关于我们

  超细粉不仅是制备结构材料的基础，而且还是一种具有特殊功能的材料。精细陶瓷、电子元器件、生物工程处理、新型印刷材料、优质耐火材料、精细化工相关材料等诸多领域都需要。随着超细粉体在现代工业中的应用愈来愈普遍，粉体分级技术在粉体加工中发挥着逐渐重要的作用。

  在粉碎过程中，往往只有一部分粉体符合粒度要求。若符合要求的产品不及时分离，再与不符合粒度要求的产品一起粉碎，就会造成能源浪费，部分产品过粉碎。

  另外，颗粒细化到一定程度后，会出现破碎和团聚现象，甚至由于颗粒团聚的扩大而使破碎过程变差。因此，在制备超细粉时，要对产品进行分级。一方面应将产品粒度控制在要求的分布范围内，另一方面要及时分离混合料中符合标准要求粒度的产品，使粗颗粒得到返料和粉碎。 ，来提升粉碎效率，降低能耗。

  随着粉体细度和产量的提高，分级技术的难度慢慢的升高。粉体分级已成为制约粉体技术发展的关键，也是粉体技术中最重要的基础技术之一。因此，有必要研究超细粉体的分级技术和设备。

  广义分级是利用粒子的大小、密度、颜色、形状、化学成分、磁性和放射性等不同的特性，将粒子分成不同的部分。狭义的分级是根据介质（通常是空气和水）中不同粒径的颗粒的离心力、重力和惯性力产生不同的运动轨迹，以此来实现对不同粒径颗粒的分级。

  按所用介质可分为干式（介质为空气）和湿式（介质为水或其他液体）。干式分级的特点是以空气为流体，成本低，操作便捷，但有两个缺点：一是易引起空气污染，二是分级精度低。湿式分级以液体为分级介质，后处理问题较多，即分级后的粉体需要脱水、干燥、分散和废水净化处理，但具有分级精度高、无爆炸粉尘的特点。

  (1)静态分级机：分级机内无运动部件，如重力分级机、惯性分级机、旋风分离器、螺旋气流分级机和喷射分级机。这种分级机构结构相对比较简单，无需动力，运行成本低。操作维护方便，但分级精度不高，不适合精密分级。

  (2)动态分级机：分级机内有运动部件，主要指各种涡轮分级机。这种分级机构复杂，需要动力，能耗高，但分级精度高，分级粒度调节方便。只要调整叶轮的转速，就能改变分级机的切割粒度，适用于精密分级。

  对于任何一种分级方法，要想达到更好的分级效果，关键是怎么样提高分级材料的分散性，选择正真适合的分级力场。

  经过超细化处理后，材料呈现出与原始材料不同的特性。一是比表面积增大，表面能增大；其次，表面原子或离子的比例大幅度提升，增加了它们的表面活性，增加了粒子之间的引力，或者由于水等外来杂质的作用而容易聚集；超细颗粒在粉碎后也容易因碰撞吸收或静电力而堆积在大颗粒上。在空气和液相中都易产生大粒径的二次粒子，这使得超细产品的分级比普通产品更难。

  因此，分级的第一个任务是将颗粒分散，使其处于单分散状态，来提升粉体的流动性，即超细粉体的基础在于粉体颗粒的分散。可以说，足够的分散可以使分级过程事半功倍。

  解决了粉体颗粒的分散后，另一个更大的问题是如何设计一个稳定可调的力场。理想的分级力场应具有分级力强、流场稳定、分级迅速的特性。由于粉体颗粒在不同介质和不同力场中的行为是不同的，因此有必要了解其物理和运动特性，设计出高效合理的分级力场。目前分级机使用的力场主要有重力场、惯性力场和离心力场。

  水力旋流器。水力旋流器的分级过程是物料在内部非常快速地旋转，产生很大的离心力。在离心力和重力的作用下，较粗的颗粒被抛向壁面作螺旋向下运动，最后从底流口排出。较细的颗粒和大部分水形成漩涡，沿中心向上上升并排放到溢流管。

  常用的水力旋流器有三种：小口径水力旋流器、水封水力旋流器和超细水力旋流器。水力旋流器结构相对比较简单，无运动部件，价格低，占地面积小，解决能力大；缺点是分级准确率低。

  卧式螺旋离心分级机。待分级的悬浮液通过中心进料管加入螺旋推进器的推进仓内，加速后通过螺旋上的进料孔进入转鼓。在离心力的作用下，进入转鼓的悬浮液迅速分成两层。较粗或较重的颗粒沉积在内壁上形成沉积层，而含有较细或较轻颗粒的液相形成内环分离液层。分离液由溢流或向心泵排出，沉淀物（固体颗粒）由螺旋推料器推至转鼓锥端。进一步脱水后，转鼓从出渣口抛出。一般分级粒径为2～5μm。

  ATP 分级器。ATP分级机是德国研制生产的叶轮转子式分级机。该设备的分级轮水平安装在分级顶部，与流化床气流磨、轮磨机等配套使用。叶轮转速过高时，可在分级顶部水平安装多个小直径分级叶轮，以提高生产能力，确保获得更精细的产品。

  干式分级机多采用离心力场和惯性力场对粉体进行分级。是目前发展迅速的重要精细分级设备。以下是几个有代表性的设备。

  锥形离心空气分级机。锥形离心气流分级机在离心力的作用下实现粗粉和细粉的分离。该设备成品粒度可达0.95μM，分级精度d75/D25可达1.16。该设备无运动部件，其偏转角可在7～15°之间调节。该设备结构紧密相连，分级效率高，运行安全可靠。ATP的领先技术获得目国际学术界普遍公认。

  MS（微分离器）叶轮分级机。待分级物料和一次气流经进料管和可调管进入机内，经气流分布锥进入分级区。轴带动分级叶轮旋转。在分级轮非常快速地旋转产生的强大离心力场和分级机后部引风机产生的向心力的双重作用下，向心力大于离心力，气体通过叶片之间的间隙从细颗粒排出口向上排出。由于离心力大，粗粒物料通过环体从机体下部的粗粒排出口排出。

  MSS 超细分级机。本机是MS机的改进型。本实用新型的特点是在叶轮段的圆柱形壳壁上增设切向喷气孔，用于将空气从该孔喷入机内，使夹带在粗颗粒中的细颗粒被抛向机内。筒壁在离心力的作用下由叶轮完全分离。

  惯性分级器。惯性分级机利用粒子的运动，由于质量和惯性力的不同，形成不同的运动轨迹，以此来实现粒子的分级。另一种惯性分级机，射流分级，利用射流对粉体物料的喷射作用，物料受不同方向气流的影响，产生颗粒分级。发现采用惯性力场分级时，流场干扰因素较多，难以控制。

  KSF 新型超细分级机。这台机器是日本制造的。分级转子为叶轮式或笼式，转子转速高，分级粒度由转子产生的离心力和气流向心力决定。据悉，该机适用于金属矿石、非金属矿石、塑料、陶瓷等物料的分级，可得到0.3μM的超细产品。

  LHB 涡轮超细分级机。该分级机的特点是转速低（1200～1900转/分），分级细度D 97 为5～30μm。本实用新型具有分级精度高、分级效率高、能耗低的优点。

  DS 分级器。 D-S分级机是一种无转子半自由涡流分级机。含有细颗粒的两相流在负压作用下进入分级机。部分空气和微粉通过上筒壁旋转分离后，通过插入管离开分级机；剩余物料通过中心锥进入分级区，在离心力的作用下分为粗粉和细粉。二次风通过角度可调的叶片进入分级室，使颗粒充分分散，提高分级效率。粗粉通过环形通道进入排料仓，细粉从中心锥体下部排出。分级细度的调节也是通过调节中心锥的高度和二次风量来完成的。 DS分级机的切割粒度为1～300μm。处理量10～4000公斤/小时。

  Acucut 分级器。该分级机在美国开发和生产。其结构原理如下：中间为分级转子，转子外侧为固定壁，上下盖板密封分级室。转轴上部的空心轴为细粉出口，下部的实心轴由电机带动旋转。转子由上下转盘和叶片组成。转子旋转形成离心力场。同时在中空部分产生负压区，使气流随转子旋转，径向流向中空轴，从而在离心力场和压力场的共同作用下形成流体流动。分级室中的颗粒被流体夹带。如果颗粒的径向夹带力大于离心力，则颗粒从细粉出口排出，粗粉从切向出口排出。该机的特点是分级精度高，切割粒度小于1μm。分级细度只可以通过调节转子转速来实现。

  壁挂式交叉射流分级机。壁挂式交叉射流分级机也称为交叉弯风机。它利用高速射流的附着壁效应，将物料分为不一样细度的三个等级。在压缩空气的夹带下，颗粒从进料喷嘴进入分级机。流动中的粒子轨迹由空气阻力和粒子惯性决定。通过壁面附着面时，由于壁面附着效应而形成流动偏差。每个粒子由于大小不同而具有不一样的惯性。小颗粒附着壁效应强，靠近壁附着块表面流动，而大颗粒由于惯性大，被空气进一步夹带。颗粒会根据不同的大小形成扇形轨迹。在二次风流量和压力的调节下，可以从不同的角度获得多种产品。

  多转子微粉分级机。分级机是由上级腔体（由多个转子组成）和底部分散装置组成的大解决能力分级机。原料在分级机底部流化分散，然后由上升气流带入分级区。通过转子叶片后，细粉在上部上升并进入收集器。在下落过程中，粗粉和结块颗粒与切向二次气流相遇，再次分散，通过底部的出口阀排出。该机专为细度高、处理量大的分级工艺设计。

  有效的虚拟撞击器。它由上下两个耐磨材料制造成的气缸组成。气缸内有气溶胶粒子流。颗粒层内外有干净的气流。它在进入直筒体的地方碰撞，使物料易于分散，小于分级粒度的颗粒从细颗粒出口排出。本实用新型具有分级迅速、卸料方便、结构相对比较简单、经久耐用、维修方便等特点。

  MC微粉分级机。 MC微分级机无运动部件，靠两相流沿壁面旋转流动产生的离心力场分级。其原理是具有分散颗粒的气固两相流在负压的吸力下进入上涡室，在导锥的引导下进入浓度稳定的分级室，分离成粗细颗粒在离心力的作用下。细粉通过分级锥上部的中心通道，被从分级机入口进入的二次风夹带，从分级机出口排出；粗粉沿分级锥落入粗粉室。该机分级切割粒度范围为5～50μm，可通过改变导锥与分级锥的间隙、二次风量和不一样的区域的压力进行调节，其解决能力为0.5～1000kg/h。

  O-SEPA 分级器。这种分级机的主体为蜗壳形回转风道，装有笼式转子，分级机蜗壳内装有一圈垂直导叶。物料从顶部的两个进料口进入撒布盘。转盘将粉料抛向外围挡圈，撞击分散，改变方向落下，在转笼与导叶之间的狭窄拥挤的空间内形成料帘。在导叶和转笼旋转的共同作用下，机内气体形成强烈的水平涡流。粒子不仅仅具备沿切线直线运动的惯性，而且还受到向心气流的夹带。粗颗粒惯性大，与壁面碰撞后分离。细小颗粒随气流进入旋转笼，最后从中央风道吸出捕集的产品。

  (2)重点研究超细粉体在各种介质中的分散技术及相应设备，研究超细粉体的团聚机理，探索消除团聚的有效途径。

  （3）加强专用设备研究，开发高效、低耗、高精度、大解决能力的分级技术和装备。

  (4)在现有设备和工艺的基础上，开发人工智能技术，根据原料特性和产品细度要求，自动优化生产的基本工艺配置和运行参数，达到高效、低耗的目的 和稳定的产品质量。

  （6）加强完善设备配套，加强超细分级在线检测、监测及相应监测仪器设施的研究。