针对白炭黑微珠在气力输送过程中降低破碎的改进探索

摘 要：文章介绍了白炭黑微珠在气力输送过程中的破碎原理，探讨了在气力输送过程中影响白炭黑微珠破碎的因素，并采取措施在一定程度上降低白炭黑微珠在气力输送过程中的破碎程度，为正确选取白炭黑微珠的气力输送方式提供了支持。

关键词：白炭黑微珠;气力输送;破碎

一种白色微珠状白炭黑以其高强度、增强流动性、低破碎率、良好的分散性和较低的作用力，特别适合应用于轮胎行业，提高橡胶的混炼能力。

物料的气力输送具有输送效率高、可实现多目的地输送、可远距离输送、在输送过程中不致吸湿、污损或混入其他杂质，且具有环保等优点。

但是，在气力输送过程中由于冲击力或者摩擦力的作用必然出现物料与气体之间的冲击，物料与输送管道之间发生摩擦、碰撞以及物料与物料之间的挤压，这些因素造成物料的破碎，降低产品品质从而影响最终橡胶的性能。

一、 物料在气力输送过程中的破碎原理

由于气力输送是利用气体的压力作用以及流动能来进行物料输送的，因此，在气力输送过程中，物料会受到气体的冲击与加速;其次，物料是在管道中输送的，因此物料会与管道内壁产生碰撞和摩擦，特别是在弯管转向处，更为明显;第三，在输送过程中，物料与物料之间会发生相互摩擦与挤压。这些因素导致物料的破碎，总之，物料破碎产生的原理主要是由于作用力的原因。

二、 白炭黑微珠在气力输送过程中的技术难点

（一）输送距离长，物料破碎程度较大

输送距离是影响白炭黑微珠在气力输送过程中破碎的主要因素。输送距离越长，产生的输送冲击力越大，从而增加白炭黑微珠与输送管道的破损和碰撞，使得白炭黑微珠破碎。另外，在气力输送中，输送距离越远，用到的弯管相对较多，当白炭黑微珠在输送过程中经过弯管时，对弯管内壁的冲击力较大，白炭黑微珠的破碎程度越高。在实际生产中，工艺要求在输送前后物料的破碎率要小于3%～5%，因此，尽量使得输送距离减小且保证使用的弯管较少。

（二）流化床干燥器出口安装空间高度

流化床干燥应用于白炭黑微珠生产工艺的尾端，经过二次干燥后的物料即是成品物料。它是通过加料器将物料加入到流化干燥器中，经空气加热后通过鼓风机送入流化床底部，物料颗粒在气体分布板上运动呈悬浮状态。

流化床干燥器的下游就是气力输送设备。由于密相气力输送设备工作方式是间断性的，而流化床干燥器是连续工作的，因此，在这两者之间还需要有一个缓冲料仓来承接源源不断下来的物料。由于物料本身堆积密度较小（0.15～0.25t/m3，在一定量的产能下，缓冲料仓加上气力输送设备的叠加高度通常会很高。但是由于厂房的限制，很多情况下预留的高度都不足以布置下这两台设备。

三、 降低白炭黑微珠在气力输送过程中破碎的改进措施

（一）采用负压入料方式的密相输送发送罐设备

针对流化床干燥器出口安装空间高度小的问题，可采用负压入料、正压密相输送的发送罐。它的基本工作原理是：正压气源通过文氏效应，抽吸发送罐内气体，使发送罐内形成负压，物料在负压作用下进入发送罐。这样就可以把发送罐布置在流化床干燥器的旁边，而不是在流化床干燥器出口的正下方，节省空间高度或者避免开挖地坑;另外，可以在發送罐上设置多个进料口和进料阀门，这种入料方式可将多处供料点物料吸至同一台发送罐，从而实现多点进料和多点卸料。需要注意的是，负压入料的过程也应是密相，因此抽吸的距离应该有限制，通常要求不超过4～5米，因为距离一长，有限的负压会导致物料输送速度加快形成破碎。

（二）应用“智能型”空气喷注技术

对于较长的气力输送距离的工况，降低白炭黑微珠在输送过程中的破碎率，其中一个关键点在于减少有压气体的流量，降低气速，以更少的气量带动更多的物料，在产能允许的条件下，物料在管道中的流速可以很慢，超低速流动。同时也为避免在输送过程中出现堵管现象，可以采取在管道沿程增加空气喷注的方式。

空气喷注器是形成低速密相输送的必要的配件，管道上每隔一段距离布置一个（间距多少以实际工况而定）。但是很多情况下，这些空气喷注器都是由一个总阀来控制开启或关闭的。这种流量均布、一开全开、一开到底的控制方式难以避免气体流量增大，更好的控制方式是根据输送管道的压力高低进行自主开启或关闭，需要更精确的控制，更智能化地补气。这种智能化空气喷注装置的技术特征可以实现真正的高浓度、低速的输送效果，控制方式更加细致，压缩空气哪里需要补哪里，可以最大限度地提高输送过程中物料和空气的混合比，用更少的压缩空气输送更多的物料，同样的输送量情况下节省压缩空气耗量（相比于常规空气喷注可以节省压缩空气耗量30%以上），降低物料的运动速度，降低易碎性物料的破碎率，减少管道和阀门的磨损等。

四、 结语

文章以白炭黑微珠为研究对象，介绍了在气力输送过程中的破碎原理，综合考虑了在气力输送过程中影响白炭黑微珠破碎的因素，而且讨论了在实际生产中，白炭黑微珠在气力输送过程存在的技术难点。针对技术难点提出了改进措施，从而降低白炭黑微珠在气力输送过程中的破碎程度，使得白炭黑微珠在输送前后的破碎率小于3%～5%，从而完善了白炭黑微珠在气力输送过程中的应用提供了参考。

参考文献：

[1]李勇，刘伟冬，董放，等.气力输送过程中炭黑粒子破碎率影响因素分析[J].橡胶工业，2018，65（6）：699-703.

[2]王绍华.白炭黑输送系统针对弯管磨损的改进[J].橡塑技术与装备，2016，42（15）：54-56.

作者简介：杨华鹏，浙江管工智能机械设备有限公司。