超細(xì)氣流粉碎機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

超細(xì)氣流粉碎機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

1、超細(xì)粉體及設(shè)備簡(jiǎn)介

超細(xì)粉體技術(shù)是一門新興的技術(shù)，其基本概念至今尚無(wú)明確的定義。依據(jù)粉體加工技術(shù)的深度和粉體物化性質(zhì)和應(yīng)用性能的變化，國(guó)內(nèi)通常將粒徑小于10μm的粉體稱為超細(xì)粉體。

現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展需要許多呈粉體狀態(tài)的原料及制品。例如在軍事、航空、航天和電子領(lǐng)域，

利用超細(xì)粉體可制造隱身材料;在化工領(lǐng)域，催化劑超細(xì)化后可使石油裂解速度提高1~5倍;藥物經(jīng)超細(xì)粉碎后，藥品的表面能得到極大的增加，提高了藥效的發(fā)揮，有利于人體的吸收。

超細(xì)粉碎設(shè)備按不同的粉碎方式可分為:機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)、振動(dòng)磨、氣流粉碎機(jī)、攪拌磨等。

2、氣流粉碎機(jī)簡(jiǎn)介

氣流粉碎機(jī)又稱氣流磨，是指利用高速氣流(300~ 500m/s)或過(guò)熱蒸汽(300~400°C)的能量，使顆粒相互沖擊、碰撞、摩擦而實(shí)現(xiàn)超細(xì)粉碎的設(shè)備。與其他類型的粉碎機(jī)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):

①產(chǎn)品粒度好。物料的平均粒度(d50) 一般在5μm以下，且粒度分布窄。②產(chǎn)品純度高，特別適用于藥品等不允許被污染的物料的粉碎。③可粉碎低熔點(diǎn)和熱敏性物料。④產(chǎn)品顆粒活性高。

⑤生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)，生產(chǎn)能力較大。

氣流磨也存在一些不足之處，如:設(shè)備制造成本高，能耗大，加工成本也較大;單機(jī)處理能力差，不適合大規(guī)模生產(chǎn);產(chǎn)品粒度難以達(dá)到亞微米級(jí)，在10μm以下時(shí)產(chǎn)量大幅度下降，加工成本急劇增加。

3、影響氣流粉碎設(shè)備工藝性能的參數(shù)

(1)入料粒度的控制

(2 )工作介質(zhì)

目前氣流粉碎機(jī)的工作介質(zhì)(簡(jiǎn)稱工質(zhì))主要有壓縮空氣、過(guò)熱蒸氣、惰性氣體等。工質(zhì)

的選擇對(duì)于粉碎效果和經(jīng)濟(jì)性有-定的影響。過(guò)熱蒸氣在流動(dòng)性、臨界速度等方面優(yōu)于空

氣，能獲得較高的氣流速度和均勻的流場(chǎng)。但是,采用過(guò)熱蒸氣作工質(zhì)必須保證其在進(jìn)入

產(chǎn)品捕集裝置以前仍處于過(guò)熱狀態(tài),否則會(huì)引起物料的凝結(jié)。

(3)進(jìn)料速度

(4)粒度極限

4、目前幾種超細(xì)氣流粉碎設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀

(1)對(duì)撞式氣流粉碎機(jī)

這種氣流粉碎設(shè)備也常被稱之為是對(duì)噴式氣流粉碎機(jī)。其采用兩股高速氣流裏挾要粉碎的

顆粒物互相碰撞來(lái)達(dá)到粉碎效果，具備較高的能量利用率，能夠有效防止氣流粉碎機(jī)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(wèn)題得以解決。

(2)扁平式氣流粉碎機(jī)

-種早期開發(fā)的氣流粉碎機(jī)，是-種利用顆粒間及顆粒與粉碎腔的內(nèi)壁的碰撞、剪切、摩

擦而實(shí)現(xiàn)粉碎的設(shè)備。

（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。

(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)，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，由此能夠促使沖擊環(huán)的壽命盡可能的得到延長(zhǎng)。

(5)循環(huán)式氣流粉碎機(jī)

JOM循環(huán)式氣流粉碎機(jī)主要由0型循環(huán)管、高壓工質(zhì)噴嘴、文丘里管及加料噴射器等幾部分構(gòu)成。物料進(jìn)入循環(huán)管后，通過(guò)顆粒和管壁的摩擦碰撞等實(shí)現(xiàn)物料的粉碎。

5、未來(lái)超細(xì)氣流粉碎設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國(guó)超細(xì)氣流粉碎設(shè)備的研發(fā)和制造得到了很大發(fā)展，為我國(guó)粉體工業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)，但是和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在不小的差距，主要表現(xiàn)在：自主創(chuàng)新的機(jī)型偏少，很多廠家還停留在仿制國(guó)外同類產(chǎn)品的階段；大型化、專業(yè)化、能生產(chǎn)高純、超細(xì)的產(chǎn)品較少。

（4）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)到智能化控制極為關(guān)鍵的一項(xiàng)前提要求。加強(qiáng)與粉體設(shè)備配套的自動(dòng)控制和在線檢測(cè)設(shè)備及相關(guān)軟件的研制開發(fā)，以便提高設(shè)備的自動(dòng)化水平，降低能耗。

(1)加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，優(yōu)化工藝流程加強(qiáng)基礎(chǔ)理論研究，以指導(dǎo)設(shè)備的自主創(chuàng)新開發(fā)，并在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，大力發(fā)展工藝優(yōu)化方面的研究，優(yōu)化工藝流程。對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)的粉體，可以有針對(duì)性地研制專用機(jī)型。

(2)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)品需求量的日益增多，尤其是大規(guī)模用量用戶的增多及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性要求的不斷升高，對(duì)于大型設(shè)備的市場(chǎng)需求持續(xù)升高。大型設(shè)備能夠更為有效地適應(yīng)超細(xì)粉體加工逐步擴(kuò)大規(guī)模的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)還具備單位產(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)。

(3)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(lái)越強(qiáng)。超微粉體將是未來(lái)在超細(xì)粉體領(lǐng)域非常重要的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。這主要是由于目前大量的高新技術(shù)與新型材料的研發(fā)生產(chǎn)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)藥材料的制造、航空航天材料的研發(fā)等方面。