中國(guó)粉體網(wǎng)訊 粉碎是指將物料顆粒通過(guò)一定手段進(jìn)行細(xì)化粉末化的過(guò)程,，根據(jù)粉碎手段不同,，粉碎技術(shù)包含球磨、沖擊,、振動(dòng),、擠壓以及氣體粉碎等,，而氣體粉碎因?yàn)槠浞鬯槟芰?qiáng)、粉碎時(shí)間短,、粉碎純度高,、均勻性與分散性好、生產(chǎn)能力和自動(dòng)化程度高等特點(diǎn),，成為不可替代的粉碎技術(shù),。在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,。
氣流粉碎機(jī)是一種利用高速氣流來(lái)實(shí)現(xiàn)干式物料超細(xì)粉碎的設(shè)備,。它由氣流粉碎機(jī)、旋風(fēng)收集器件,、除塵器,、引風(fēng)機(jī)、電控柜等組成,。壓縮空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾干燥除油后,，通過(guò)特殊配置的噴嘴高速?lài)娚淙敕鬯榍粌?nèi)，在高壓氣流的作用下把物料粉碎,，粉碎后的物料隨上升氣流進(jìn)入分級(jí)腔,，在高速度運(yùn)轉(zhuǎn)的分級(jí)葉輪產(chǎn)生的離心力和氣流產(chǎn)生的向心力作用下，使粗細(xì)顆粒分開(kāi),，符合粒徑要求的細(xì)顆粒通過(guò)分級(jí)葉輪葉片間隙進(jìn)入旋風(fēng)收集器和除塵器收集,，粗顆粒被分級(jí)葉輪甩出并下降至粉碎區(qū)繼續(xù)粉碎。
（圖片來(lái)源：濰坊正遠(yuǎn)粉體工程設(shè)備有限公司）
氣流粉碎機(jī)制備粉末過(guò)程中,，主要是靠高壓氣流使粉末相互撞擊來(lái)達(dá)到粉末細(xì)化的目的。研究發(fā)現(xiàn),，通過(guò)調(diào)整氣流粉碎機(jī)進(jìn)氣壓力,、分級(jí)輪頻率以及上下風(fēng)門(mén)、引風(fēng)機(jī)開(kāi)啟風(fēng)門(mén)大小等方面制取的粉末結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、比表面積小,、化學(xué)純度高、耐燒結(jié)性好,。
氣流粉碎機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
進(jìn)氣壓力與分級(jí)輪頻率
在氣流粉碎機(jī)制備粉末過(guò)程中,，通過(guò)以往的數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了氣流粉碎機(jī)上下風(fēng)門(mén)及引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)開(kāi)啟大小的篩選試驗(yàn)，確定了影響氣流粉碎機(jī)制備粉末費(fèi)氏粒徑Fsss的關(guān)鍵因子為氣流粉碎機(jī)分級(jí)輪頻率和進(jìn)氣壓力,。包璽芳等在《氣流粉碎機(jī)在高壓高比容鉭粉中的應(yīng)用研究》中,，采用DOE試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)氣流粉碎機(jī)制取高壓高比容鉭粉。結(jié)果表明,，經(jīng)過(guò)氣流粉碎機(jī)破碎,、酸水洗處理制取的原始粉末,，其粉末的原始顆粒粒徑（費(fèi)氏粒徑Fsss）大小受氣流粉碎機(jī)進(jìn)氣壓力和分級(jí)輪頻率大小的影響顯著。
進(jìn)氣壓力
壓縮氣體的壓力能是流化床氣流磨中顆粒加速的唯一動(dòng)力,。一般來(lái)說(shuō),，進(jìn)氣壓力越大，噴嘴出口處的空氣速率越高,，顆粒加速獲得的動(dòng)能也越大,，粉碎程度也越大，產(chǎn)品粒度越小,。然而,，當(dāng)工作壓力過(guò)高（＞0.8MPa）時(shí)，噴嘴出口氣流速度隨工作壓力升高而增加緩慢,，與此同時(shí),，能耗急劇增大；同時(shí),，噴嘴入口壓力必須與系統(tǒng)背壓滿(mǎn)足一定的條件時(shí)才能使出口氣流速度達(dá)到設(shè)計(jì)的值,。
進(jìn)氣壓力越高，顆粒碰撞越劇烈,，往往產(chǎn)品的球形度比低進(jìn)氣壓力下要低,，帶有尖銳的棱角。由于粗顆粒的裂紋多,，缺陷多,，進(jìn)氣壓力的提高對(duì)粗顆粒的粉碎影響大，對(duì)細(xì)顆粒影響小,。
分級(jí)輪轉(zhuǎn)速
流化床氣流磨常見(jiàn)的分級(jí)裝置有臥式分級(jí)輪,。分級(jí)輪的作用是將粉碎腔中細(xì)顆粒分級(jí)出去形成粉碎產(chǎn)品，粗顆粒則被分級(jí)輪產(chǎn)生的離心力帶回粉碎腔中繼續(xù)粉碎,，既保證了產(chǎn)品的細(xì)度,，同時(shí)及時(shí)將細(xì)顆粒分出避免過(guò)粉碎。分級(jí)輪轉(zhuǎn)速越大,，分級(jí)產(chǎn)品也越細(xì),。分級(jí)輪直接控制產(chǎn)品的粒度，因此是影響產(chǎn)品粒度的一個(gè)重要因素,，但當(dāng)進(jìn)料速率過(guò)大,，分級(jí)輪將過(guò)載導(dǎo)致分級(jí)輪轉(zhuǎn)速降低，大顆粒就會(huì)進(jìn)入產(chǎn)品中,。
進(jìn)料速率與進(jìn)料量
在進(jìn)氣壓力一定的情況下,，粉碎腔中的進(jìn)料量由進(jìn)料速率和分級(jí)輪對(duì)細(xì)顆粒的移出速率的質(zhì)量平衡決定。給定一對(duì)進(jìn)料速率和分級(jí)轉(zhuǎn)速,，進(jìn)料量就確定了,。進(jìn)料速率小時(shí),，顆粒濃度低，顆粒所攜帶的平均動(dòng)能大,，但顆粒相互碰撞概率低,。當(dāng)進(jìn)料速率過(guò)小時(shí)，顆粒粉碎速率可能很低,，在極端情況下,，氣流磨可能處于一種“空磨”狀態(tài)，幾乎只做無(wú)用功,。
Godet-Morand等指出,，存在一個(gè)最小的進(jìn)料量來(lái)啟動(dòng)自粉碎過(guò)程。進(jìn)料速率大時(shí),，顆粒濃度增大,，顆粒相互碰撞概率增加，但顆粒所攜帶的平均動(dòng)能降低,。當(dāng)進(jìn)料速率過(guò)大時(shí),，顆粒加速及流態(tài)化可能出現(xiàn)問(wèn)題，還會(huì)出現(xiàn)分級(jí)機(jī)電流增大但轉(zhuǎn)速降低的過(guò)載情況,，導(dǎo)致分級(jí)產(chǎn)品粒度不穩(wěn)定,，出現(xiàn)粗顆粒。因此,，對(duì)氣流磨而言,，存在一個(gè)最佳進(jìn)料速率，使得產(chǎn)品的粒徑最小,，分布最窄,。
噴嘴
在氣流粉碎過(guò)程中，顆粒的動(dòng)能由高速氣流的加速而獲得,。陳海焱認(rèn)為噴嘴間的加速距離與氣固濃度,、顆粒的性質(zhì)和產(chǎn)品的粒度要求有關(guān)。
噴嘴到氣流匯聚點(diǎn)的距離越短,，顆粒的碰撞機(jī)率越大，顆粒碰撞時(shí)具有的能量也越大,，粉碎速率也就越大,。噴嘴的喉部直徑也是影響粉碎的一個(gè)重要因素，在相同進(jìn)氣流量下,，較小的喉部直徑產(chǎn)生的氣流速度越大,，因而碰撞的能量也越大，粉碎也更劇烈,，破碎后顆粒的尺寸往往也更小,。
在噴嘴設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能提高顆粒的動(dòng)能,，相關(guān)的研究表明可以提高進(jìn)氣氣體溫度，使用熱蒸汽或者適當(dāng)提高噴嘴進(jìn)口壓力等方式來(lái)提高噴嘴出口氣體的動(dòng)能,，使顆粒盡可量在較大速度下實(shí)現(xiàn)碰撞,，提高顆粒粉碎效果。
相關(guān)氣流粉碎機(jī)文獻(xiàn)中描述的結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)
合適的氣體介質(zhì)
氣流粉碎機(jī)因?yàn)槠浞鬯槟芰?qiáng),、粉碎時(shí)間短,、粉碎純度高等特點(diǎn)，應(yīng)用于各行業(yè),，針對(duì)不同的行業(yè)需求,，對(duì)于氣體的選擇也不同，例如一些易燃易爆的特殊物料,，就可以采用惰性氣體(二氧化碳,、氮?dú)狻鍤?作為粉碎介質(zhì),。除了惰性氣體外,，氣流粉碎的介質(zhì)還有蒸汽、空氣等,。
氣固比
物料粉碎時(shí)的氣固比不僅是一項(xiàng)重要的技術(shù)參數(shù),、也是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。氣固比過(guò)小,，氣流的動(dòng)能就會(huì)不足致使影響產(chǎn)品細(xì)度,；氣固比過(guò)高，不僅能浪費(fèi)能源,，甚至?xí)夯承╊伭系姆稚⑿阅�,。在以過(guò)蒸汽為工質(zhì)時(shí)，粉碎煅燒后的堅(jiān)硬物料,，氣固比一般控制在2~4:1,；粉碎表面處理后的物料一般控制在1~2:1。
小結(jié)
除了上述因素會(huì)影響氣流粉碎機(jī)的粉碎效果,，工質(zhì)溫度,、工質(zhì)壓強(qiáng)和粉碎助劑對(duì)氣流粉碎的效果也有一定影響。氣流粉碎機(jī)的廣泛應(yīng)用,，解決了生產(chǎn)需要,，滿(mǎn)足了生活需求，具有極大的便利性,，氣流粉碎機(jī)具有的合適的氣流量和氣壓,能夠使氣體拖拽力增加,顆粒加速度增大,在相同距離上速度進(jìn)一步提高,增大物料顆粒速度,不但可以將顆粒更加細(xì)化,而且提高系統(tǒng)粉碎效率,。
參考文獻(xiàn)：
包璽芳等.氣流粉碎機(jī)在高壓高比容鉭粉中的應(yīng)用研究
劉攀.氣體粉碎專(zhuān)利技術(shù)分析
劉康康.氣流磨中膠粉粉碎過(guò)程及低溫粉碎系統(tǒng)優(yōu)化
尚興隆.對(duì)噴式流化床氣流粉碎與分級(jí)性能研究
許冬詩(shī).氣流粉碎機(jī)在鈦白粉行業(yè)中的應(yīng)用與改進(jìn)
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