混合技術(shù)(1)

一、概述

   混合技術(shù)是將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的技術(shù)，它包括混合工藝和混合機(jī)械裝備，這里重點(diǎn)談?wù)劵旌蠙C(jī)械裝配。

   混合機(jī)械是利用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來的機(jī)械。它廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。 混合機(jī)械可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將鐵精粉與煤粉的混合、鐵精粉與粘結(jié)劑的混合、水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑，通過混合機(jī)械的作用可加速溶解混勻。

   常用的混合機(jī)械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械、粉體和少量中、高粘度液體的混合機(jī)械五大類。本文重點(diǎn)談?wù)劮垠w與粒狀固體（或粉體）的混合以及粉體與少量中高度粘度液體的混合。

   混合時(shí)要求所有參與混合的物料均勻分布。混合的程度分為理想混合、隨機(jī)混合和完全不相混三種狀態(tài)。各種物料在混合機(jī)械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混合機(jī)械的類型和混合操作持續(xù)的時(shí)間等因素。對于粉體混合或粉體與少量中高粘度液體的混合其混合速度遠(yuǎn)低于液體的混合，混合程度一般也只能達(dá)到隨機(jī)混合。

   隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，新材料、新工藝的出現(xiàn)，混合機(jī)械設(shè)備也在不斷發(fā)展，就其混合原理而言，主要有：擴(kuò)散混合、剪切混合和對流混合，事實(shí)上它們經(jīng)常是伴隨出現(xiàn)的，每一種混合機(jī)械設(shè)備的混合效果經(jīng)常是兩種以上混合原理綜合作用的結(jié)果。

   工業(yè)的飛速發(fā)展對混合機(jī)械的要求也越來越高，低能耗的、環(huán)保的、高混合均勻度的、運(yùn)行可靠使用成本低等始終是對混合機(jī)不變的要求。由于混合物料的多樣性，混合設(shè)備所處工況要求的千差萬別，出現(xiàn)了各種各樣的混合設(shè)備，本文僅淺談幾種工況以及幾種混合機(jī)械設(shè)備。

二、幾種混合工況要求

  鑒于混合設(shè)備應(yīng)用工況的千差萬別，本文僅探討筆者研究的幾種行業(yè)工況，它們主要涉及鋼鐵行業(yè)、建筑行業(yè)、鑄造行業(yè)。

1、鋼鐵行業(yè)

混合機(jī)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域有：氧化球團(tuán)、復(fù)合溶劑型球團(tuán)、燒結(jié)礦、金屬化球團(tuán)等

1.1、氧化球團(tuán)行業(yè)

    隨著氧化球團(tuán)工藝的發(fā)展，新設(shè)備的引進(jìn)，高壓輥磨機(jī)的應(yīng)用逐漸增多，在用用高壓輥磨機(jī)的氧化球團(tuán)工業(yè)生產(chǎn)中，必須在其后用混合機(jī)，用以對鐵精粉與粘結(jié)劑的混合，這里粘結(jié)劑通常使用的是膨潤土，其形態(tài)為固態(tài)，摻入量1-2%。

    混合機(jī)的作業(yè)工況為：混合鐵精粉與膨潤土，其體積組分比約為98：2， 物料水分約為8% 。鐵精粉細(xì)度為：200目占70-80%以上。

    在該工藝中混合機(jī)還可能用來混合系統(tǒng)滾軸篩篩下的粒度不合格物料。

近幾年氧化球團(tuán)行業(yè)還有另外一種新工藝，就是用對壓塊機(jī)機(jī)進(jìn)行造球，在用該工藝中，混合機(jī)是必不可少的設(shè)備，混合機(jī)的作業(yè)工況是：混合鐵精粉與膨潤土，其體積組分比約為98：2， 物料水分約為8% 。鐵精粉細(xì)度為：-10mm。

混合后的物料必須滿足造求需要。

1.2、復(fù)合溶劑型球團(tuán)

   溶劑型球團(tuán)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，日本較早就有該工藝，我國在該工藝的開發(fā)上還處于起步階段，起點(diǎn)較高，宣化某公司一致以來致力于這方面的研究，并開發(fā)出自己擁有自己知識產(chǎn)權(quán)的工藝—復(fù)合溶劑型球團(tuán)工藝。

   復(fù)合溶劑型球團(tuán)工藝中混合機(jī)的工況為：混合物料為：鐵精粉（占83%）、赤鐵礦粉（10%）、石灰石粉（4%）、秸稈粉（2%）、膨潤土（1%）?；旌衔锪纤旨s為10%。物料細(xì)度為：鐵精粉、赤鐵礦粉為-200目占70-80%，石灰石粉為-3mm

秸稈粉為-80目。混合后的物料必須滿足造求需要。

1.3、燒結(jié)礦

   燒結(jié)礦的組分比較復(fù)雜，其組分有鐵精粉、煤粉、石灰石粉、有的還有高爐灰、鋼渣塵泥等。燒結(jié)礦有一混和二混兩種工況，其中一混主要是為混合，二混兼有造粒作用。

1.4、金屬化球團(tuán)

鋼鐵行業(yè)金屬化球團(tuán)名目繁多，歸納一下，大致有以下工況。

1.4.1、直接還原鐵

   在煤基還原工藝中，需要對鐵精粉和煤粉以及適當(dāng)粘結(jié)劑進(jìn)行混合，該工藝中混合機(jī)的工況是：鐵精粉（占78%左右）、煤粉（18%）、粘結(jié)劑（5-6%）、混合物料水分約在5-7%左右，。物料細(xì)度為：鐵精粉為-200目占70-80%，煤粉為-50目mm，粘結(jié)劑的粘度較大。

1.4.2、煉鋼塵泥造塊

   塵泥造球后一般是用來添加轉(zhuǎn)爐作為煉鋼的冷渣機(jī)使用，烘干后的塵泥水分一般在2-4%，有時(shí)需要添加一些氧化鐵皮然后還必須加上粘結(jié)劑（粘結(jié)劑可能有液體粘結(jié)劑和固體粘結(jié)劑）混合好后直接造塊。

1.4.3、冶金塵造塊

   冶金塵造塊有兩種工藝，一種是添加粘結(jié)劑并混合后直接冷壓造塊，其所用混合機(jī)工況和塵泥造塊基本差不多，另一種工藝是采用直接還原方法，即添加煤粉和粘結(jié)劑混合后造塊，該工藝中其混合機(jī)工況可直接還原鐵工況基本一致。有區(qū)別的是混合物料的容重。細(xì)度上的區(qū)別。

    以上混合機(jī)的混合效果必須滿足成型機(jī)的工況需要，在直接還原鐵行業(yè)，還必須滿足鐵精粉與煤粉的均勻混合，滿足其工藝需要。

2、型煤行業(yè)

    型煤制備有多種工藝，普遍采用的是有粘結(jié)劑型煤工藝，該工藝中就必須有混合工序，即需要把煤粉和粘結(jié)劑進(jìn)行充分混合后成型。根據(jù)型煤所采用粘結(jié)劑的不同，可分冷混合和熱混合兩種，如采用腐殖酸、石油焦等，就需要熱混合，其混合溫度一般不超過150°C。

3、建筑行業(yè)

建筑行業(yè)的混合機(jī)應(yīng)用主要有兩種工況，一種是建筑沙、石灰、少量水分的“干混合”，另一種是建筑沙、石灰、、石子以及適量水分的“濕混合”。 砂漿產(chǎn)品的一項(xiàng)重要質(zhì)量指標(biāo)是它們的均勻度?；旌蠙C(jī)及混合過程是達(dá)到高混合均勻度的關(guān)鍵。如果加入的物料沒有被充分混合，就無法得到預(yù)期的產(chǎn)品質(zhì)量；或質(zhì)量不穩(wěn)定?；旌腺|(zhì)量決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。按生產(chǎn)方法不同分為砌筑砂漿、抹面砂漿、地坪砂漿、瓷磚黏結(jié)劑等。

4、飼料行業(yè)

   飼料行業(yè)的混合物料通常是多組分的，所采用混合機(jī)工況與冶金和建筑行業(yè)顯著不同的是混合物料的容重較輕，它對混合機(jī)本身的磨蝕性也較低。

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