俞成蛟+代穎軍+劉愛琴

摘 要：分析了當(dāng)前主流應(yīng)用的幾種超細(xì)氣流粉碎設(shè)備，其中主要就包括了對(duì)撞式氣流粉碎機(jī)、扁平式氣流粉碎機(jī)、流化床氣流粉碎機(jī)、沖擊環(huán)式氣流粉碎機(jī)等四種，具體就其應(yīng)用現(xiàn)狀、所存在的主要問題進(jìn)行了深入探討，而后就展望了其未來的主流發(fā)展趨勢(shì)，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)的研究人員提供一些有價(jià)值的參考。

關(guān)鍵詞：氣流粉碎設(shè)備；超細(xì)氣流粉碎；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

依據(jù)粉體加工技術(shù)深度以及粉體物料物理化學(xué)特性及應(yīng)用特性的改變，通常將粒徑不足10μm的超細(xì)粉狀物稱之為超細(xì)粉體。在現(xiàn)代工程技術(shù)發(fā)展過程當(dāng)中需應(yīng)用到大量為粉狀態(tài)的原料及產(chǎn)品，其在航空、軍事、電子通信等領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用，這一材料還是目前制造隱身材料的重要原材料之一；而在化工領(lǐng)域內(nèi)，將催化劑進(jìn)行超細(xì)化處理之后能夠促使石油的裂解效率最大可升高5倍以上；對(duì)藥物采取超細(xì)粉碎處理后，可大大增加其表面積，由此也便可促使藥物的藥用價(jià)值得以大幅度提升，更加有助于人體的吸收。

1 超細(xì)氣流粉碎設(shè)備現(xiàn)狀

氣流粉碎機(jī)的原理即為利用高速氣流作用，促使物料本身的顆粒進(jìn)行碰撞、氣流對(duì)于物料沖擊的剪切作用、物料和其它部件的沖擊與剪切等促使物料變得更加粉碎。經(jīng)過高速氣流的影響在粉碎之后的物料其平均粒度將更加細(xì)小，粒度分布也將更加狹窄，顆粒表層整潔光滑，顆粒形狀規(guī)整、分散性好且具備較大的活性高純度?，F(xiàn)就目前幾種超細(xì)氣流粉碎設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀展開具體分析。

（1）對(duì)撞式氣流粉碎機(jī)

這一種氣流粉碎設(shè)備也常被稱之為是對(duì)噴式氣流粉碎機(jī)。其實(shí)采用兩股高速氣流裹挾要粉碎的顆粒物互相碰撞來達(dá)到粉碎效果，具備有較高的能量利用率，能夠有效防止氣流粉碎機(jī)高速由于高速?zèng)_擊而導(dǎo)致部件受損，可促使被粉碎顆粒污染的問題得以迎刃而解。其在工作過程中原理即：兩股壓力、速度完全一致的壓縮起立由兩端以直線形式直接進(jìn)到粉碎區(qū)域，并且物料將通過螺旋加料器來被送進(jìn)粉碎區(qū)域，在完全混合之后顆粒間將互相撞擊并由此達(dá)到粉碎效果，在粉碎完成之后顆粒將會(huì)伴隨著氣體的流動(dòng)而逐步移動(dòng)至低壓區(qū)域，細(xì)粉則會(huì)由上部對(duì)外排出，粗粉將會(huì)回歸至粉碎區(qū)域而繼續(xù)粉碎。

此設(shè)備的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：粉碎速度快，撞擊力強(qiáng)，能耗低等方面。

（2）扁平式氣流粉碎機(jī)

這一種類型的氣流粉碎設(shè)備其工作原理為：將空氣進(jìn)行壓縮處理，利用加料噴射器的高速射流負(fù)壓差，來促使物料被吸入到混合室當(dāng)中，利用和粉碎室半徑方向構(gòu)成特定的角度同時(shí)使之能夠被分布于同等水平噴嘴之上，由高速射流被噴進(jìn)粉碎室內(nèi)，噴氣流共同攜帶物料通過極高的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，于粉碎室半徑之上產(chǎn)生出具備流體動(dòng)力學(xué)特征的梯度，物料顆粒發(fā)生劇烈的撞擊，并且還會(huì)和粉碎室內(nèi)壁樁基，被粉碎的粒子會(huì)伴隨著旋轉(zhuǎn)流而高速運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生出巨大的離心力，同時(shí)還會(huì)受到氣流向粉碎室中心排出的向心力影響，此兩種力量互相作用，顆粒由此也將會(huì)產(chǎn)生分級(jí)。

和其余的氣流粉碎設(shè)備相比，此種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)包括：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、操作簡(jiǎn)便，且具備自動(dòng)分級(jí)功能。缺點(diǎn)：若被粉碎物料硬度較大之時(shí)，物料會(huì)因氣流高速運(yùn)動(dòng)而和磨腔內(nèi)壁產(chǎn)生劇烈摩擦從而造成磨腔受損，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品造成一定程度的污染影響。

（3）流化床氣流粉碎機(jī)

此種粉碎設(shè)備的工作原理為：將物料添加到粉碎設(shè)備當(dāng)中應(yīng)用采用二維設(shè)置多個(gè)噴嘴噴匯沖擊能量，和氣流膨脹之后所產(chǎn)生出的懸浮翻騰碰撞、摩擦并由此達(dá)到粉碎效果，并且于交匯點(diǎn)附近上部氣流，于負(fù)壓氣流影響之下由頂端所設(shè)置出的分級(jí)裝置來進(jìn)行等級(jí)劃分，并將細(xì)粉排出，粗粉將會(huì)受到重力影響而回歸粉碎區(qū)域內(nèi)再次進(jìn)行粉碎。和對(duì)撞式氣流粉碎設(shè)備相對(duì)比來看，其具備更加優(yōu)異的分散性能，同時(shí)對(duì)于產(chǎn)品的力度還可憑借分級(jí)設(shè)備予以調(diào)節(jié)，對(duì)設(shè)備部件所造成的磨損相對(duì)較小，能耗也較低，可被應(yīng)用到大規(guī)模化的工業(yè)生產(chǎn)之中。

此設(shè)備的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在分散效果較好、產(chǎn)品粒度可利用分級(jí)機(jī)予以調(diào)整且磨損機(jī)能耗均相對(duì)偏小，比較適合應(yīng)用在大規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn)方面。

（4）沖擊環(huán)式氣流粉碎機(jī)

將固定沖擊部件更換為可旋轉(zhuǎn)的沖擊環(huán)，便能夠規(guī)避此前兩類氣流粉碎機(jī)當(dāng)中高速氣流亦或是氣固流對(duì)于某固定位置在長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)沖擊影響下而導(dǎo)致的局部磨損，促使整體環(huán)面各位置輪流充當(dāng)被沖擊面，整體環(huán)面將會(huì)受到較為接近的沖擊磨損，由此也便能夠促使沖擊環(huán)的壽命盡可能的得到延長(zhǎng)。

此設(shè)備的優(yōu)勢(shì)主要為：其沖擊環(huán)旋的運(yùn)動(dòng)方向和噴射氣流相反，因而相對(duì)速度便可提升，有助于增強(qiáng)粉碎效果。

2 超細(xì)氣流粉碎設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)代技術(shù)水平的不斷發(fā)展，對(duì)于超細(xì)粉體的加工技術(shù)也有了更高的要求，所面臨的困難挑戰(zhàn)也越來越多，為了能夠有效應(yīng)對(duì)此類挑戰(zhàn)，未來超細(xì)氣流粉碎設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)將重點(diǎn)側(cè)重于以下幾個(gè)方面：

（1）提高單機(jī)產(chǎn)量，減小單位產(chǎn)品能耗

隨著市場(chǎng)對(duì)于超細(xì)粉體產(chǎn)品需求量的不斷增多，尤其是大規(guī)模用量用戶的增多和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定要求性的不斷升高，對(duì)于大型設(shè)備的市場(chǎng)需求持續(xù)升高。大型設(shè)備也能夠更為有效的適應(yīng)于超細(xì)粉體加工逐步向更大規(guī)模的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)還具備有單位產(chǎn)品能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性優(yōu)異以及管理便捷等眾多優(yōu)勢(shì)。目前已經(jīng)有部分企業(yè)研發(fā)出了年產(chǎn)量超過6000L的大型立式攪拌磨，以及處理量超過155m?的大型臥式攪拌球磨機(jī)。設(shè)備的大型化是提升單機(jī)產(chǎn)量，降低單位產(chǎn)品能耗最為重要的一項(xiàng)措施。另外，選用現(xiàn)代技術(shù)手段來進(jìn)行超細(xì)粉設(shè)備的研發(fā)同樣也是提升粉碎效率、提高產(chǎn)量并且降低單位產(chǎn)品能耗的一項(xiàng)主流趨勢(shì)。

（2）提升產(chǎn)品細(xì)度，加強(qiáng)設(shè)備粉碎極限

當(dāng)前市場(chǎng)上對(duì)于粒徑在1μm以下的超微粉體加工設(shè)備與技術(shù)需求性越來越強(qiáng)。超微粉體將是未來在超細(xì)粉體領(lǐng)域最為重要的一項(xiàng)發(fā)展趨勢(shì)。這主要是由于目前大量的高新技術(shù)與新型材料的生產(chǎn)研發(fā)均需要應(yīng)用到超微粉體，例如在環(huán)保建材的制造、生物醫(yī)學(xué)材料制造、航空航天隱身材料研發(fā)等方面，粒徑不足1μm的超細(xì)粉顆粒有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。因而未來我國便應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)粉碎設(shè)備的細(xì)度極限，并大力加強(qiáng)與之相關(guān)的工業(yè)化經(jīng)濟(jì)分級(jí)設(shè)備和相關(guān)的配套技術(shù)手段。

（3）產(chǎn)品細(xì)度與粒度分布的在線調(diào)控

這一方面的發(fā)展是超細(xì)粉碎生產(chǎn)線能夠達(dá)到智能化控制最為關(guān)鍵的一項(xiàng)前提要求?，F(xiàn)代超細(xì)粉體加工企業(yè)常常是依據(jù)市場(chǎng)對(duì)于超細(xì)粉體的需求來進(jìn)行產(chǎn)品類型的生產(chǎn)調(diào)整，因而，便需要對(duì)相關(guān)的加工設(shè)備能夠達(dá)到一定的調(diào)控與適應(yīng)效果，并且要求自動(dòng)調(diào)節(jié)工作狀況能夠規(guī)避人工調(diào)節(jié)的低精度與滯后性。

3 結(jié)束語

總而言之，超細(xì)氣流粉碎設(shè)備有多種類型，且每種類型設(shè)備的結(jié)構(gòu)也存在著較為明顯的差異性，均有著相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，粉碎設(shè)備在原有基礎(chǔ)之上也有了較大的改進(jìn)，結(jié)構(gòu)愈發(fā)趨向于完善，粉碎能力也有了大幅度的增強(qiáng)。分析超細(xì)氣流粉碎設(shè)備未來的主流發(fā)展趨勢(shì)，將主要表現(xiàn)在提高單機(jī)產(chǎn)量，減小單位產(chǎn)品能耗；提升產(chǎn)品細(xì)度，加強(qiáng)設(shè)備粉碎極限；產(chǎn)品細(xì)度與粒度分布的在線調(diào)控等方面。

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