中國粉體網(wǎng)訊 氣流粉碎是利用高速氣流使顆粒摩擦或產(chǎn)生沖擊實現(xiàn)顆粒粉末化的技術(shù)，在工作過程中需要進(jìn)行顆粒分級，以將合格顆粒篩選出機器，從而提高粉碎效率、節(jié)約能耗。
◆氣流粉碎是顆粒之間的沖擊或碰撞
氣流粉碎是一種利用高速氣流(300～500m/s)或過熱蒸汽(300～400℃)的能量使顆粒互相產(chǎn)生沖擊、碰撞和摩擦，從而導(dǎo)致顆粒粉碎的設(shè)備。高速氣流是通過安裝在粉碎機周邊的噴嘴，將高壓空氣或高壓熱氣流噴出后迅速膨脹來產(chǎn)生的，由于噴嘴附近速度梯度很大，因此絕大部分的粉碎作用發(fā)生在噴嘴附近。在粉碎室內(nèi)顆粒與顆粒之間的碰撞頻率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于顆粒與器壁的碰撞，也就是說氣流粉碎的主要粉碎作用是顆粒之間的沖擊或碰撞。
氣流粉碎技術(shù)分解
◆工業(yè)用氣流粉碎機的五種類型
工業(yè)上應(yīng)用的氣流粉碎機有五種類型：扁平式、循環(huán)管式、靶式、對沖式、流化床式。
圖片來源：網(wǎng)絡(luò)
（1）扁平式氣流粉碎機
扁平式氣流粉碎機由粉碎室、氣流分配室、捕集器三部分組成。
扁平式氣流粉碎機工作原理示意圖
設(shè)備優(yōu)勢：
▪自分級功能
▪無機械轉(zhuǎn)動部件
▪產(chǎn)品粒度分布可通過調(diào)整參數(shù)控制在很窄的范圍內(nèi)
▪對產(chǎn)品污染少
▪還可以采用過熱蒸氣作為粉碎介質(zhì)，粘度低、不帶靜電，可減少粉碎后物料的二次內(nèi)聚現(xiàn)象。
（2）循環(huán)管式氣流粉碎機
循環(huán)管式氣流磨，又稱為立式環(huán)形噴射式氣流磨，也具有內(nèi)分級作用。粉碎腔為一垂直O(jiān)形循環(huán)通路，噴嘴置于粉碎腔底部。可分為等圓截面和變截面循環(huán)管式氣流磨。其中用得最多的是JOM系列（也稱O型）變截面循環(huán)管式氣流磨。
QON循環(huán)式氣流粉碎機工作原理示意圖
（3）靶式氣流粉碎機
靶式氣流粉碎機是最早也是能量利用率較高的一種氣流粉碎方式。物料在噴管中，與輸入氣流相混合并得到加速，混合氣流經(jīng)噴嘴射出后，沖擊到前方設(shè)置的沖擊靶上獲得粉碎。由于靶的硬度一般都較大，所以這種撞擊方式的粉碎強度較大，能夠加工具有一定彈性而較難粉碎的物料，但剛性靶在碰撞過程中很容易磨損，需要使用一些耐磨的材料或者對靶進(jìn)行特殊的處理來減小磨損。
（4）對沖式氣流粉碎機
對沖式氣流粉碎機在粉碎腔內(nèi)，相對安裝兩個噴嘴。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高速由于高速沖擊而導(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。
設(shè)備優(yōu)勢：
▪粉碎速度快
▪撞擊力強
▪能耗低
（5）流化床式氣流粉碎機
流化床式氣流粉碎機在立式圓筒形粉碎腔內(nèi)底部設(shè)有噴嘴，或在殼壁徑向設(shè)有噴嘴，空氣經(jīng)噴嘴射入，對由送料器送入筒內(nèi)的物料進(jìn)行加速和沖擊粉碎，粉碎腔頂部設(shè)有分級器，物料在粉碎腔內(nèi)形成流化床。
設(shè)備優(yōu)勢：
▪更加優(yōu)異的分散性能
▪可憑借分級設(shè)備對產(chǎn)品力度予以調(diào)節(jié)
▪對設(shè)備部件造成的磨損相對較小
▪能耗較低
▪可被應(yīng)用到大規(guī)模化的工業(yè)生產(chǎn)之中
◆從專利申請方面看氣流粉碎設(shè)備的發(fā)展
▪從氣流粉碎專利申請量上來看，氣流粉碎的重要申請人集中在日本、美國、德國三個工業(yè)強國中，這可能與工業(yè)化水平化程度相符合。
▪從圖可知，專利申請比較少，這在一定程度上反映出該領(lǐng)域不存在明顯技術(shù)優(yōu)勢的行業(yè)巨頭，技術(shù)較分散。
▪重要申請人中沒有出現(xiàn)中國申請人，這反映中國國在氣體粉碎領(lǐng)域的技術(shù)含金量不高，總體呈現(xiàn)的是一種大而不強的形態(tài)。
◆影響氣流粉碎機粉碎效果的因素
據(jù)了解，氣流粉碎機粉碎效果受氣固比、進(jìn)料粒度、工質(zhì)溫度、工質(zhì)壓強以及粉碎助劑因素影響。
（1）氣固比
若氣固比過小，氣流的動能就會不足，進(jìn)而影響產(chǎn)品細(xì)度，反之，氣固比過高，不僅會浪費能源，甚至?xí)夯承┪锪系姆稚⑿阅堋?/p>
（2）進(jìn)料粒度
在粉碎堅硬物料時，對于進(jìn)料的粒度也有較嚴(yán)格的要求。就鈦粉而言，粉碎煅燒料時需要控制在100～200目；粉碎表面處理后的物料一般為40～70目，不能超過 2～5目。
（3）工質(zhì)溫度
當(dāng)工質(zhì)的溫度過高時，氣體的流速會加快。以空氣為例，室溫下的臨界速度為 320m/s，當(dāng)溫度升到 480℃時，臨界速度可以提高到 500m/s，即動能增加了150%，因此提高工質(zhì)的溫度有利于提高粉碎的效果。
（4）工質(zhì)壓強
工質(zhì)的壓強是產(chǎn)生噴氣流速度的主要參數(shù)，也是影響粉碎細(xì)度的主要參數(shù)。
一般而言，工質(zhì)壓強越高，速度越快，動能就越大。技術(shù)人員表示，這主要取決于物料的可粉碎性和細(xì)度要求。
（5）粉碎助劑
氣流粉碎機在粉碎過程中，如果添加恰當(dāng)?shù)姆鬯橹鷦粌H能提高粉碎的效率，還能提高產(chǎn)品在介質(zhì)中的分散性能。
◆未來超細(xì)氣流粉碎設(shè)備的發(fā)展趨勢
（1）提高單機產(chǎn)量，減小單位產(chǎn)品能耗
具體做法就是提升設(shè)備向大型化方向發(fā)展。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155m3的大型臥式攪拌球磨機。設(shè)備的大型化是提升單機產(chǎn)量，降低單位產(chǎn)品能耗最為重要的一項措施。
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)品能耗的一項主流趨勢。
（2）提升產(chǎn)品細(xì)度，加強設(shè)備粉碎極限
隨著大量的高新技術(shù)與新型材料的生產(chǎn)研發(fā)，對粉體產(chǎn)品細(xì)度的要求越來越高，環(huán)保、生物醫(yī)學(xué)材料、航空航天隱身材料研發(fā)等方面，均需要用到超微粉體。未來，超微粉體將是超細(xì)粉體領(lǐng)域最為重要的一項發(fā)展趨勢，市場上對于粒徑在1μm以下的超微粉體加工設(shè)備與技術(shù)需求性也越來越強。
（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)鍵的一項前提要求。現(xiàn)代超細(xì)粉體加工企業(yè)常常是依據(jù)市場對于超細(xì)粉體的需求來進(jìn)行產(chǎn)品類型的生產(chǎn)調(diào)整，因而，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。
參考文獻(xiàn)：
▪劉攀.氣體粉碎專利技術(shù)分析
▪趙西往等.扁平式氣流粉碎機超微粉碎布洛芬的工藝研究
▪賀睿華等.無機顏料用扁平氣流粉碎機的選型與應(yīng)用
▪石學(xué)禮等.QON型循環(huán)管式氣流粉碎機
▪呂方等.國內(nèi)氣流粉碎設(shè)備
▪俞成蛟等.超細(xì)氣流粉碎設(shè)備的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)請告知刪除！
