
Saat ini, kisaran target utama untuk penghancur ultrahalus kering adalah 1–20 μm, dengan distribusi ukuran partikel yang sangat sempit (rentang = (d90–d10)/d50 yang biasanya dikontrol antara 1,2–1,6).
Jenis Utama Pulverizer Ultrahalus dan Prinsip Kerjanya
| Jenis Peralatan | Prinsip Penggilingan | Khas d97 | Sistem Klasifikasi | Bahan-Bahan Khas |
|---|---|---|---|---|
| Tempat Tidur Terfluidisasi Pabrik Jet | Jet udara berlawanan kecepatan tinggi; tumbukan partikel-partikel | 1–20 mikrometer | Klasifikasi turbin kecepatan tinggi bawaan | Talk, kaolin, mika, karbon hitam, silika |
| Jet Mill Tipe Cakram | Jet datar yang berlawanan | 2–30 mikrometer | Pengklasifikasi pusaran paksa eksternal | GCC, wollastonite, barium sulfat |
| Mekanis Pabrik Dampak + Pengklasifikasi (ACM, ICM, MS) | Rotor + dampak liner + geser | 3–30 mikrometer | Klasifikasi turbin internal atau eksternal | GCC, grafit, karbon hitam pirolitik |
| Penggilingan Dampak Kecepatan Tinggi | Pin/palu | 5–100 mikrometer | Roda pengklasifikasi bawaan | Bahan sedang-keras |
| Pabrik Jet Siklon (QLM/MQL) | Multi-nozzle + pipa sirkulasi | 1–15 mikron | Pengklasifikasi dinamis internal | GCC, abu terbang, bubuk keramik |
| Pabrik Jet Uap (s-Jet) | Uap super panas 300–400°C | 0,2–5 mikrometer | Sama seperti pabrik jet udara tetapi energinya lebih tinggi | TiO₂, Al₂O₃, bahan baterai |
Bagaimana Penggilingan Ultrahalus Sebenarnya Dicapai?
1. Tumbukan partikel-partikel sebagai pengganti tumbukan logam
Di pabrik jet, partikel berakselerasi hingga 300–1200 m/s.
Energi tumbukan adalah 10–100× lebih besar dari penggilingan mekanis, yang memungkinkan partikel patah sepanjang bidang pembelahan kristal daripada pecah secara acak.
- Beberapa mekanisme energi bekerja secara bersamaan
- Jet mill: pendinginan tumbukan + geser + ekspansi
- Penggilingan ultrafine mekanis: benturan + geser + abrasi
- Pabrik jet uap: energi kinetik lebih tinggi + pelunakan termal
- Efek penggilingan autogenous
Partikel kasar bertahan lebih lama di medan sentrifugal, sementara partikel halus dihilangkan secara instan → penggilingan selektif.
Bagaimana Klasifikasi yang Tepat Dicapai?
Sistem penggilingan ultrahalus modern sepenuhnya bergantung pada pengklasifikasi dinamis pusaran paksa (pengklasifikasi turbin).
Prinsipnya sederhana tetapi sangat efektif.
Rumus ukuran potongan yang disederhanakan:
d50 ≈ √[(18μ·Q)/(π·ρp·n²·r²·Z)]
Di mana:
- ρp: kepadatan partikel
- N: kecepatan rotor
- Z: jumlah bilah
- Q: aliran udara
Fitur desain utama yang memungkinkan d97 ≤ 10 μm dengan potongan tajam
| Fitur Desain | Fungsi |
|---|---|
| Kecepatan putar tinggi | 2000–18.000 rpm → gaya sentrifugal yang kuat |
| Diameter roda pengklasifikasi besar | Meningkatkan radius pemisahan, meningkatkan ketajaman |
| Beberapa saluran masuk udara sekunder | Mengurangi kontaminasi bubuk kasar |
| Celah rotor yang dapat disesuaikan | Menyempurnakan keseimbangan antara output dan titik potong |
| Rotor keramik tahan aus | Mempertahankan presisi pada kecepatan tinggi |
| Kontrol VFD | Penyesuaian d50 waktu nyata dengan akurasi ±0,5 μm |
Data Kasus Nyata (2024–2025)
| Bahan | Model Peralatan | Umpan d50 | Produk d97 | Menjangkau | Kapasitas |
|---|---|---|---|---|---|
| GCC | AFG-400 Pegunungan Alpen Hosokawa | 25 mikron | 3,5 mikron | 1.35 | 800 kg/jam |
| Talek | Netzsch CGS-150 | 18 mikron | 2,0 mikron | 1.18 | 600 kg/jam |
| Karbon hitam pirolitik | Mianyang Liuneng LFJ-420 | 12 mikron | 4,2 mikron | 1.45 | 300 kg/jam |
| Mika (digiling basah lalu dimurnikan kering) | Qingdao Vina TBM-800 + ATP-400 | 35 mikron | 6,5 mikron | 1.25 | 1,2 ton/jam |
Mengapa “Jet Mill + Classifier” Menjadi Standar Industri yang Mutlak?
- Nol kontaminasi logam (penting untuk bahan baterai dan pengisi kelas atas)
- Mempertahankan bentuk partikel (seperti pelat, bersudut) → penguatan yang lebih baik dibandingkan bubuk ball-mill berbentuk bulat
- PSD yang sangat sempit: kepadatan pengepakan yang lebih tinggi dan kinerja mekanis yang lebih kuat dalam plastik/karet
- Dapat diskalakan: dari skala laboratorium 50 g/jam hingga skala industri 5 t/jam
- Umur pemakaian panjang: bagian aus yang dirancang untuk 8760 jam/tahun, operasi terus menerus
Kesimpulan
Mesin penghancur ultrahalus modern tidak lagi mengandalkan “penghancuran dengan kekuatan kasar.”
Mereka mencapai hasil yang sangat halus dengan mengendalikan energi tumbukan partikel secara tepat + mengekstraksi partikel halus secara instan dengan klasifikasi pusaran berkecepatan tinggi, membentuk siklus tertutup penggilingan → klasifikasi → pengembalian bubuk kasar.
Inilah sebabnya d97 2–5 μm dan span < 1,4 telah menjadi tolok ukur kinerja rutin dalam industri mineral non-logam dan karbon hitam yang dipulihkan.
Epic Powder, 20+ tahun pengalaman kerja di industri bubuk ultrafine. Secara aktif mempromosikan pengembangan bubuk ultra-fine di masa depan, dengan fokus pada proses penghancuran, penggilingan, pengklasifikasian, dan modifikasi bubuk ultra-fine. Hubungi kami untuk konsultasi gratis dan solusi yang disesuaikan! Tim ahli kami berdedikasi untuk menyediakan produk dan layanan berkualitas tinggi guna memaksimalkan nilai pemrosesan bubuk Anda. Epic Powder—Ahli Pemrosesan Bubuk Tepercaya Anda!
Terima kasih sudah membaca. Semoga artikel saya bermanfaat. Silakan tinggalkan komentar di bawah. Anda juga bisa menghubungi perwakilan pelanggan Zelda online untuk pertanyaan lebih lanjut.
— Diposting oleh Emily Chen
