气流粉碎机的现状及技术进展雷波.doc

雷波：气流粉碎机的现状及技术进展 综合评述 ! 气流粉碎机的现状及技术进展 雷 波 （!#!! 宜兴清新粉体机械有限公司 $##$%#） 摘 要 结合作者的实际工作经验，以及所接触的本行业的国内外先进技术，概述了当今粉体工业上使用的一些气流粉碎设备，阐述了当前国内外气流粉碎机的技术进展情况。 关键词 气流粉碎机 超细粉碎 超级气流粉碎机  ! 前 言 气流粉碎机是利用高速气流（%% ’ (%%) * +）或过热蒸气（%% ’ #%%, ）的能量，使颗粒相互冲击、碰 撞、摩擦而实现超细粉碎的设备。它广泛地应用于化工、非金属矿物、陶瓷原料（如氧化铝、氧化锆等）的超细粉碎，产品细度通常可达 ’ (!)，并具有粒度 分布相对较窄、颗粒表面光滑、颗粒形状规则、纯度高、活性大、分散性好的特点。由于粉碎过程中，压缩气体绝热膨胀产生焦耳 - 汤姆逊降温效应，因而还 适用于低融点、热敏性物料的超细粉碎。 气流粉碎机的现状 ..% 年 /0123 提出对流式气流磨专利以来，出现了各种不同型式的气流磨。从历史的角度看，最初尝试的是冲击体型，而成功地应用于工业上则归结于对吸入式，尤其是立式循环型的开发，直到现在，也可以认为仍然以立式循环为主，而水平离心式则是最普通的型式。另外，喷嘴内吸入型、冲击体型、气流冲击型分别应用于各种特定领域的工业活动中。归纳起来，目前工业上应用的气流粉碎机大致可按以下分类： 04 扁平式气流磨； 54 循环管式气流磨； 64 靶式气流磨； 74 对喷式气流磨； 24 流化床对喷式气流磨。 ! # 扁平式和循环管式气流磨上述气流粉碎机中，应用最为广泛的是扁平式 和循环管式。其工作原理基本一样：物料从加料斗加入后，经文丘里喷嘴加速到超音速进入粉碎室，在一组粉碎喷嘴的旋流带动下作循环运动。在这个  过程中，颗粒间、颗粒与机体间产生相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。粗粉在离心力作用下甩向粉碎室周壁作循环粉碎，而微粉因失去离心力，在向心气流的带动下导入出料口排出被收集，在整个粉碎过程中，既进行体积粉碎，也进行表面粉碎，并因物料在磨机内停留的时间相对较长，表面粉碎的比例高，故生成的粒子形状也较圆滑。这类气流磨已相当成熟，国内外生产厂家也不少。比较典型的代表机种有美国 89:392;09 =?? 公司的 =63@A23 型和日本清新企业 的 8BC 型、CD= 型，而国产机种主要为宜兴化机厂的 EB= 型和上海化机三厂的 F8 型。 ! ! 靶式气流磨 靶式气流磨是利用高速气流夹带物料撞向冲击靶进行冲击粉碎的设备。相对前述两种气流磨来说，它更容易处理相对较粗的粒子，冲击的粉碎力很大，常用于高分子聚合物和纤维状物料的粉碎，但不可能获得很细的粒子，粒度分布也较宽。这种冲击粉碎以体积粉碎为主，生成的粒子有棱角，另外，靶板易损也是其一大缺点。 ! $ 对喷式气流磨 对喷式和流化床对喷式则是将物料加到相对喷射的超音速气流中相撞而粉碎的设备，后者是在前者的基础之上，加入了流态化这一理论而开发出来的，近年来应用也越来越广泛。由于物料不直接撞击机体，所以它能比前述几种机型粉碎更硬的物料，可达莫氏硬度 % 级，在粉磨效率上也有一定的 提高。流化床对喷式气流磨的工作原理是：物料加入后利用二维或三维设置的数个喷嘴喷汇的气流冲击能，及其气流膨胀呈流化床悬浮翻腾而产生的碰撞、摩擦进行粉碎，并在负压气流带动下通过顶部设置的涡轮式分级装置，细粉排出，粗粉受重力沉降返回粉碎区继续粉碎。德国公司在流化床对喷 ! 江苏陶瓷 !#$%’ ()*#+( ! 年 # 月 第 $$ 卷第 $ 期  式气流磨的研制方面处于领先，代表机型有 %’()* 公 司的 %+, 型（粉碎喷嘴水平设置）和 %+, - . 型（粉碎喷嘴三维设置）。国内有部分厂家以仿制为主，也生产一些流化床对喷式气流磨，但型号、规格都不是很全，至于作深入研究的，据笔者所知还很少。 气流粉碎的研究方向 ,- . 早期研究的问题在气流粉碎研究初期的问题主要为：/0 粒度界 限；10 效率；20 粉碎与分级的组合。就粒度界限而 言，国内外学者基本上有一致的结论，即多数矿物性物料大约为 $!3，这指的是粉碎固体粒子的场合， 在粉碎聚集体的时候，磨机主要用作分散机，在这种情况下，几个微米和亚微米级的粒子都是容易得到的。目前，由湿法粉磨得到的超微粉聚集体再由气流粉碎分散的组合可以说已成为一种较普遍的粉磨方式。至于效率问题，主要是能量效率低的问题，这方面的工作主要在于将喷咀口径加大、提高空气压 力来提高效率，这种称之为放大效果，而关于 2 气流磨内分级机理方面的实验研究则非常少。 ,- / 最新研究的方向 最近，人们渐渐地将气流粉碎的研究转移到以下几个特性的利用上： /0 利用界限尺寸使粒度分布集中化； 10 制品形状的特