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如何降低碳黑的破碎率

行业资讯浏览次数:206发布时间:18-12-24

  提到碳黑的粒径对橡胶的应用我们不得不提到一个破碎率。破碎率就是指碳黑进入炼胶过程中的粉末含量分数。这个粉末含量也需要控制,通常碳黑粒径大于125μm称之为粒,小于125μm称之为粉,粉末含量太高会影响炼胶质量。我们说碳黑的破碎率越低就越好。那么究竟是什么影响了破碎率呢?我们今天就来研究一下这个问题。
  从克里在输送气流中的运动形式来看,颗粒由于彼此尺寸和含量有差异使得受到的空气阻力不同,颗粒的运动速度大小和方向都会发生变化,引起颗粒间的运动速度大小和方向都会发生变化,引起颗粒间明显的速度差,彼此产生的摩擦和碰撞。
  即使是尺寸、质量、形状完全相同的碳黑颗粒,运动时处于不同管道位置,它的破碎率也会不同。原因就在于,管道中有些位置的轴向速度,镜像速度和周向速度有所差异。
  除此之外,不同种类的碳黑,它的本身破碎率也会有所不同。有研究部门做过类似的实验,将不同种类的碳黑在同一条输送条件下进行实验,所得到的总的破碎率都有很大的区别。
  还有就是碳黑的颗粒特性。碳黑的粒子堆积密度、压碎强度、粒子尺寸、粒子形状等因素对碳黑的破碎率也会有一定影响。粒子的堆积密度不同主要来自不同的生产厂家生产的碳黑工艺。

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  碳黑防止时间的长短也会影响到堆积密度的大小,时间越长,吸收水分会使碳黑的堆积密度增大,堆积密度越大,输送阻力就越大,输送就越困难。对于输送阻力大的碳黑,为了提高输送速度,会使用较大的输送压力和消耗更多的空气量。空气量增大,料气混合比则会下降,降低输送阻力,提高了输送速度,会引起碳黑的破碎率增加。
  碳黑的压碎强度,在输送距离、管道布置和输送参数相同的条件下,碳黑粒子的压碎强度越大,输送后的破碎率增量越小。为了保证碳黑粒子输送后破碎率小于5%的要求,对输送距离大于100m的气力输送系统,碳黑粒子的压碎强度应该大于25g,如果输送距离小于100m碳黑粒子的压碎强度也不应该低于22~24g。
  粒径分布方面,它对破碎率的影响主要是基于强度的尺寸效应。通常材料强度的测定值随着实验颗粒的大小而变化。颗粒越小那么它的强度测定值越大,就越不容易在输送过程中发生破碎。因为颗粒越大它包含缺陷的可能性越大,包含的裂纹就越多。
  还有需要注意的一点就是碳黑的吸湿性,如果碳黑在大气中存放的时间过长,那么输送时碳黑就比较容易结块,影响输送能力和输送管道内的残余量。为了实现正常输送,必须提高输送速度,提高速度必然会引起碳黑的破碎率增大。另外,在清扫输送管道的参与碳黑时,清扫力度过大也会增大碳黑的破碎率。
  气力输送系统对碳黑破碎率的影响主要包括,管道长度,输送速度以及输送压力三个问题。首先,输送管道的长度以及布置决定输送阻力的大小以及碳黑粒子与管道壁发生碰撞、摩擦的几率,是影响碳黑破碎率的主要因素之一。
  输送压力是在气力输送过程中另一个非常重要的参数。初始压力和末端压力相差的越大,它的压降就越大,这样就导致在管道的末端,尤其是弯头处,告诉运行的颗粒对弯头的冲击特别大,对离子的破碎率产生很大的负面影响。同时对管道,特别是弯头的磨损也很不利。
  除此之外,如果在气力输送过程中管道上各个点的压力波动较大,也会导致破碎粒的增高。当然,如果发送罐设定的压力过低,则会导致稀相输送,不仅消耗的空气量增加,还会导致输送能力下降。
  所以,通过实验选择一个合适的数据时最好的选择。最后就是输送速度,碳黑的输送速度队破碎率的影响很大。总的来说,也不是输送力越低越好,为了保证生产效率,一个最佳的输送速度能解决很大的问题。