流化床气流磨制备超细氧化铈粉末.pdf

第29卷第1期
粉末治金技术
ol. 29. N
201]年2月
Powder Metallurgy Technology
Feb.2011
流化床气流磨制备超细氧化铈粉末
陈海焱)卢成渝袁书林2)
1)(西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳621010)
2)(西南科技大学环境与资源学院,四川绵阳621010)
摘要:采用LN]-60型流化床气流磨在干法状态下制备超细氧化铈,考察了喷嘴间加速距离、粉碎压力和
分级机转速等不同工艺参数条件下氧化铺粒度和产量的变化情况,得出了LNJ60型流化床气流磨制备粒度
在1-5um范围内的超细氧化铈的理想工艺参数。
关键词:气流磨;超细;氧化铈;转速;压力:喷嘴加速距离
Superfine ceria powder produced by fluidized bednet mill
Zhou Xi', Chen Haiyan,Lu Chengyu,Yuan Shulin?'
1)(School of Materials Science and Engineering, Southwest University of Science and
Technology, Mianyang Sichuan 621010, China)
2 )(School of Environment and Resources, Southwest University of Science an
Technology, Mianyang Sichuan 621010. China)
Abstract: Superfine ceria powder was produced by fluidized bed jet mill, LNJ-60, in dry condition. Effects of
acceleration distance between nozzles, grinding pressure und the rotational speed of grader on particle size and output
of ceria powder were investigated. The resulls indicate the optimal processing parameters for producing ceria powder
in the range of 1-sum by the jet mill
Key words: jet mill; superfine; ceria; rotational speed; pressure; acceleration distance between nozzles
稀士元素由于具有独特的4f电子,其化合物具颗粒表面光滑、颗粒形状规则,纯度高、活性大、分散
有特殊的光、电、磁性质,被誉为新材料的宝库。氧性好等特点。对于气流磨干法制备高纯、粒度范固
化铈是稀土族中ー个重要的化合物,是一种价廉而窄的超细氧化铈粉体来说,可避免醇盐法、水热法、
用途非常广泛的材料,在玻璃、陶瓷、荧光粉、催化剂溶胶一凝胶法及共沉淀法制备氧化铈的高条件限
等领域中有广泛的应用,特别是在机动车尾气净化催制。由于气流磨制备氧化铈粉木未见相关的文献介
化剂中,氧化铈磨料作为一种重要的助剂,对改进催绍过,本文作者选用LNJ60型流化床气流磨方法,
化剂的性能起着举足轻重的作用2。所以,制备粒重点研究喷嘴间加速距离、粉碎压力和一级分级机
度范围窄的超细氧化铈料微粉有重要的意义。
转速等工艺参数对氧化铈微粉粒度的影响。
我国磨料徴粉制造业与先进国家相比还有很大
差。制造微米级粉末的途径有很多,但绝大部分
试验
因受工艺及设备的限制,使产品的质量很难保证。1.1原料
在这个行业中运用最多的是气流粉碎分级技术,气
原料采用氧化铈液晶粉料,密度为7.13g/cm3,
流粉碎3产品除粒度细以外,还具有粒度分布容,外观呈微黄略带红色,粒度d为1.123km,以此粉
*教育部重点实验室项目(20063A02A24)
米周喜(1984-),男,在读硬上研究生。E-mail:zx1984727@126.com
收稿目期:2009-12-30
ww. ututu.ccm
第29卷第1期
周喜等:流化床气流磨制备超细氧化铈粉末
料作为气流磨的给料。
出的压缩空气,经过气流磨的拉瓦尔喷嘴?产生
1.2生产设备
超音速气流来吹动粉碎腔中物料,物料在相互碰撞、
采用LNJ-60型流化床气流磨生产线制备超细摩擦中被粉碎;粉碎后的微粉在气流的作用下通过
CeO2,该系统主要由空气压缩机及气源系统、喂料分级轮进入输料管道,在旋风分离器中进行气物分
系统、三喷嘴气流暦、一级分级机、二级分级机、除尘离;而没有达到粒度要求的物料下落到粉碎腔中,同
器、引风机等组成,采用了PLC控制和变频调速技喂料系统补充的物料一起继续进行粉碎。旋风分离
术的分级机控制系统以及旋风分离器和袋式除尘器分离的气体和少量粉尘则进入袋式除尘器进行气
器
滤,空气由引风机排入大气,微细粉尘粘浮于收尘滤
1.3LNJ60型流化床气流磨系统工作原理及流程袋,通过脉沖气阀进行清灰,然后利用排料装置排
LNJ-60型流化床气流磨系统的主要工作原理出。该粉碎设备属一套闭环的工作系统,其主要工
是:由加料系统将物料送入磨内,利用空气压缩机给作流程如图1所示。
级分级机
法简除尘器
级分级机
消声器
加料斗
州风机
↓1-5m
压缩气源
加料/
图1I.NJ-60型流化床气流磨系统工作流程图
Fig. I The process charl of LN.J-60 type fluidized bed jel mill
1.4测试仪器
40k2O
R
采用风速仪对引风机风速进行测定;采用英国
MALVE激光粒度分析仪测试氧化铈粉粒度。
式中:R为喷嘴加速距离;x为无因次距离,等
于喷射气流断面至喷嘴出口的距离与喷嘴出口直径
2结果分析与讨论
的比值;k1为颗粒浓度对加速距离的影响因子,试
2.1喷嘴间加速距离对氧化铈粒度的影响
验值取1.7~1.9;k2为颗粒密度对加速距离的影响
在气流粉碎过程中,高速气流帯动物料将动能因子,当p、≤2.65/cm'时k2=2.65p,当p,>
转化为颗粒的粉碎能,但喷嘴出口的气流速度衰减2.65/cm2时k2=p,/2.65;d,为颗粒的平均入料粒
极快,颗粒越细,颗粒被加速达到的速度越大,加速度,um。
到最大速度需要的加速距离也越短;颗粒越粗,顺粒
LNJ-60型流化床气流磨系統参数:一、二级分
被加速到的最大速度也越小,需要的加速距离也越级机频率分别为40Hz、50Hz;粉碎压力为0.85MPa
长。因此,在实际工业生产中流化床气流磨喷嘴的二次风流量为7m'/min;50-12型引风机。在这些
加速距离对最终粉碎效果有着很大的影响。喷嘴之参数不变的情况下,分别用75、85、95mm三种喷嘴
间的加速距离”与气固浓度、颗粒的性质(如密度,加速距离进行试验,试验中测量的结果如表1
进料粒度等)和产品的粒度要求有关(式(1)。