高能球磨细化AACH工艺研究

采用超声沉淀制备的AACH湿滤饼为原料,利用高能球磨细化AACH以获得制备超细氧化铝的前驱体。研究了球磨体系、研磨介质球径、球料比、球磨转速、球磨时间等因素对AACH粒径及分散性的影响,利用激光粒度仪进行表征浆料的粒径及粒度分布。研究结果表明:研磨体系为EtOH体系,研磨介质球径1 mm,研磨时间4 h,研磨转速500 r/min,球料比50∶1的条件下,AACH浆料的粒度及分散性最佳。     

球磨工艺对铜基摩擦材料混合料的影响Ⅰ:对粒度分布的影响

采用单因素试验方法,研究了行星式球磨工艺参数如球料比、球磨时间、磨球直径、醇料比等对铜基粉末冶金摩擦材料混合料粒度分布的影响规律。结果表明,随球料比的增加,混合料的平均粒径不断减小,球料比为15∶1时,混合料的平均粒径最小,为1.345μm;球磨时间对混合料平均粒径的影响规律是随着球磨时间的增加混合料平均粒径先减小后增大;一定范围内的醇料比在湿磨过程中对研磨效率影响不大;相比于刚玉磨球,钢质磨球对于混合料的研磨效率更好。     

球磨工艺对制备超细WC粉末的影响

通过对粉体粒径和微观形貌的分析,作者研究了球磨过程中球料比、转速、球磨时间和分散剂PEG对WC粉体(D_(FSSS)=2μm)的影响.实验在行星式高能球磨机上进行,采用湿法球磨,以无水乙醇为介质方式.结果表明,球料比过高将导致粉体不均匀化加剧,球料比由5∶1增加至10∶1,粒径降低约30%;提高转速可显著增大球磨效率,从150增加至250 r/min,粉体粒径减小约43%;随着球磨时间的延长,球磨效率逐渐降低,球磨前期效率较高,球磨8 h后粉体粒径细化约73%;然而,WC粉体在球磨12 h后发生团聚.添加PEG可明显达到分散效果,粉体粒径也相对较小.PEG/WC粉体经傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析,表明PEG在球磨过程中会逐渐反应裂解,研磨24 h后添加PEG将无分散效果.     

超细钨粉高能球磨工艺的探讨

通过MASTERSIZR-2000激光粒度分析仪测定钨粉粒度随球磨条件的改变而变化情况，讨论了不同球磨时间和搅拌转速对钨粉粒度的影响。结果表明：在球磨浓度40％、球磨时间70h、球料比30：1、搅拌转速750r/min的条件下，可制得-5.0μm颗粒产率为68．93％的超细钨粉。     

机械合金化工艺对高硅铝合金混合粉体粒径及形貌的影响

通过单因素和正交实验系统地研究在机械合金化过程中研磨体、研磨介质及球磨工艺参数等因素对高硅铝合金混合粉末粒径及形貌的影响作用.结果表明:球磨转速对机械合金化后粉末粒径有显著影响,且随着球磨转速的增加,粉末的中粒径逐渐增大和粒度的分布范围逐渐变宽、均匀性越差;在本实验条件下,采用聚氨酯球为研磨体、酒精为研磨介质、球磨时间12 h、球磨转速150 r/min、球料比15∶1条件下进行机械合金化可获得中粒径为5.78 μm且分布均匀的高硅铝合金混合粉体.     

铜精矿的机械力化学效应研究

采用机械力化学方法活化铜精矿,试验条件为球料比20：1,矿浆浓度25％,球磨机转速240r／min。通过粒度测试、密度测定、XRD、SEM、TG．DTA等一系列分析表征后发现：铜精矿经球磨之后,其粒度大小、晶体结构发生了变化,由晶型向无定形转化,铜精矿的活性被激发出来。     

混合料大小批研磨效率差异的影响因素研究

采用与大批生产相同的WC和Co原料进行YG类硬质合金ZD10制备的小批试验,通过金相组织观察及截线法分析大小批料生产合金的粒度,并对大小批硬质合金的矫顽磁力和钴磁进行检测。对比了大小批料的研磨效率,并分析了大小批研磨效率差异的影响因素。相同球磨工艺条件下球磨24h后,小批料的研磨效率更高,其HCP值比大批料平均高出0.025(kA/m)/h;小批料球磨18h与大批料球磨24h的研磨效率相当;将大批生产的球磨时间确定在24h,各批次合金的矫顽磁力平均值为11.36kA/m,正好是内控标准(10.4~12kA/m)的中间值,能够满足用户的需求。合金棒填充系数、磨筒转速、磨筒内部构造等均是大小批料研磨效率差异的影响因素。     

细颗粒钨粉团聚和消除方法的研究

细颗粒钨粉具有颗粒细小、活性高、比表面积大等特点,其分散性差,易产生团聚,粉末流动性差,松装密度低,严重影响钨粉后续球化结果。分析了细颗粒钨粉产生团聚的原因和团聚对钨粉球化结果产生的影响,并通过球磨实验解决了细颗粒钨粉团聚问题。结果表明:经过球磨处理后,钨粉D10、D50、D90粒径由球磨前的8.446、20.186、45.686μm降低至4.393、6.289、9.573μm左右,粒度明显下降,粒度分布明显变窄。在球磨作用下,大块团聚体被分散开来,钨粉大都呈单颗粒状态存在,颗粒分散状态良好。球料比4∶1(质量比)、球磨时间3 h、转速为100 r/min时,所得钨粉的分散状态最佳。     

铅冶炼水淬渣球磨工艺研究

研究了铅冶炼水淬渣的球磨效果,考察了水淬渣质量、大小球数量比、球磨转速、料球质量比和球磨时间对球磨后水淬渣粒度的影响,最后确定了球磨最佳工艺参数。结果表明:在水淬渣质量10 g、大小球数量比1∶6、球磨转速230 r/min、料球质量比1∶8、球磨时间50 min条件下,水淬渣的球磨效果较好;经过球磨,水淬渣的物相发生改变,结晶态物质增多,反应活性增大。     

双尺度结构WC-6%Co硬质合金球磨工艺研究

以粒度分别为2.4μm和0.9μm的粗细WC和Co为原料,采用常规球磨和真空烧结制备了双尺度结构WC-6%Co硬质合金。利用XRD、SEM观察合金的物相变化及微观组织形貌,并通过对比分析密度、硬度、矫顽磁力、抗弯强度和断裂韧性等研究了球磨工艺对合金综合力学性能的影响。结果表明,随着球磨时间和球料比的增加,WC晶粒逐渐长大,合金的(0001)基面百分比例显著增加,同时■棱柱面比例降低。且相比于球磨时间,增加球料比更能破碎和活化细WC颗粒。预磨24 h、球料比4∶1及混合球磨24 h、球料比2∶1球磨条件下制备的合金综合性能达到最佳,其密度、硬度、矫顽磁力均较优异,抗弯强度最高达到3 250 MPa,同时断裂韧性为11.5 MPa·m~(1/2)。     

振动球磨制备Fe-6.5 %Si硅钢微粉

采用振动球磨法制备Fe-6．5％Si（质量分数）硅钢微粉，试验中对硅钢粉末进行不同球料比、不同球磨时间、干法球磨和湿法球磨制备微粉试验。结果表明：随着球磨时间的延长，颗粒尺寸变细，球磨12h后，颗粒细化速度变慢；加大球料比及延长球磨时间可进一步细化粉末粒度，但对粉末的粒度分布无影响；湿磨比干磨制粉效率高，粒度分布多在小粒级范围内。     

论七面体球磨介质的球磨效率及对合金组织性能的影响

采用湿磨法制备WC-10%Co混合料过程中分别使用自行设计的七面体球磨介质和传统球形球磨介质进行对比,研究其球磨效率和球磨方式,并通过烧结后合金的性能来分析不同的球磨介质对合金组织性能的影响.结果表明:与球形球磨介质相比七面体球磨介质能提高球磨效率;七面体球磨介质的球磨方式更容易给粉末带来活性,导致混合料放置过程中增氧趋势增大,使得钴磁偏低,增加0.2%石蜡便可阻止粉末的氧化;七面体球磨介质适合制备原材料费氏粒度大于5.0μm的混合料,球形球磨介质适合制备原材料费氏粒度为0.8~5.0μm的混合料.     

纳米陶瓷球作细磨介质下的磨矿动力学

以0~0.3 mm铁粗精矿作磨矿样品, 对其磨矿产品进行了磨矿动力学和箱线图求解, 对比分析了陶瓷球和钢锻研磨不同粒级给矿产品下磨矿速度与产品粒度分布特征区别。磨矿动力学结果表明, 陶瓷球的磨细能力比钢锻强, 且随着时间的延长, 磨细能力越发显著增强。箱线图结果表明, 随着磨矿时间的延长, 陶瓷球磨矿产品中0.010~0.074 mm粒级产率变化比较集中, 而钢锻的粒级产率变化比较离散, 磨矿产品不同粒级物料产率增加没有陶瓷球磨矿产品均匀。      

Ball-Mill Grinding Kinetics of Cement Clinker Comminuted in the High-Pressure Roll Mill

The use of high-pressure grinding rolls (HPGR) prior to ball mills has become a common practice in cement clinker grinding due to significant energy savings in comparison to ball milling alone. The energy savings has been attributed to higher energy efficiency of HPGR at low reduction ratios, smaller particle top sizes in the ball mill feed, and the weakening of particles resulting from compression of particle bed by HPGR. This study attempts to show how the weakening effect changes the kinetic breakage parameters of the HPGR-treated clinker. For this purpose, batch ball mill experiments were conducted with three narrow-size fractions (?3.35 + 2.36, ?1.70 + 1.18, and ?0.85 + 0.60 mm) of the feed and product samples of an industrial HPGR, and the breakage rate and breakage distribution parameters of the samples were compared. The results show that the weakening effect leads to nonlinear breakage rates for all sizes, coupled with abnormal breakage at the two coarsest sizes. The weakening effect leads to increased breakage rates of the HPGR product relative to particles of the HPGR feed. The increased breakage rates are accompanied by coarser progeny distributions for the two coarsest size ranges relative to that of the HPGR feed. The progeny distribution of the finest size of the HPGR product, however, is finer than that of the HPGR feed. Ball milling of size-distributed feeds prepared from the HPGR product and feed samples for the same grinding time produces self-similar size distributions when the size is normalized with respect to the median size.     

球磨-浸出工艺处理三水铝石矿的工艺研究

采用自行研制的球磨装置对三水铝石矿进行了球磨溶出工艺研究。考察了填充系数、转速、料球比、配矿量和溶出温度等因素对球磨溶出性能的影响,并对球磨溶出矿浆进行了XRD分析。结果表明,三水铝石矿的最佳球磨工艺为:装球量30%、钢弹转速100 r/min、料球比1.2∶1、球磨钢球采用混合球(2~20 mm)1、00 mL母液配矿量25 g、溶出温度150℃。     

球磨电瓷废料制备透水砖粉体原料

研究了球磨工艺对电瓷废料球磨效率的影响,并以电瓷废料球磨粉体为原料制备了透水砖。结果表明：电瓷废料粉体的粒度随球磨时间的延长而逐渐减小,随着球磨转速的增加呈现先减小后增大的趋势,表明球磨效率先提高后降低。由于电瓷废料硬度高,随着大球磨球比例的增加,粉体粒度减小;当中球比例降低后,球磨粉体粒度又随大球比例的增加而增大。当装料量小于35%时,电瓷废料粉体的粒度逐渐上升,球磨效率逐渐降低;当装料量大于35%后,电瓷废料粉体的粒度上升速度加快,球磨效率迅速降低。通过优化电瓷废料球磨工艺并综合考虑透水砖性能,确定球磨时间为20 h、球磨转速为140 r·min^-1、瓷球大、中、小级配比为5:3:2、装料量为35%较为合适,球磨后电瓷废料粉体的中位径为4.1μm,筛余量为15%。以电瓷废料球磨粉体为主要原料制备透水砖,获得了抗压强度6.1 MPa、透水系数0.028 cm·s^-1的透水砖。     

高能机械化学法制备超微氮化钼粉体

在室温下通过自行设计的高能机械化学球磨机,使钼粉在NH3气氛下经过高能球磨得到超微氮化钼粉体.分别利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜对制得的粉体结构和粒度进行分析.结果表明,在球料质量比为8∶1的情况下经过30 h球磨,得到了FCC结构的Mo2N粉体,粉体平均粒度在100 nm以内.机械化学反应过程中,一方面,NH3分子在清洁的钼金属表面的化学吸附起着重要的作用,为球磨过程中由于介质球碰撞所产生的储存于钼粉中的能量(界面能和缺陷能)提供了Mo-N化学吸附向氮化钼转变所需的激活能.另一方面,钼粉晶粒细化改变了Mo原子表面电子的不饱和性,从而促进了Mo与N的键合作用.在Mo与NH3的高能机械化学反应过程中,球磨转速的高低对整个反应的速度起决定性作用.     

球磨机介质配比方法的试验研究

对生产中简单实用的主要介质配比方法进行了试验比较。结果表明,确定适宜介质配比的方法是：根据给料粒度组成,先确定各主要窄给别对应的最佳介质尺寸,然后各直径球介质占球荷总质量的百分率等于给料中相应窄级别的产率确定介质配比;如果给料中粗粒级含量低,磨矿时间较长,磨机矿浆粘度较大,可按照各尺寸介质等质量百分比法计算介质配比,以适当增加大球介质的比例,提高磨矿效率。该研究结构对实际生产具有重要的指导意义。     

Modeling and Analysis of High-Energy Ball Milling Through Attritors

The effects of major processing parameters of attritor mills on ball milling efficiency (i.e., minimum energy consumption with maximum milling progress) are investigated using discrete element modeling (DEM). The major processing parameters investigated include the size of balls, ball volume fraction inside the canister, ball milling velocity, and design of the impeller shaft of the attritor mill. Their effects are studied through examination of the output parameters including the average speed of balls, maximum speed of balls, and torque applied on the impeller shaft. The torque on the impeller shaft represents the energy consumption during ball milling, while the difference between the maximum and average speeds of balls scales with the compressive pressure during “mini-forging” of powder particles trapped between the colliding balls and thus scales with milling progress (particle deformation and size reduction). The simulation reveals that the ball milling velocity, ball volume fraction inside the canister, ball size, and impeller shaft design are all important parameters for energy-efficient ball milling. In particular, high ball milling velocities can lead to larger particle deformation and faster size reduction with minimum energy consumption. Further, ball sizes smaller than the gap that will not be hit by impellers directly are good for high-energy-efficient ball milling. Otherwise, energy consumption increases substantially.

     

高能球磨法制备超细Al2O3粉末

采用高能球磨法制备超细Al2O3粉末,研究了球磨时间、球磨转速及工艺控制剂等工艺参数对Al2O3粉末粒度和形貌的影响。结果表明:在一定范围内,延长球磨时间,提高球磨转速均能有效地减小颗粒尺寸;在球磨过程中加入工艺控制剂,能有效地防止粉末粘附在磨球和磨罐上,并改善粉末颗粒的均匀性。在本文试验条件下,加入工艺控制剂乙醇,球磨转速为400r/min,球磨时间为30h等条件下,获得Al2O3粉末的D50为0.82μm,Al2O3粉末粒径分布在0.12～6.37μm范围内。