粉體技術(shù)被看作是支持高技術(shù)工業(yè)最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一，現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展要求呈粉體狀態(tài)的原料和制品具有細(xì)而均勻的粒度和盡可能低的污染程度。顆粒粒度細(xì)化后，比表面積增大，可在各種場合，如填料、染料、顏料、醫(yī)藥、催化劑、磁記憶元件、高級磨料、固體潤滑劑、精細(xì)陶瓷、化妝品等方面都表現(xiàn)出很好的性能。近年來在工業(yè)需求的刺激下，粉體的精細(xì)加工技術(shù)有了較大的進(jìn)步。研究和應(yīng)用的現(xiàn)狀進(jìn)一步說明了粉體界元老Rumf教授早在60年代所說“Fine particle must be fine．”這句雙關(guān)語的正確性。零維材料的概念已逐漸被大家所接收，對重新認(rèn)識物質(zhì)的存在和變化提供了新的思維模式。

    獲得超細(xì)粉體的主要方法是從固體原料破碎粉磨開始，輔以超細(xì)分級技術(shù)使之達(dá)到對超細(xì)粉體的各種要求。這是一項高能耗的工業(yè)過程，隨著各類超細(xì)粉體的需求量增大，國內(nèi)外相關(guān)部門都在研究各種超細(xì)粉碎設(shè)備、方法和理論，以滿足工業(yè)界的要求。就國內(nèi)的現(xiàn)狀來看，該技術(shù)應(yīng)用的熱點主要集中在材料工業(yè)原料深加工、新種類食品和新型藥物開發(fā)等方面，這一趨勢是符合工業(yè)發(fā)展規(guī)律。隨著我國經(jīng)濟(jì)從僅需滿足量需求的計劃經(jīng)濟(jì)，向滿足質(zhì)需求的市場經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化，各工業(yè)部門都在力求原料和產(chǎn)品的精細(xì)化，并在保證質(zhì)量的前提下盡可能降低成本。設(shè)備成為國內(nèi)外研究單位和開發(fā)公司的關(guān)注熱點，國際上粉碎設(shè)備的研究沒有太大的進(jìn)展，新材料的應(yīng)用、提高設(shè)備的耐磨性能是一發(fā)展方向。國內(nèi)基本上從仿制階段過渡到研制開發(fā)適合中國機(jī)械加工和用戶水平的新型設(shè)備的階段，重復(fù)研究生產(chǎn)較多，設(shè)備設(shè)計與工藝研究脫節(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重。超細(xì)粉狀產(chǎn)品和普通產(chǎn)品之問的可觀差價成為中國粉體加工設(shè)備發(fā)展的原動力。本文將著重對超細(xì)粉碎和分級設(shè)備的進(jìn)展進(jìn)行評述分析。

    1超細(xì)粉碎典型設(shè)備

    1.1攪拌球磨機(jī)

    攪拌球磨機(jī)是超細(xì)粉碎機(jī)中最有發(fā)展前途，而且能量利用率最高的一種超細(xì)粉碎設(shè)備。在攪拌球磨機(jī)中設(shè)有攪拌裝置，它使球介質(zhì)和物料在整個筒體內(nèi)不規(guī)則地翻滾，使球介質(zhì)與物料之間產(chǎn)生相互撞擊和研磨的雙重作用，致使產(chǎn)品磨得很細(xì)，并達(dá)到均勻分散的效果�；�于這一原理，研制了適用于不同產(chǎn)品粒度和物料性質(zhì)的各種類型的攪拌球磨機(jī)，并大都已商業(yè)化。特別是立式攪拌式磨機(jī)，以其構(gòu)造簡單、操作容易、維護(hù)方便等優(yōu)點成為目前工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的細(xì)磨設(shè)備之一。

    早在30年代末期，美國礦山局最先發(fā)明了一種攪拌磨。當(dāng)初是用于浮選之前清理礦物表面。它由安裝在一個立式圓筒內(nèi)的轉(zhuǎn)子和定子組成。由轉(zhuǎn)子和定子之間的相對運動產(chǎn)生顆粒之間的磨擦來清理礦物表面。在定子上端裝有冷卻水管。以散發(fā)機(jī)體內(nèi)的熱量。人們后來發(fā)現(xiàn)該裝置是1臺很有效的細(xì)磨設(shè)備。在60年代初，美國礦山局對該機(jī)進(jìn)行了大量的細(xì)磨開發(fā)研究，并用來大規(guī)模加工高嶺土和鈦白粉。



    另一類攪拌式磨機(jī)是由扎格瓦瑞，于1956年發(fā)明。該磨機(jī)采用了由細(xì)長鐵棒組成的攪拌器，并在機(jī)體外面裝有冷卻水套，粉碎是在垂直的圓筒形容器中進(jìn)行。給料粒度范圍40μm-1mm。典型的產(chǎn)品粒度為10-20μm。磨礦介質(zhì)材料包括不銹鋼、鎢碳鋼、陶瓷等，尺寸從3mm-6mm不等。



    與扎格瓦瑞攪拌式磨機(jī)相似的塔式磨機(jī)是50年代由日本塔式磨公司發(fā)展起來的。塔式磨機(jī)采用螺旋式攪拌器，這種攪拌器除了攪拌外還有助于物料的上升運動。給礦粒度通常＜3mm，由底部泵入，產(chǎn)品由頂部溢出。在排礦口下端安裝有內(nèi)部分級機(jī)，將粗粒物料返回磨機(jī)進(jìn)行再磨產(chǎn)品粒度越細(xì)，使用的介質(zhì)尺寸則越小。當(dāng)產(chǎn)品粒度較粗時，塔式磨機(jī)的能耗與常規(guī)球磨機(jī)幾乎相同。塔式磨機(jī)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，目前全世界已有300多臺塔式磨機(jī)在生產(chǎn)上使用。長沙礦冶研究院開發(fā)的塔式磨機(jī)已被金礦、氧化鐵紅等生產(chǎn)廠家所采用。90年代初，瑞典薩拉公司推出了一種新型的攪拌式磨。該機(jī)與扎格瓦瑞攪拌式磨機(jī)的主要區(qū)別是加大了攪拌器軸的直徑。直徑增大后的攪拌器可增加攪拌棒的數(shù)目，從而減少攪拌器的磨損，并可提高磨礦效率。



    70年代以來，人們對攪拌式磨機(jī)的排料裝置進(jìn)行了不斷的改進(jìn)，使攪拌器轉(zhuǎn)速不斷提高，產(chǎn)生了臥式高能量密度的攪拌式磨機(jī)。臥式攪拌磨機(jī)雖然名稱繁多，但基本結(jié)構(gòu)大同小異。在粉磨過程中，排礦系統(tǒng)將研磨介質(zhì)留在機(jī)內(nèi)，而將研磨產(chǎn)品以漿料形式靠泵的壓力排出機(jī)外；另一特點是研磨介質(zhì)在一定料漿流量下沿軸向均勻分布，使磨損降低，效率提高。

    攪拌式磨機(jī)采用高轉(zhuǎn)速和高介質(zhì)充填率，可使磨機(jī)內(nèi)獲得極高的功率密度，從而使細(xì)顆粒物料的研磨時間大大縮短，研磨效率大大提高；采用小介質(zhì)尺寸，則能細(xì)化產(chǎn)品。高功率密度攪拌磨機(jī)適用于最大粒度小于微米以下的產(chǎn)品。在顏料、陶瓷、造紙、涂料、化工產(chǎn)品及食品等工業(yè)中已獲得了成功。目前，高功率密度攪拌磨在工業(yè)上的大規(guī)模應(yīng)用，還存在處理量小和磨損成本過高兩大難題。隨著高性能耐磨材料的出現(xiàn)，相信這些問題都能得到解決。

    為了避免對濕式粉磨產(chǎn)品的干燥過程，干式攪拌磨成為攪拌超細(xì)粉碎的新熱點。近年來，瑞士、德國、日本等國家相繼推出了立式連續(xù)干式攪拌磨。清華大學(xué)在國內(nèi)外調(diào)研考查的基礎(chǔ)上。經(jīng)過兩年多的研究和試驗工作，掌握了連續(xù)干式攪拌磨機(jī)及相關(guān)超細(xì)分級設(shè)備的原理和特性，并開發(fā)了1500L大型裝置。該機(jī)電機(jī)動力為132kW，配套設(shè)備動力30kW；占地40m2，高8m；設(shè)備的處理能力依原料和產(chǎn)品細(xì)度要求的不同，可達(dá)150-1500kg/h。粉磨滑石和重質(zhì)碳酸鈣的平均細(xì)度可選亞微米級。該設(shè)備的工作原理是原料與粉碎介質(zhì)分別從頂部給入，在轉(zhuǎn)子攪拌混合下將原料研磨粉碎；被粉碎的產(chǎn)品與介質(zhì)同時向下移動并從磨機(jī)底部向外排出。在磨機(jī)的底部將粉料和介質(zhì)分開后，物料送入超細(xì)分級機(jī)進(jìn)行分級處理；細(xì)粉作為產(chǎn)品用陳塵器捕集，粗粉送回磨機(jī)再磨。介質(zhì)循環(huán)使用，以便將磨機(jī)內(nèi)熱量帶出。對生產(chǎn)超細(xì)粉來說，原料的最大粒徑小于300μm，最好是40-100μm 。粉碎介質(zhì)主要采用陶瓷球和鋼球。為獲得高純產(chǎn)品，磨機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子均采用耐磨材料或表面包層。

   1.2沖擊式粉碎機(jī)

    高速沖擊式粉碎機(jī)按轉(zhuǎn)子的布置方式和錘頭的個數(shù)、形式分為多種，其特點是粉碎效率高、粉碎比大、結(jié)構(gòu)簡單、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，適合于中、軟硬度物料的粉碎，廣泛應(yīng)用在礦業(yè)、化工、建材、食品、藥物等行業(yè)。沖擊式粉碎機(jī)借助于轉(zhuǎn)子上錘頭以50-100m/s的高速對物料施行打擊而將其粉碎，處于定子和轉(zhuǎn)子間隙處的物料被剪切和反彈到粉碎室內(nèi)，與后續(xù)高速飛來的顆粒相撞，使粉碎過程反復(fù)進(jìn)行。這類沖擊式粉碎機(jī)不僅具有沖擊和摩擦兩種粉碎作用，而且還具有氣流粉碎作用。定子襯圈和轉(zhuǎn)子端部錘刃之間形成強(qiáng)有力的高速湍流場，其中產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力變化可使物料受到交變應(yīng)力而破碎和分散。粉碎成品的顆粒細(xì)度和形態(tài)，由轉(zhuǎn)子上錘頭的運轉(zhuǎn)狀態(tài)和定子、轉(zhuǎn)子間間隙來決定。低速沖擊可得細(xì)長的顆粒，而高速沖擊則易得物料結(jié)晶狀態(tài)相同的顆粒。

    1.2.1 CZM 型系列沖擊式粉碎機(jī)

    該機(jī)是清華大學(xué)與沈陽重型機(jī)械廠開發(fā)的多段沖擊式粉碎機(jī)。特點：①將粉碎室和粉磨室兩大部分組合一體，依次完成物料的破碎、粉碎和超細(xì)粉碎。②粉碎室由裝有錘頭的中速圓盤、定子板所組成，腔體呈擴(kuò)大型的錐體，可容納較多的物料滯留。下部中速圓盤邊緣線速度為10-30m/s，裝有6-12只錘頭。塊狀物料在這里受到中速圓盤端部錘頭的沖擊而被粉碎，塊狀物料之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的自磨而成為細(xì)粉。③粉磨室由裝有小錘頭的高速圓盤、上定子板組成，高速圓盤邊緣錘頭的線速度為60-150m/s。粉碎室產(chǎn)出的細(xì)粉在空氣的挾帶下，通過上部圓盤和定子板之聞的縫隙時，又受到強(qiáng)渦流的剪切作用被粉碎成微細(xì)粉體。④上下兩個粉碎圓盤同時固定在主軸上旋轉(zhuǎn)，采用同一電機(jī)做動力。

    應(yīng)用實例：粉碎方解石，總動力122kW，給料10-100mm左右的塊狀物，產(chǎn)品中細(xì)度小于10μm含量大于97%，處理能力為500kg/h。該設(shè)備適合于中等硬度礦物及建材物料的粉碎，如方解石、滑石、石膏、石墨、高嶺土等。小型裝置也用于食品和塑料制品的粉碎。

    1.2.2 ZPS型沖擊式粉碎-分級機(jī)



    該機(jī)是美國、德國數(shù)家公司的產(chǎn)品。它將沖擊粉碎機(jī)和臥式離心轉(zhuǎn)子分級機(jī)組合為一體，具有結(jié)構(gòu)簡單、整體性好的特點。分級部用法蘭與粉碎部相連，借助于液壓裝置可方便地將設(shè)備打開檢修。被粉碎物料通常從管道給人磨機(jī)內(nèi)部，給料中的合格產(chǎn)品在氣流的夾帶下可直接進(jìn)入分級機(jī)進(jìn)行預(yù)先分級；給料中的粗大顆粒在沖擊粉碎區(qū)域完成粉磨過程后進(jìn)入分級機(jī)分級，細(xì)粉作為產(chǎn)品而被捕集，粗粉返回粉碎區(qū)域再度粉碎。若給料已達(dá)到一定的細(xì)度，可將給料口改為下部風(fēng)送給料，強(qiáng)化定子和轉(zhuǎn)子間縫隙的氣流剪切粉碎作用。

    1.2.3 ACM 型沖擊式粉碎機(jī)



    該機(jī)在國外較為流行，有美國、日本幾家公司生產(chǎn)，國內(nèi)也有幾家工廠在生產(chǎn)類似的機(jī)型。物料由螺旋給料機(jī)強(qiáng)制進(jìn)人粉碎區(qū)域，在高速旋轉(zhuǎn)的錘頭打擊和與定子壁面的沖擊研磨下被粉碎，粉碎產(chǎn)品在導(dǎo)向環(huán)的引導(dǎo)下進(jìn)人中心分級區(qū)分級。微粉作為產(chǎn)品從中心管排出機(jī)外，粗粉返回粉碎區(qū)再次粉碎。根據(jù)被粉碎物料的不同，粉碎機(jī)的錘頭有多種選擇。它具有結(jié)構(gòu)簡單、加工造價低、適應(yīng)物料范圍廣的特點，加上大風(fēng)量輸進(jìn)物料，傳熱效果好、粉碎區(qū)域溫度較低，可用于某些熱敏性物料的粉碎，這是其它設(shè)備所難于比擬的。

    1.2.4 SUPER-MICRON型沖擊式粉碎機(jī)

    該機(jī)最早是由日本開發(fā)生產(chǎn)的，國內(nèi)也有幾家工廠生產(chǎn)類似的機(jī)型。其原理：粉碎軸上風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，在進(jìn)料口產(chǎn)生負(fù)壓，給料在重力和負(fù)壓的作用下進(jìn)入粉碎機(jī)內(nèi)腔，在粉碎錘頭的打擊、剪切和與外壁的碰撞摩擦作用下而被粉碎。同軸上還裝有分級葉片，可調(diào)整產(chǎn)品的細(xì)度。不純的雜質(zhì)可從排渣口由螺旋輸送機(jī)排出機(jī)外。若與分級機(jī)組成閉路循環(huán)系統(tǒng)，其產(chǎn)品細(xì)度和處理能力都有較大的提高。最大裝機(jī)功率為55kW。針對中、軟質(zhì)物料，該機(jī)的粉碎能力強(qiáng)、細(xì)度調(diào)節(jié)容易、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單，可廣泛應(yīng)用化工、礦山、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。根據(jù)物料性質(zhì)的不同，產(chǎn)品細(xì)度從數(shù)微米到數(shù)十微米不等。 1.3 氣流式粉碎機(jī)

    1.3.1 圓盤式氣流粉碎機(jī)



    這類氣流粉碎機(jī)的腔體成圓盤狀，故而得名。圓周上的多個氣流入口與固定的噴射環(huán)管成一定角度，使噴射氣流所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)渦流既能使粒子得到良好的沖撞、摩擦，又能在離心力的作用下達(dá)到分級的目的。噴嘴噴射出來的空氣膨脹的作用能降低粉碎室的溫度。

    1.3.2 O型環(huán)氣流粉碎機(jī)



    O型環(huán)(循環(huán)管式)氣流粉碎機(jī)。原料由文丘里噴嘴加入粉碎區(qū)，氣流經(jīng)一組噴嘴噴入不等徑變曲率的O型循環(huán)管式粉碎室，并加速顆粒使之相互沖擊、碰撞、摩擦而粉碎。同時旋流還帶動被粉碎的顆粒沿上行管向上運動進(jìn)入分級區(qū)。在分級區(qū)離心力場的作用下，使密集的料流分流，細(xì)粒在內(nèi)層經(jīng)百葉窗式慣性分級器分級后排出，即為產(chǎn)品；粗粒在外層沿下行管返回繼續(xù)循環(huán)粉碎。循環(huán)管的特殊形狀具有加速顆粒運動和加大離心力場的功能，以提高粉碎和分級效果。

    1.3.3 沖擊靶式氣流粉碎機(jī)

    沖擊靶式氣流粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)原理：壓縮空氣從下部空氣管送入，為了達(dá)到強(qiáng)制給料的目的，右上方安裝有螺旋加料器，空氣和物料在混臺室內(nèi)混合并以超音速與沖擊板相沖擊，從而將顆粒粉碎。氣流連續(xù)噴射，顆粒經(jīng)過一次沖擊之后進(jìn)入上升管，并在湍流作用下相互間撞擊摩擦，從而達(dá)到超微粉碎的目的。

    1.3.4 對撞式氣流粉碎機(jī)

    它是利用兩股相對運動的高速氣流夾帶著顆粒對撞在一起，從而達(dá)到粉碎的目的。顆粒之間在混合氣流作用下無規(guī)則的碰撞中向低壓區(qū)移動，大量的混合粉體經(jīng)連通管向上移動。細(xì)粉從上部排出；粗粉向下落，并在二次空氣的夾帶下通過料管重新進(jìn)入粉碎區(qū)。

    1.3.5 流化床對撞式氣流粉碎機(jī)



    該類型氣流粉碎機(jī)目前在國內(nèi)外有多家公司生產(chǎn)。其工作過程是物料通過翻板閥進(jìn)入料倉，由螺旋輸送機(jī)或借助于重力將物料送入粉碎室。氣流通過噴嘴進(jìn)入流化床，3個噴嘴在同一水平面上呈對稱分布；4個噴嘴呈立體對稱排布。較大的粉碎腔體可保證有較多的物料滯留，形成料層。高壓空氣夾帶顆粒從料層底部的噴射交點碰撞，向上翻騰，料層成流態(tài)化。高濃度的顆粒床層提高了粉碎氣流的利用率。粉碎點位于流化床中心，顆粒間相互碰撞對器壁的沖擊不大，所以磨損很小。一般，流化床氣流粉碎機(jī)上部設(shè)有分級機(jī)，粗粉返回粉碎區(qū)域再度粉碎。
2 氣力超細(xì)分級典型設(shè)備

    粉碎是一個概率過程，其產(chǎn)物具有一定的粒度分布。將合格細(xì)度的產(chǎn)品取出或?qū)⒉幌Ｍ�的大顆粒去除是獲得指定產(chǎn)品的重要步驟。隨著所需粉體細(xì)度的提高和產(chǎn)量的增加，分級技術(shù)的難度也越來越高。粉體分級問題已成為制約機(jī)械法制備粉體技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。

    2.1 MC型微粉分級機(jī)



    這種分級機(jī)無運動部件．靠兩相流沿器壁的旋轉(zhuǎn)流動所產(chǎn)生的離心力場進(jìn)行分級。其原理是夾帶分散顆粒的氣固兩相流在負(fù)壓的吸引下進(jìn)入上部的渦旋腔，在導(dǎo)向圓錐體的引導(dǎo)下以穩(wěn)定的濃度進(jìn)入分級室，在離心力的作用下被分離成粗細(xì)兩種顆粒。細(xì)粉通過分級錐體上部的中心通道，由入口進(jìn)入的二次空氣夾帶下。從出口排出分級機(jī)；粗粉則沿著分級錐體落入粗粉室。該機(jī)的分級切割粒度范圍在5-50μm之間，可通過改變導(dǎo)向錐體和分級錐體之間的縫隙、二次空氣量以及不同區(qū)域的壓力來調(diào)節(jié)，其處理能力為0.5-l000kg/h。

    2.2 DS型分級機(jī)

    這也是一種無轉(zhuǎn)子的半自由渦式分級機(jī)，含有微細(xì)顆粒的兩相流，在負(fù)壓的作用下旋轉(zhuǎn)進(jìn)入分級機(jī)。經(jīng)沿上部筒體壁旋轉(zhuǎn)分離后，部分空氣和微粉通過插入管離開分級機(jī)；剩余部分需要進(jìn)一步分級的物料，通過中心錐體進(jìn)入到分級區(qū)，由于離心力的作用被分成粗粉和細(xì)粉。二次空氣經(jīng)過可調(diào)整角度的葉片進(jìn)入分級室，以使顆粒充分分散，提高其分級效率。粗粉經(jīng)過環(huán)形通道進(jìn)入卸料倉，細(xì)粉從中心錐體下部排出機(jī)外。分級細(xì)度的調(diào)節(jié)也是通過調(diào)整中心錐體的高度和二次風(fēng)量來完成。DS型分級機(jī)的切割粒徑為1-300μm，分級深度可達(dá)1000g/m3，處理量為10-4000kg/h。

    2.3 Mikroplex分級機(jī)

    這是一種葉片導(dǎo)向式自由渦輪分級機(jī)。它與引風(fēng)機(jī)做成一體，確保無粉塵泄露。物料由給料口加入分級室，與氣流充分混合后進(jìn)入分級區(qū)域；通過調(diào)整導(dǎo)向葉片的空氣形成一個強(qiáng)旋渦。在這一強(qiáng)旋渦的離心力作用下，粗粉沿外邊緣流進(jìn)卸料環(huán)的內(nèi)部，由螺旋輸送機(jī)進(jìn)走。細(xì)粉在空氣的夾帶下進(jìn)入引風(fēng)機(jī)排出機(jī)外。分級室兩壁隨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，保證了分級區(qū)域內(nèi)流場的均勻性。該機(jī)通過導(dǎo)向葉片的角度和風(fēng)量來調(diào)整分級粒徑的大小。分級切割粒徑為2.5-60μm。這種分級機(jī)的能力為20-7000kg/h，需要的功率為2.2-45kW。

    2.4 SPC型渦輪分級機(jī)

    SPC型渦輪分級機(jī)是在80年代后期出現(xiàn)的。其工作原理是粉體進(jìn)入分級機(jī)后，由分散葉片和圓盤兩級分散系統(tǒng)充分分散。粗顆粒在轉(zhuǎn)子的離心力的作用下拋向出口方向，細(xì)顆粒與附屬葉片產(chǎn)生的空氣流混合，通過分級葉片后進(jìn)人渦型管罩中，由布袋收塵器收集。分級機(jī)的切割粒徑可通過改變轉(zhuǎn)子速度或空氣流速來調(diào)整。這種分級機(jī)的生產(chǎn)能力為10-8000kg/h，空氣量為1-200m3/min，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為200-1300r/min (小型機(jī)為700-1300r/min)，分級精度為0.5(1μm的細(xì)粉)和0.95(粗粉)。切割粒徑為0.5-150μm。

    2.5 離心轉(zhuǎn)子式分級機(jī)

    該分級機(jī)是分級設(shè)備中的主導(dǎo)產(chǎn)品，現(xiàn)有多家公司生產(chǎn)，其關(guān)鍵部件略有不同。分級機(jī)工作部件主要是一高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，當(dāng)氣固兩相流通過轉(zhuǎn)子間隙由外向內(nèi)運動時，顆粒在離心力場作高速旋轉(zhuǎn)。較大的顆粒在強(qiáng)大離心力的作用下，被拋向器壁而失去動能，并在重力作用下，由排料口排出；較小的顆粒則在氣體粘滯力的作用下，隨氣流向轉(zhuǎn)子內(nèi)部運動，成為產(chǎn)品而由出料口排出。為提高分級機(jī)的分級效率，在設(shè)計中采用了二次分散風(fēng)，其流量可任意調(diào)節(jié)，為使得氣流在整個分級腔內(nèi)分配均勻，保持分級機(jī)工況穩(wěn)定，給風(fēng)均采用整流裝置。
  
    2.6 ACUCUT型分級機(jī)

    該分級機(jī)最早由美國DONALDSON公司開發(fā)生產(chǎn)的，迄今也有20年的歷史。結(jié)構(gòu)及原理如下：中間部分為分級轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子外側(cè)是固定壁，上下蓋板將分級室密封。轉(zhuǎn)軸上段空心軸作為細(xì)粉出口，下段實心軸裝有皮帶輪，由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子由上下轉(zhuǎn)盤和葉片構(gòu)成，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成離心力場。同時在空心部分產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)，使氣流隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并沿徑向流向空心軸部，由此構(gòu)成離心力場與壓力場共同作用的流體流動。分級室內(nèi)顆粒受到流體夾帶的作用，若顆粒受到徑向夾帶力大于離心力，則顆粒通過細(xì)粉出口排出，粗粉由切向出口排出。該機(jī)的特點是分級精度高，切割粒徑可小于1μm，分級細(xì)度僅靠調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速即可。最大處理量達(dá)1t/h。

    2.7 多轉(zhuǎn)子微粉分級機(jī)



    本分級機(jī)是由上部多個轉(zhuǎn)子構(gòu)成的分級腔和底部分散裝置組成的大處理量分級機(jī)。原料在分級機(jī)的底部被流化分散，然后被上升氣流帶入分級區(qū)。細(xì)粉通過轉(zhuǎn)子葉片后在上部提出，進(jìn)入收集器。粗粉及團(tuán)聚顆粒在下落過濾中，與切向?qū)�入的二次氣流相遇再次分散后，通過底部的出口閥卸出。該機(jī)專門為高細(xì)度、大處理量的分級過程而設(shè)計。其能力為1-6t/h，空氣耗量為15-600m3/min，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為300-2300r/min。分級切割粒徑為5-15μm。

    2.8 多次分散超微粉分級機(jī)

    針對微細(xì)粉體的精密分級，在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子式分級機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展了帶有多次分散風(fēng)的分級機(jī)，這是一種切割粒徑小至1μm的精密分級機(jī)。原料在一次空氣的夾帶下切向進(jìn)入轉(zhuǎn)子分級區(qū)域，沿器壁流動的同時被徑向三次風(fēng)吹散，空氣與合格的細(xì)粉經(jīng)過葉輪和細(xì)顆粒出口作為產(chǎn)品而收集；粗顆粒和團(tuán)聚顆粒在下落的過程中，通過一個導(dǎo)向葉片環(huán)被分級區(qū)底部切向?qū)�入的二次空氣再次分散。其處理能力�?0-1500kg/h，空氣耗量為15-150m3/min，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為800-2300r/min，高速下可使d97＜2μm。本分級機(jī)可調(diào)參數(shù)較多，需要控制系統(tǒng)來保證工況條件和產(chǎn)品質(zhì)量。

    2.9 臥式轉(zhuǎn)子分級機(jī)



    它的原理與MS型分級機(jī)類同，都是借助于高速轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所形成的離心力場來工作。國內(nèi)外有數(shù)家公司生產(chǎn)。它最大的特點是轉(zhuǎn)子直徑小、轉(zhuǎn)速高，臥式安裝。小直徑、高轉(zhuǎn)速保證了在高分級精度條件下的大處理量，為了滿足更大處理量的要求，也采用了多轉(zhuǎn)子方案，由3個或4個轉(zhuǎn)子組成。轉(zhuǎn)子與出口之間的動態(tài)密封是保證分級精度的關(guān)鍵，多采用高壓空氣密封。原料由重力斜槽喂進(jìn)分級機(jī)中，在下落的過程中與上升氣流相遇并分散，粗粉和團(tuán)聚顆粒在下部百葉窗形分散處再次被分散，以保證較高分級精度。該分級機(jī)處理能力為50kg/h-35t/h，動力為4-45kW，d97=3-180μm。

    2.10 附壁交叉射流式分級機(jī)

    該分級機(jī)是德國Rumf教授發(fā)明的，現(xiàn)在國內(nèi)外有多家公司生產(chǎn)，亦稱交叉彎管式氣流機(jī)。它利用高速射流的附壁效應(yīng)，同時將物料分成不同細(xì)度的4個等級。顆粒在壓縮空氣的夾帶下，通過加料噴嘴進(jìn)入分級機(jī)，流動中的顆粒軌跡是由顆粒慣量及空氣阻力所決定的，通過附壁塊曲線表面時，由于附壁效應(yīng)形成流動偏向。因為每個顆粒根據(jù)其大小不同而慣量不一樣，較小的顆粒具有較強(qiáng)的附壁效應(yīng)，而貼著附壁塊表面流動．大顆粒因慣性大而被空氣夾帶得更遠(yuǎn)。顆粒將按大小不同形成一個扇面軌跡，在二次空氣流量和壓力的調(diào)節(jié)下，可從不同的角度上獲得多種產(chǎn)品。這種分級機(jī)沒有運動部件，對0.5-10μm范圍的粉體其分級效率最高。該分級機(jī)單位體積的產(chǎn)量高，能力從1kg/h(實驗室模型)到2000kg/h，要求壓縮機(jī)排風(fēng)量為2-100m3/min(相當(dāng)于2.2-117kW)，切割粒徑為O.5-50μm，分級點可自動地調(diào)整和控制。因強(qiáng)烈的高速磨損，這類設(shè)備的分級對象多為軟質(zhì)物料。

    3 結(jié)論

    綜上所述，超細(xì)粉碎和分級設(shè)備在我國研制和應(yīng)用已發(fā)展到相當(dāng)高的水平，但也存在一些問題，將有待今后不斷深入研究和解決。相信不久，我國超細(xì)粉碎和分級設(shè)備的研制和應(yīng)用將獲得更大的發(fā)展。