硫磺是化工領(lǐng)域重要的生產(chǎn)原材料，適用于橡膠輪胎、醫(yī)藥、造紙、農(nóng)業(yè)、化學(xué)纖維、染料、制糖和農(nóng)藥化工等諸多行業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，粉末狀硫磺在很多行業(yè)發(fā)揮了很重要的作用，是不可或缺的基礎(chǔ)材料。硫磺粉在橡膠制品中起硫化交聯(lián)作用，賦予橡膠使用基本物性。硫磺粉能調(diào)節(jié)土壤pH值(主要是堿性土壤)，影響植物對(duì)鐵等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收能力。目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)制造硫磺粉大都采用機(jī)械破碎的方法，硫磺顆粒在這個(gè)過程中會(huì)帶上電荷，粉體堆積了大量的靜電，加之硫磺易燃易爆特殊的化學(xué)性質(zhì)，導(dǎo)致了生產(chǎn)和使用過程中存在很大的燃燒爆炸危險(xiǎn)。南京理工大學(xué)自主研發(fā)了用于粉碎易燃易爆材料的液固式Ls型超細(xì)粉碎機(jī)，但是該粉碎機(jī)不適用硫磺粉的干法粉碎；張方強(qiáng)采用廣義磨粉碎硫磺粉，在系統(tǒng)中使用保護(hù)氣體發(fā)生器和阻燃裝置，該裝置并沒有根本解決硫磺粉的燃燒爆炸危害。付瑜等在分級(jí)式?jīng)_擊磨制備硫磺粉的過程中，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加濕設(shè)計(jì)來(lái)防止靜電積聚，但是加濕之后硫磺粉流動(dòng)性會(huì)變差，導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞。
 

　　雖然已有阻燃、防爆的設(shè)備與技術(shù)，但是現(xiàn)階段已不再適合超細(xì)粉碎加工易燃、易爆的材料_。為了滿足國(guó)家對(duì)化工行業(yè)安全生產(chǎn)的要求，對(duì)系統(tǒng)采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，能夠解決硫磺粉體粉碎加工過程中的燃爆危害。在氮?dú)獗Ｗo(hù)系統(tǒng)中，確定氧含量值是最重要的，通常情況下，低于極限氧含量值3～5個(gè)百分點(diǎn)作為上限，低于l～2個(gè)百分點(diǎn)作為上上限，對(duì)于硫磺粉，氧含量上限可控制為5％～6％，上上限為8％。本文中采用氮?dú)獗Ｗo(hù)分級(jí)式?jīng)_擊磨為實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)制備硫磺粉的工藝進(jìn)行了研究，并在系統(tǒng)運(yùn)行過程中測(cè)試了相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行了分析。

　　設(shè)備與工藝實(shí)驗(yàn)設(shè)備為山東埃爾派粉體科技有限公司生產(chǎn)的CSM型氮?dú)獗Ｗo(hù)分級(jí)式?jīng)_擊磨系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括氧含量分析儀、制取氮?dú)庀到y(tǒng)(壓縮空氣凈化組件、空氣儲(chǔ)罐、氮氧分離裝置、氮?dú)饩彌_罐)、加料系統(tǒng)(料倉(cāng)、星型卸料器)、粉碎主機(jī)(傳動(dòng)電機(jī)功率55kw)、分級(jí)機(jī)(傳動(dòng)電機(jī)功率1lkW)、脈沖噴吹袋式除塵器、高壓引風(fēng)機(jī)(傳動(dòng)電機(jī)功率30kW，最大風(fēng)量4900m)、冷卻系統(tǒng)及可編程邏輯控制器(PLC)控制柜。該系統(tǒng)為閉式粉碎系統(tǒng)，氣路系統(tǒng)設(shè)氧含量分析儀，能自動(dòng)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)氧氣含量，并在超過警戒值的時(shí)候自動(dòng)補(bǔ)充氮?dú)?。工藝流程主要有制氮、粉碎、分?jí)、收集4大部分。

　　首先，開啟氧含量分析儀進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到工作溫度700℃；同時(shí)開啟制備氮?dú)庀到y(tǒng)，制取氮?dú)膺_(dá)到工作壓力0．8MPa。開機(jī)時(shí)先在系統(tǒng)中持續(xù)充人氮?dú)?，直至全系統(tǒng)的氧含量達(dá)到氧含量分析儀設(shè)定的值(質(zhì)量為數(shù)為8％以下)；然后開啟加料系統(tǒng)，將粒徑為3～5mill的硫磺原料均勻加入粉碎腔。粉碎腔內(nèi)一般用錘頭、葉片、棒體等幾種沖擊件，然后通過高速旋轉(zhuǎn)與物料發(fā)生猛烈撞擊，同時(shí)顆粒之間也會(huì)發(fā)生相互擠壓、摩擦、碰撞。此外在沖擊件與襯板之間的間隙處，顆粒也會(huì)受到撞擊、摩擦，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的粉碎。本實(shí)驗(yàn)中采用錘頭對(duì)硫磺顆粒進(jìn)行沖擊粉碎。粉碎后的硫磺顆粒隨著氣流進(jìn)入分級(jí)機(jī)的分級(jí)腔，形成自由渦形的氣流，分級(jí)腔內(nèi)有一個(gè)垂直放置的分級(jí)輪轉(zhuǎn)子，通過分級(jí)輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)氣流場(chǎng)，使攜帶著硫磺顆粒的氣體沿分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)子邊緣進(jìn)人分級(jí)輪，呈螺旋狀向渦輪中心運(yùn)動(dòng)。粗的顆粒由于其所受的離心力大于氣流曳力而被甩出分級(jí)輪，返回至粉碎腔繼續(xù)粉碎，符合粒徑要求的顆粒隨氣流被吸人轉(zhuǎn)子中心，進(jìn)入脈沖噴吹袋式除塵器，完成對(duì)產(chǎn)品的收集。整個(gè)系統(tǒng)采用上位機(jī)、PLC等一系列自動(dòng)化硬件設(shè)施及軟件程序，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與自動(dòng)化控制。

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