針對(duì)白炭黑微珠在氣力輸送過程中降低破碎的改進(jìn)探索

摘 要：文章介紹了白炭黑微珠在氣力輸送過程中的破碎原理，探討了在氣力輸送過程中影響白炭黑微珠破碎的因素，并采取措施在一定程度上降低白炭黑微珠在氣力輸送過程中的破碎程度，為正確選取白炭黑微珠的氣力輸送方式提供了支持。

關(guān)鍵詞：白炭黑微珠;氣力輸送;破碎

一種白色微珠狀白炭黑以其高強(qiáng)度、增強(qiáng)流動(dòng)性、低破碎率、良好的分散性和較低的作用力，特別適合應(yīng)用于輪胎行業(yè)，提高橡膠的混煉能力。

物料的氣力輸送具有輸送效率高、可實(shí)現(xiàn)多目的地輸送、可遠(yuǎn)距離輸送、在輸送過程中不致吸濕、污損或混入其他雜質(zhì)，且具有環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

但是，在氣力輸送過程中由于沖擊力或者摩擦力的作用必然出現(xiàn)物料與氣體之間的沖擊，物料與輸送管道之間發(fā)生摩擦、碰撞以及物料與物料之間的擠壓，這些因素造成物料的破碎，降低產(chǎn)品品質(zhì)從而影響最終橡膠的性能。

一、 物料在氣力輸送過程中的破碎原理

由于氣力輸送是利用氣體的壓力作用以及流動(dòng)能來進(jìn)行物料輸送的，因此，在氣力輸送過程中，物料會(huì)受到氣體的沖擊與加速;其次，物料是在管道中輸送的，因此物料會(huì)與管道內(nèi)壁產(chǎn)生碰撞和摩擦，特別是在彎管轉(zhuǎn)向處，更為明顯;第三，在輸送過程中，物料與物料之間會(huì)發(fā)生相互摩擦與擠壓。這些因素導(dǎo)致物料的破碎，總之，物料破碎產(chǎn)生的原理主要是由于作用力的原因。

二、 白炭黑微珠在氣力輸送過程中的技術(shù)難點(diǎn)

（一）輸送距離長(zhǎng)，物料破碎程度較大

輸送距離是影響白炭黑微珠在氣力輸送過程中破碎的主要因素。輸送距離越長(zhǎng)，產(chǎn)生的輸送沖擊力越大，從而增加白炭黑微珠與輸送管道的破損和碰撞，使得白炭黑微珠破碎。另外，在氣力輸送中，輸送距離越遠(yuǎn)，用到的彎管相對(duì)較多，當(dāng)白炭黑微珠在輸送過程中經(jīng)過彎管時(shí)，對(duì)彎管內(nèi)壁的沖擊力較大，白炭黑微珠的破碎程度越高。在實(shí)際生產(chǎn)中，工藝要求在輸送前后物料的破碎率要小于3%～5%，因此，盡量使得輸送距離減小且保證使用的彎管較少。

（二）流化床干燥器出口安裝空間高度

流化床干燥應(yīng)用于白炭黑微珠生產(chǎn)工藝的尾端，經(jīng)過二次干燥后的物料即是成品物料。它是通過加料器將物料加入到流化干燥器中，經(jīng)空氣加熱后通過鼓風(fēng)機(jī)送入流化床底部，物料顆粒在氣體分布板上運(yùn)動(dòng)呈懸浮狀態(tài)。

流化床干燥器的下游就是氣力輸送設(shè)備。由于密相氣力輸送設(shè)備工作方式是間斷性的，而流化床干燥器是連續(xù)工作的，因此，在這兩者之間還需要有一個(gè)緩沖料倉(cāng)來承接源源不斷下來的物料。由于物料本身堆積密度較?。?.15～0.25t/m3，在一定量的產(chǎn)能下，緩沖料倉(cāng)加上氣力輸送設(shè)備的疊加高度通常會(huì)很高。但是由于廠房的限制，很多情況下預(yù)留的高度都不足以布置下這兩臺(tái)設(shè)備。

三、 降低白炭黑微珠在氣力輸送過程中破碎的改進(jìn)措施

（一）采用負(fù)壓入料方式的密相輸送發(fā)送罐設(shè)備

針對(duì)流化床干燥器出口安裝空間高度小的問題，可采用負(fù)壓入料、正壓密相輸送的發(fā)送罐。它的基本工作原理是：正壓氣源通過文氏效應(yīng)，抽吸發(fā)送罐內(nèi)氣體，使發(fā)送罐內(nèi)形成負(fù)壓，物料在負(fù)壓作用下進(jìn)入發(fā)送罐。這樣就可以把發(fā)送罐布置在流化床干燥器的旁邊，而不是在流化床干燥器出口的正下方，節(jié)省空間高度或者避免開挖地坑;另外，可以在發(fā)送罐上設(shè)置多個(gè)進(jìn)料口和進(jìn)料閥門，這種入料方式可將多處供料點(diǎn)物料吸至同一臺(tái)發(fā)送罐，從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)進(jìn)料和多點(diǎn)卸料。需要注意的是，負(fù)壓入料的過程也應(yīng)是密相，因此抽吸的距離應(yīng)該有限制，通常要求不超過4～5米，因?yàn)榫嚯x一長(zhǎng)，有限的負(fù)壓會(huì)導(dǎo)致物料輸送速度加快形成破碎。

（二）應(yīng)用“智能型”空氣噴注技術(shù)

對(duì)于較長(zhǎng)的氣力輸送距離的工況，降低白炭黑微珠在輸送過程中的破碎率，其中一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于減少有壓氣體的流量，降低氣速，以更少的氣量帶動(dòng)更多的物料，在產(chǎn)能允許的條件下，物料在管道中的流速可以很慢，超低速流動(dòng)。同時(shí)也為避免在輸送過程中出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，可以采取在管道沿程增加空氣噴注的方式。

空氣噴注器是形成低速密相輸送的必要的配件，管道上每隔一段距離布置一個(gè)（間距多少以實(shí)際工況而定）。但是很多情況下，這些空氣噴注器都是由一個(gè)總閥來控制開啟或關(guān)閉的。這種流量均布、一開全開、一開到底的控制方式難以避免氣體流量增大，更好的控制方式是根據(jù)輸送管道的壓力高低進(jìn)行自主開啟或關(guān)閉，需要更精確的控制，更智能化地補(bǔ)氣。這種智能化空氣噴注裝置的技術(shù)特征可以實(shí)現(xiàn)真正的高濃度、低速的輸送效果，控制方式更加細(xì)致，壓縮空氣哪里需要補(bǔ)哪里，可以最大限度地提高輸送過程中物料和空氣的混合比，用更少的壓縮空氣輸送更多的物料，同樣的輸送量情況下節(jié)省壓縮空氣耗量（相比于常規(guī)空氣噴注可以節(jié)省壓縮空氣耗量30%以上），降低物料的運(yùn)動(dòng)速度，降低易碎性物料的破碎率，減少管道和閥門的磨損等。

四、 結(jié)語

文章以白炭黑微珠為研究對(duì)象，介紹了在氣力輸送過程中的破碎原理，綜合考慮了在氣力輸送過程中影響白炭黑微珠破碎的因素，而且討論了在實(shí)際生產(chǎn)中，白炭黑微珠在氣力輸送過程存在的技術(shù)難點(diǎn)。針對(duì)技術(shù)難點(diǎn)提出了改進(jìn)措施，從而降低白炭黑微珠在氣力輸送過程中的破碎程度，使得白炭黑微珠在輸送前后的破碎率小于3%～5%，從而完善了白炭黑微珠在氣力輸送過程中的應(yīng)用提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]李勇，劉偉冬，董放，等.氣力輸送過程中炭黑粒子破碎率影響因素分析[J].橡膠工業(yè)，2018，65（6）：699-703.

[2]王紹華.白炭黑輸送系統(tǒng)針對(duì)彎管磨損的改進(jìn)[J].橡塑技術(shù)與裝備，2016，42（15）：54-56.

作者簡(jiǎn)介：楊華鵬，浙江管工智能機(jī)械設(shè)備有限公司。