功率计在研磨机性能测量中的作用

在介质研磨技术中测量功率（KWH）的重要性已有很多表述。这种思路一直是将能量视同结果。这是对更复杂矩阵的简化，并取决于其它变量，如原材料特性、介质大小、密度，以及研磨的设计和运行条件。本文的目的是“深入了解”功率怎样与研磨机性能测量相关。

首先，必须问一下功率的消耗是否会受到分散用设备效率的影响。什么因素会影响性能而导致这种情况，比如，强化发生能量转移的条件？

在相同输入功率条件下，使用相同的介质大小、类型和数量，要将达到标准的时间减少20%至80%，这需要在制备配方时纳入另一个考虑维度：考察固体与浆料的表面积比，而不仅仅是重量或体积比。

例如，研磨聚集体时，分散颗粒的表面积呈指数级增加。这并非真正的指数级，因为颗粒尺寸小于D100的部分会很遗憾残留下来。但越接近D100的标准，其均匀性就越完美。

通过使用固体与浆料的表面积比作为衡量标准，就比较容易找到解决分散问题的方案。当颗粒达到所需尺寸或经研磨后比所需尺寸更小时，必须添加更多的浆料来补偿表面积。否则，粘度将增加，通过研磨机的流量将减少，分散速度将放缓，最终无法使得情况得到改善。如果这些指标超出了一定的范围，可能会变得不稳定，并导致颗粒重新聚集。颗粒大小会对此产生很大的影响，颗粒悬浮和分离用的任何浆料也是如此，具体取决于最终分散体所需的特性。

传统的分散是在介质研磨机的压力下进行的，它会因不必要的功率消耗而导致效率降低。这是由于预混合原料内裹挟的空气背压和缓冲效应造成的。大气泡被压成更小的气泡，导致分散体中形成的杂质更为均匀，从而加剧了空气裹挟现象。裹挟的微气泡会影响成品的重量和体积，导致填充过程中的精度失真。裹挟的空气还会影响成品的质量和耐用性，水性分散体尤其如此。

愿意从这种不同视角看问题，将有助于大幅提高分散效率。变革具有挑战性，但这是迈向未来的唯一途径。以下是可以改进工艺的变革：

1）应采用适当的真空转子-定子或真空介质研磨机在真空条件下对预混料进行分散。这取决于能够让设备在最短的时间内完成其任务的聚集体或团聚体的大小和特性。

在此过程中，两种机械都会产生自己的内部真空，从原料中抽取空气。这一点至关重要，否则最终研磨过程中会发生失真。

2）在精细研磨之前，必须使用尺寸适当的过滤器，以便从初始分散体中抽取所有垃圾或异常颗粒。否则，这些污染物将继续存在，并使随后的精细分散体的纯度和均匀性失真。预混物应尽可能接近D100目标。

介质的大小和类型应与下一步工艺中的颗粒大小互补。应在真空介质研磨机中进行精细研磨，允许添加浆料，以满足固体颗粒不断分离并暴露于浆料时表面积不断增加所产生的需求。若非如此，就无法确保成品实现效率、质量和性能保证。

3）介质大小、密度、质量、研磨机圆周速度、产量等细节因素都需要在专业知识基础上进行判断。由一定功率压缩在原料中的空气会被浪费在压力研磨机中。压力下的局部研磨会产生热点，导致高温区域以及介质和研磨机磨损的增加。

4）真空研磨可提高产量，同时削减功率、热点、介质磨损、研磨机磨损和空气。由于原料是以下游抽吸方式经更大的筛网抽吸的，对其温度的控制要比对压力研磨机的温度控制严格。

真空研磨机的停留时间以秒计，而再循环速率是每小时数千加仑。因此，非常重要的一点是应快速减少预混料中过大的颗粒，因为它们将成为“美中不足之处”，并会导致精细研磨过程中昂贵的研磨时间更长。

本次讨论所得出的结论是，功率是对一段时间内能量的度量。其消耗方式是对效率的衡量。效率随条件和配方变化而变化。性能则与得到验证的看法有关。

在本技术研发团队指导下，Hockmeyer测试实验室可以提供所有相关改进的证据。

Hockmeyer设备公司总部位于北卡罗来纳州伊丽莎白市，80多年来一直是湿法研磨和分散工艺解决方案的提供商。

作者：Herman Hockmeyer，Hockmeyer设备公司总裁

来源：荣格-《涂料与油墨—中国版》

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