了解流化床氣流磨及其優(yōu)點(diǎn)
簡(jiǎn)介
氣流粉碎分級(jí)設(shè)備自上世紀(jì)30年代問(wèn)世以來(lái)，類(lèi)型不斷更新，結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，主要有扁平式氣流磨、循環(huán)式氣流磨、沖擊式氣流磨、對(duì)噴式氣流磨、靶式氣流磨和流化床（對(duì)噴）式氣流磨等。
流化床式氣流磨是70年代末80年代初德國(guó)Alpine公司開(kāi)發(fā)并投入使用的新機(jī)型，具有能耗低、磨損輕、污染小、噪聲低、產(chǎn)品粒度細(xì)且分布較均勻等特點(diǎn)，在合成樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、PVC、顏料和染料、粉末涂料、成色劑、醫(yī)藥、化妝品、高級(jí)陶瓷、磁粉、磨料、金屬粉末、食品、香料、硬脂酸、脂肪、蠟、礦粉以及農(nóng)藥和可濕性粉劑等生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
基本原理
（流化床式氣流磨的研磨室截面）
一種流化床式氣流磨的研磨室截面如上圖所示，流化床式氣流粉碎機(jī)是將單向噴射氣流與逆向?qū)姎饬飨嗷サ樱瑔蜗驀娚涞臍饬魇ㄟ^(guò)噴嘴進(jìn)入粉碎室，在粉碎區(qū)形成對(duì)心逆噴射流場(chǎng)，被粉碎的物料在壓差作用下形成流態(tài)化。流態(tài)化是指在流場(chǎng)中使顆粒床層在臨界流態(tài)化速度下膨脹，床層中的固體顆粒具有流體的流動(dòng)特征。
粉碎區(qū)的被粉碎物料在高速對(duì)心逆噴射流場(chǎng)中被加速，在各噴嘴噴出的射流交匯點(diǎn)處產(chǎn)生劇烈的沖擊碰撞、摩擦及剪切，導(dǎo)致物料被粉碎。經(jīng)粉碎后的物料在匯交點(diǎn)周?chē)纬梢还上蛏系臍饬鳎盐锪蠋У缴喜康乃椒胖玫臏u輪分選機(jī)中自動(dòng)分級(jí)，符合要求的粉末顆粒被分選機(jī)選出再由旋風(fēng)收集，而粗顆粒則沿壁滑回研磨腔繼續(xù)研磨，直到被分離為止。因此通過(guò)流化床氣流磨粉碎分級(jí)處理能獲得分散性好、粒度分布窄的粉體。
主要優(yōu)點(diǎn)
（1）將傳統(tǒng)氣流粉碎機(jī)的線(xiàn)、面沖擊粉碎改為空間立體式?jīng)_擊粉碎，并將噴射沖擊產(chǎn)生的高速氣流能充分利用于粉碎室物料的流動(dòng)中，使粉碎區(qū)產(chǎn)生類(lèi)似于流化狀態(tài)的氣固粉碎及分級(jí)循環(huán)流動(dòng)效果，提高了沖擊粉碎的效率和能量綜合利用率，與其他傳統(tǒng)方法相比，耗能平均減少了30~40%；
（2）由于沖擊粉碎區(qū)和氣固流動(dòng)帶置于粉碎室中部空間，避免了粉碎室壁面受到高速氣流帶動(dòng)的物料的沖擊磨蝕作用，改善了噴射沖擊粉碎中最嚴(yán)重的磨損問(wèn)題，并大大減少了物料被污染的可能性；
（3）釆用高純氮?dú)饣蛘邭鍤獾缺Ｗo(hù)性氣體作為工作介質(zhì)，防止氧化，而且閉環(huán)運(yùn)行氣耗小，降低成本；
（4）完全閉環(huán)運(yùn)行過(guò)程沒(méi)有粉塵飛揚(yáng)，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染，對(duì)人體無(wú)害；
（5）氣流磨后，粉體的活性增大。氣流磨粉碎分級(jí)處理過(guò)程中高速?lài)姎饬魉哂械哪芰浚粌H能使顆粒發(fā)生沖擊破碎，而且還會(huì)使顆粒內(nèi)部組織特別是表面狀態(tài)，發(fā)生一定程度的變化。氣流能量從顆粒晶格上移走了若干原子或離子，使結(jié)晶組織發(fā)生機(jī)械損失。這樣，粉體物料在超微粉碎的同時(shí)，顆粒表面能或內(nèi)能增大，顆粒的活性提高。顆粒的活性增大，不僅利于化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，而且還有利于顆粒的吸附、包膜等。
（6）產(chǎn)品粒度細(xì)，產(chǎn)量大，適合大型生產(chǎn)；顆粒分級(jí)精度高，因而產(chǎn)品的粒度分布窄，并且產(chǎn)品的粒度也易于調(diào)節(jié)。
其它
流化床氣流磨具有能耗低、磨損小、分級(jí)精度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，在目前的超細(xì)粉碎設(shè)備中使用范圍非常廣。但由于沒(méi)有具體的理論指導(dǎo)，常常依靠工程實(shí)踐來(lái)進(jìn)行流化床氣流磨的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
人們對(duì)噴嘴研究較多，但對(duì)流化床氣流磨內(nèi)部的流場(chǎng)的研究還僅限于理論上的分析。人們對(duì)流化床氣流磨的粉碎應(yīng)用的較多，但在氣流粉碎工藝過(guò)程中常常依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)來(lái)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，缺乏理論研究的支持和指導(dǎo)。
因此，應(yīng)進(jìn)一步加深流化床氣流磨氣流粉碎工藝的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，加強(qiáng)對(duì)流化床氣流磨粉碎機(jī)理的理解和認(rèn)識(shí)。隨著流化床氣流磨粉碎技術(shù)的不斷發(fā)展以及其應(yīng)用范圍的拓寬，流化床氣流磨粉碎技術(shù)必將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
參考資料：
肖正強(qiáng)等.流化床氣流磨的發(fā)展及研究現(xiàn)狀.江西省科學(xué)院生物資源研究所
李睿.鎢粉顆粒粒度形貌優(yōu)化及其近終成形.北京科技大學(xué)
彭飛.陶瓷顆粒在流化床式氣流磨中粉碎行為的研究.華南理工大學(xué)
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