中國粉體網(wǎng)訊
1,、粉體造粒技術(shù)的概況
從廣義上講,，任何使小顆粒團聚成較大實體的過程和任何“巨大”物塊分成較小顆粒的過程都可稱為造粒過程。前者稱為粉體造粒,，后者可稱為破碎造粒,。其中，粉體造粒技術(shù)從廣義上也可分為兩大類,，一類是成型加工法,，主要是將粉狀物料通過特定的設(shè)備和方法，處理成為滿足特定形狀,、尺寸,、成分、密度等的團塊物料,，此方法特別注意控制單個團塊的性質(zhì),；另一類是粒徑增大法，主要是把細粉體團聚成比較粗的顆粒,，這類方法注意的是控制整堆物料的性質(zhì),。
成型造粒加工方法在目前工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，但是工藝系統(tǒng)相對比較復(fù)雜,，并且生產(chǎn)能力比較低,，生產(chǎn)成本相對要高一些。而粒徑增大法大多應(yīng)用對顆粒形狀和密度要求不高的工藝情況,，其工藝系統(tǒng)簡單且容易操作,，生產(chǎn)能力通常比較大,，生產(chǎn)和運行成本比較低。
2,、粉體造粒技術(shù)的應(yīng)用
制造顆粒的過程,，可以說自從有了人類的活動就已經(jīng)有了造粒技術(shù)的出現(xiàn)。屬于破碎造粒的有：摩擦生火過程的摩擦粉末的產(chǎn)生,；石器時代制造石刀的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的石粉等,。屬于粉體造粒的有：做面食的和面過程；手工團制中藥丸劑過程等,。
然而粉體技術(shù)及其生產(chǎn)裝備的研究真正成為一門專門的學(xué)科和獨立技術(shù),，起步比較晚。在國外可追溯到20世紀40年代,。在科技飛速發(fā)展的當代,，粉體造粒技術(shù)作為粉粒體加工處理的一個主要方法，隨著對環(huán)境保護的重視,、生產(chǎn)過程自動化程度的提高以及生產(chǎn)工藝的特定要求,，其重要性日益彰顯。粉狀產(chǎn)品粒狀化已成為世界粉體后處理技術(shù)的必然趨勢,。對粉狀產(chǎn)品進行造粒的深度加工已成為很多行業(yè)生產(chǎn)過程中必備的生產(chǎn)工藝,。
以下結(jié)合實例，將粉體造粒的應(yīng)用及好處做簡單介紹,。
粉末冶金生產(chǎn)中復(fù)雜形狀工件的壓制,，用行星滾壓法制造球形物料，以達到生產(chǎn)所希望的形狀,；
將醫(yī)藥粉體制作成藥片以達到便于計量,、配料、管理中定量化的目的,；
細粉末壓制成型以減少塵埃的擴散而減輕或消除對環(huán)境的污染,；
煉鋼工業(yè)中的細粉燒結(jié)是為了便于散粒的無偏析均勻摻合；
燃料壓塊是為了改善產(chǎn)品的外觀和減少粉塵的污染,；
肥料造粒為了減少產(chǎn)生結(jié)焦和結(jié)塊的傾向,；
壓制給料中，陶瓷,、粘土的造粒是為了改善物料的流動性,；
炭黑的壓片是為了提高松裝的密度，以利于儲存和運輸,；
速溶食品的造粒是為了控制溶解度,；
催化劑骨架壓片是為了提高孔隙率和比表面積,；
礦石和玻璃團�,；癄t料是為了改善熱傳遞。
3,、粉體造粒技術(shù)的方法
從造粒途徑的角度來講，粉體物料的造粒主要可分為兩種：①藥劑造粒,，即通過加粘合劑的方法使粉體團聚,；②機械設(shè)備造粒。事實上這兩種途徑是無法嚴格分開的,，因為工業(yè)上的造粒方法往往是兩種途徑的組合,。一方面加粘合劑的同時有時需要機械設(shè)備對粉體進行塑型；另一方面機械造粒的過程中也往往要加入粘合劑以增加可團聚性,，因此只能說某一造粒過程是以某種途徑為主體而已,。
按照實現(xiàn)小顆粒團聚的基本原理，可以把現(xiàn)有的粉體處理技術(shù)分為攪拌法,、壓力成型法,、噴霧和分散彌霧法、熱熔融成型法等4類,。
常用的粉體物料造粒方法
（1）攪拌法造粒
是將某種液體或粘結(jié)劑滲入固態(tài)細粉末并適當?shù)財嚢瑁挂后w和固態(tài)細粉末相互密切接觸,，產(chǎn)生粘結(jié)力而形成團粒,。最常用的攪拌方法是通過圓盤、錐形或筒形轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)時的翻動,、滾動以及簾式垂落運動來完成的,。根據(jù)成型方式又可分為滾動團粒、混合團粒及粉末成團3類,。
典型的設(shè)備有造粒鼓,、斜盤造粒機、錐鼓造粒機,、盤式造粒機,、滾筒造粒機、捏合機,、鼓式混料機,、粉末摻合機（錘式、立軸式,、帶式）,、落幕團粒機（鼓式、振動給料器,、連續(xù)流動噴射混合系統(tǒng)）等,。
一種圓球狀攪齒造粒機工作原理簡圖
其優(yōu)點是成型設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、單機產(chǎn)量大,、所形成的顆粒易快速溶解,、濕透性強,，缺點是顆粒均勻性不好，所形成的顆粒強度較低,。目前這類設(shè)備單機處理能力可達500t/h,，顆粒直徑可到600mm，多用于選礦,、化肥,、精細化工、食品等行業(yè),。
（2）壓力成型法
是將粉體物料限定在特定的空間中,，通過施加外力而壓緊為密實狀態(tài)。壓力成型的成功與否,，一方面取決于施加外力的有效利用和傳遞，另一方面取決于顆粒物料的物理性質(zhì),。根據(jù)所施加外力的物理系統(tǒng)不同,，壓力成型法又可分為兩大類，即模壓法和擠壓法,。
典型的模壓法設(shè)備有重型壓塊機,、臺式壓榨機、混凝土塊壓制機,、壓磚機,、重型制片機等。其優(yōu)點是可制造較大的團塊,，所制成的物料也有相當?shù)臋C械強度,，缺點是設(shè)備的適用范圍較小，對有的物料不易脫模,。這類設(shè)備多用于建筑,、制藥等行業(yè)。
擠壓法是目前我國粉體造粒的主要方法之一,，擠壓法造粒設(shè)備根據(jù)工作原理和結(jié)構(gòu)可分為真空壓桿造粒機,、單（雙）螺桿擠出造粒機、模型沖壓機,、柱塞擠出機,、輥筒擠出機、對輥齒輪造粒機等,。這類設(shè)備可廣泛用于石油化工,、有機化工、精細化工、醫(yī)藥,、食品,、染料、農(nóng)藥,、飼料,、肥料等行業(yè)。具有適應(yīng)能力強,、產(chǎn)量大,、造粒品粒度均勻、顆粒強度好,、成粒率高等優(yōu)點,。
一種對齒滾壓式造粒機工作原理簡圖
（3）噴霧和分散彌霧法
是在特定的設(shè)備中使處于高度分散狀態(tài)的液相或半液相物料直接成為固體顆粒。這種造粒設(shè)備有噴霧干燥塔,、噴霧干燥器,、造粒塔、噴動床和流化床干燥器以及氣流輸送干燥器等,。
在噴霧時,，液態(tài)進料（液體、膠質(zhì)液,、膏狀物,、乳化液、泥漿液或熔融物）彌散在氣體（一般為空氣）中通過熱量傳遞或質(zhì)量傳遞（或者兩個傳遞過程同時進行）而生成固體顆粒,。有關(guān)顆粒生成的機理包括液態(tài)進料形成小滴而硬化成固體顆粒、液料沉敷在已有的粒核表面而形成固體顆粒,、許多小粒子在噴入的粘結(jié)劑作用下粘聚在一起而形成團粒等,。
這類設(shè)備的優(yōu)點在于物料的造粒過程和干燥過程同時進行，可廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)的物料造粒,，如制藥,、食品、化工,、礦業(yè)以及陶瓷工業(yè)等,。其缺點是顆粒強度較低，粒度較小,。
（4）熱熔融成型法
熱熔融成型法是利用產(chǎn)品的低熔點特性（一般低于300℃）,，將熔融的物料通過特殊的冷凝方式，使其冷凝結(jié)晶成所要求的片狀,、條狀,、塊狀及半球狀等形狀。根據(jù)成型設(shè)備的工作原理,，主要可分為轉(zhuǎn)鼓結(jié)片機和回轉(zhuǎn)冷帶落模成型裝置,。由于球體表面積最大,，所造粒時以球形為最佳外形。
轉(zhuǎn)鼓結(jié)片機具有設(shè)備緊湊,，轉(zhuǎn)鼓精度高,，冷卻效果好，適用范圍廣,，既可結(jié)片又可干燥等優(yōu)點,，可廣泛應(yīng)用于石油樹脂、聚乙烯低聚物等高分子類產(chǎn)品以及苯酐,、順酐,、高級脂肪醇等有機化工產(chǎn)品�,；剞D(zhuǎn)冷帶落模成型裝置是利用產(chǎn)品的低熔點特性,，將熔融的物料，依物性和使用要求,，可選擇連續(xù)滴落,、連續(xù)出條和全寬度溢流等布料方式，以形成半球狀,、條狀和薄片狀產(chǎn)品,，經(jīng)噴淋冷卻、固化,，從而定型,。
除了以上4類方法，還有從液體中團聚造粒法,，即對分散在液體中的固體粒子直接在液體中造粒成團,。通過液中造粒，可實現(xiàn)液中固體微粒的增徑,，簡化固液分離過程,，亦可通過選擇性造粒實現(xiàn)不同性質(zhì)顆粒的分離。因此,，液中造粒技術(shù)的研究引起選礦,、洗煤、水處理及制藥等領(lǐng)域的廣泛重視,。
4,、粉體造粒技術(shù)的趨勢
（1）設(shè)備大型化
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展，生產(chǎn)裝置大型化的優(yōu)點越來越明顯,，同時,，CAD/CAM技術(shù)和精確應(yīng)力分析技術(shù)的應(yīng)用促進了機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工制造技術(shù)的發(fā)展，為粉體造粒設(shè)備的大型化提供了堅實的技術(shù)保障。
（2）結(jié)構(gòu)緊湊化
設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理,，更緊湊,，更符合人體工學(xué)原理，從而降低了制造成本,，減少了占地面積,，提高了勞動效率。
（3）加工工藝高技術(shù)化
隨著粉體造粒設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,，傳統(tǒng)的機械加工手段已不能滿足粉體設(shè)計技術(shù)的需要,。粉體設(shè)備的加工工藝正向著高技術(shù)化方向發(fā)展，如采用計算機輔助設(shè)計/制造（CAD/CAM）技術(shù)進行螺桿螺紋型線的設(shè)計,、加工,，采用專用深孔加工設(shè)備加工冷帶落模機布料器細長孔，采用激光,、電火花加工微小孔徑模板等,。
（4）功能多樣化
粉體后處理工程是一個包括多學(xué)科、多門類的諸多單元操作的系統(tǒng)工程,，要求粉體造粒設(shè)備的選用最好能減少中間工序,，以節(jié)約投資；同時,，產(chǎn)品的市場化需求也要求生產(chǎn)廠家能提供多種形式的產(chǎn)品,。
（5）效率高效化
隨著人們節(jié)能意識的提高，對粉體造粒設(shè)備的效率提出了更高的要求,。要求這類設(shè)備不但要滿足功能需求,，而且還要節(jié)能、耐用,，使用,、保養(yǎng)、維修費用低,，以降低產(chǎn)品成本,。
（6）控制系統(tǒng)自動化
隨著自控技術(shù)的發(fā)展,，是否采用流水線作業(yè)和自動化控制已成為衡量粉體后處理技術(shù)先進與否的重要指標,。控制系統(tǒng)采用自動化控制,，不但可保證生產(chǎn)工序的流水作業(yè),，減輕操作人員勞動強度，更重要的是可保證生產(chǎn)過程的精確化和實時反饋,，提高產(chǎn)品質(zhì)量,，降低設(shè)備故障率。
參考來源：
楊炳飛，復(fù)合人工沸石顆粒脫氮除磷性能研究
榮寶軍,，復(fù)合摩擦材料原料顆�,；炝霞夹g(shù)及設(shè)備
李建平等，我國粉體造粒技術(shù)的現(xiàn)狀與展望
注：圖片非商業(yè)用途,，存在侵權(quán)告知刪除,！
