周群

摘 要：干磨技术是目前广泛应用于煤矿、石油、化工等领域的一种非金属矿物质造粒技术。本文从干磨技术的主要应用原理入手，分析了分子筛制备工艺中干磨技术的运用，具有较强的节能环保性，使得制备催化剂过程中的分子筛具有较高的活性，具有重要的理论价值和现实意义。

关键词：干磨技术;分子筛;催化裂化

在现代的分子筛制备工艺中，物料的粒度、形状对物料的比表面积、化学性能、物理性能有着较大的影响，还会影响液体中介质的溶解性能、反应性能，进而影响制备产品的时效性、纯度、精度等。因此，为适应近年来超细粉碎加工技术的发展要求，需不断优化干磨技术在分子筛制备工艺中的运用，以此确保工业经济效益和社会效益的有力提升。

1 干磨技术主要原理

在工程中，一般将粉碎粒径为10?m以下的物料称为超细粉碎，在进行超细粉碎前，通常将物料经过粗磨达到0.5-5mm再进行超细粉碎的深加工。干磨技术是工业中制取超细粉体的主要方法，具体包括气流式超细粉碎和机械式超细粉碎。其中，气流式超细粉碎与其他的超细粉碎设备存在较大的不同，主要工作原理是将设备喷嘴处喷出的高速气流能量释放在物料上，使得物料颗粒间互相撞击、摩擦，最终获得符合生产制备标准的微细粒子。经过气流式粉碎后的物料粒径可在5?m以下，物料颗粒受到来自粉碎过程的离心力后，可自动分级，且成品粒径均匀。此外，该种方式可以将低融点、热敏性物料进行粉碎，在无菌环境中使用这种技术能够粉碎药物，并起到一定的冷却作用。机械式超细粉碎中的高速冲击式超细粉碎是一种十分有效的机械。主要工作原理是：物料经过风机运送到装有高速回转冲击刀片的粉碎腔中，物料颗粒在强制性的急速搅拌中互相撞击、摩擦而形成微细粒子。物料中比重比成品比重大的杂质会由分级装置与成品物料分离开来，再将这些杂质运输到排渣机构中，进而提高高速冲击式超细粉碎成品的纯度和精度。这种超细粉碎设备因具有高速回转刀片，在粉碎硬度较高的物料时会产生较大磨损，因此，一般用于粉碎中、软硬度的物料。除以上两种超细粉碎设备之外，干磨技术还包括振动粉碎机、球磨机和锤式粉碎机，每种粉碎设备具有不同的使用性能和工作参数，因此，工业要结合实际生产情况选用适合的设备，以此提高粉碎效率和质量[1]。

2 分子筛制备工艺中干磨技术的运用

2.1 石油工业采用干磨工艺的生产流程分析

以中国石化催化齐鲁分公司为例，该公司是中国炼油催化剂专业的主要生产企业，具有样式十分丰富的分子筛和用途多样的催化剂产品。将干磨技术应用到分子筛的制备工艺中，改善物料性能的同时，还可提高工艺流程的可操作性。以一定流量一次性通过机械超细粉碎机的分子筛干粉，经除尘后进入到打浆罐中，且不同粒径的分子筛对工业的生产流程存在不同的影响。

2.1.1 主要仪器

该厂选用山东潍坊某粉体工程设备有限公司研制的LHJ型机械式超细粉碎机。这种设备可加工200-2500目的微粉，是一种较球磨机、雷蒙磨等机械高效的细粉加工设备。LHJ型机械式超细粉碎机的具体工作原理是将改造后的物料送至装有回转刀片的粉碎腔中，使得物料在高速旋转中产生高频脉动气旋流能场，进而使得物料间相互撞击、摩擦、剪切，以此完成物料超细粉碎的过程。经超细粉碎后的物料进入到设备的分级区中，在离心力的作用下，粗细粉粒、杂质便一一分离开来，不符合标准的物料会再一次进入到粉碎腔中，符合标准的会经过除尘处理最终送入后续的催化剂制备流程中去。

2.1.2 工艺流程

经过粉碎后的分子筛再经由焙烧进入到炉尾除尘器中，经过进一步的除尘处理进入到成品储存罐中。成品储存罐中的螺旋输送装置可将分子筛以一定速率送回到机械超细粉碎机中，再经由以上步骤进入到打浆罐中，这时的分子筛的粒度已经符合了齐鲁工业的相关生产标准。此外，分子筛的粒度还可根据最终制备出的催化剂产品要求而进行改变，由此生产出不同类型的催化剂[2]。

2.1.3 生产情况分析

该企业对磨细前与磨细后的分子筛产品粒度进行了细致分析，主要使用的是ZRP产品激光粒度分布图来进行具体分析的。通过产品的激光粒度分布图可直观看出磨细前与磨细后的产品粒度特征，通过仔细对比，磨细后的三号产品与磨细前的一号产品粒度相似度较高。通过对磨细后分子筛相应的粒度分布图可看出，粒度在4.0-7.0?m的较多，由此可总结出，磨细后的产品粒度符合工业的粒度标准，满足相关工艺的标准。

该企业应用干磨技术来优化分子筛的制备工艺流程，具有操作简单、粉碎设备易获取、产品效率高、流程可控等优点，极大地降低了工人的劳动强度，且对周围环境的污染小，为其他企业进行节能环保生产打下良好的基础，具有十分广阔的市场应用前景。

2.2 煤炭产业采用干磨工艺的生产流程分析

以某钢铁厂为例，经过专业人员的研究，将适量的催化剂按照比例加入到炉煤中，可降低焦炭的气孔率，减少气体的析出量，极大地增强了焦炭的强度。该厂为降低企业的生产成本，降低企业采购催化剂的难度，提高煤炭资源的利用效率，便利用干磨技术进行了一系列的试验。

2.2.1 主要仪器

该厂主要选用WJRM-10型号的立式磨作为主要的粉碎设备，该装置包括给料系统、粉磨系统、产品收集系统、送风系统，并且该装置集粉末与焙烘为一体，可将含水率较高的煤粉进行烘干处理。该装置的主要工作原理是：将物料放入磨辊中进行挤压和研磨处理，并通过固定的给料装置送入到磨盘中，使得物料在进行相对移动的过程中被压碎、被摩擦、被剪切，进而完成料床粉碎。经过粉碎后的物料在离心力的作用下运动到料环中，进而被高速的气流吹起，未达到标准的粗颗粒再次进入到磨盘中进行下一轮的粉碎，符合标准的细物料在高速气流的作用下进入到磨外。从以上过程能够看出，WJRM-10型号的立式磨具有能量消耗低、粉碎效率高、节能环保等特点，并且允许较大的颗粒进入到粉碎装置中，且使物料的每部分受到的力是均匀的，具有超强的可控性，有效避免了过度粉碎现象的发生。

2.2.2 工艺流程

粉焦由原料仓进入到立式磨中，经过磨内的细致粉碎最终排出的粒度<0.2mm，后又经过除尘装置进入到成品储存库中。在成品储存库中的煤焦粉按照工业具体的湿度定量比例和配料定量比例，经过带式输送机计入到粉碎机中，并与炼焦煤进行充分混合，以实现该厂最终设定的生产目标。

2.2.3 生产情况分析

经过一系列的粉碎、研磨后，煤焦的平均粒度可根据实际需要选择接下来要进行的工艺流程，主要对立式粉磨机中的各部位的转速进行调节，以此保证该厂的产量与成品质量。相关人员在分析过程中，根据固定的厚度公式算出角料层的厚度，进而分析实际碾入角对粉磨效率的影响。同时，还要分析磨辊和磨盘之间的距离，当两者间的直径较小时，产生的粉焦密度和块度也较小，且物料在磨内的流动性较好。此外，研磨压力也是分子筛分析的重点。研磨压力大时生产的效率就会越高，但主机的稳定性较差，因此要选用合理的研磨压力，避免发生产品不合格的问题。干磨工艺对物料水份要求比较高，若初始物料的水份过高则会影响磨机出产品的效率。因此，在对分子筛制备工艺使用干磨工艺前，要做好物料的防水工作，避免物料過黏而影响生产。同时，相关企业要大力创新干磨工艺的应用途径，以此实现企业的可持续发展。

3 结论

综上所述，超细粉碎技术作为一项应用前景十分广阔的工业技术，在近几年会得到快速的发展。随着工业原材料、设备、技术的不断更新，对干法超细粉碎技术提出了更高的要求，需要不断改善分子筛在制备催化剂过程中的粒度分布状况，以此提高干磨技术在分子筛制备工艺中的效果，增强产品的强度和活性，促进相关企业的可持续发展。

参考文献：

[1]罗才武，李向阳，晁自胜.碱处理技术制备微-介孔分子筛的研究进展[J].工业催化，2017，25（01）：9-15.

[2]中国石化石油化工科学研究院科研处.中国石化石油化工科学研究院开发的高效超稳分子筛及催化剂制备技术助力中国石化绿色行动[J].石油炼制与化工，2018，49 （08）：5.