流化床式气流粉碎机
制作人蒋喜（材料092班5702109052
）
前言
随着高端技术和纳米材料产业的迅猛发展，传
统产业技术步伐不断加快,各行各业对超细粉体产
品的产量与质量的需求不断增大和提高,迫切需要
与之相匹配的超细粉碎技术与设备。而气流粉碎以其生产能力大、自动化程度高、产品粒度细、粒度分布较窄、纯度高、活性大、分散性好等特
点，得到广泛应用。
流化床式气流粉碎机是目前气流粉碎机的主导
机型，与其他粉碎设备相比有明显的优势，代表
了气流粉碎设备的主流方向，广泛应用于特种陶
瓷、半导体、石墨、颜料、医药、粉末状食品、化妆品等多种行业。
发展简介
1981年，德国Alpine公司在美国Majac公
司研制的对撞式气流粉碎机的基础上首先研
制成功（AFG型）。经过近几年的发展，流化床粉碎技术已
经成为一项节能环保型先进粉碎技术，成为
工业机械设备的一个重要成员和重点研究方
向。目前生产厂家较多，主要生产厂家有德
国Alpine公司、Netzsch公司等，国内的有昆
山密友集团有限公司、绵阳巨子粉体工程设
备有限公司、沈飞研究所粉体公司、上海细
创粉体装备有限公司等。早期AFG型流化床气流粉碎机昆山密友QYF型绵阳巨子JZL型
德国阿尔派AFG型沈飞粉体QLM型上海细创QLD型基本结构螺旋给料器拉瓦尔喷嘴卧式涡轮分级机螺旋给料器拉瓦尔喷嘴
图中绿色代表亚
音速，黄色代表
音速，红色代表超音速卧式分级机1-空压机,2-储气罐,3-冷干净化系统,4-供料系统,5-粉碎机构,6-水平分级机构,7-旋风分级系统,8-收尘系统,9-引风机
压缩空气冷冻、过滤、干燥经数个喷嘴喷汇形成超音速气流射入粉碎室利用的气流冲击能使物料呈流态化剧烈的碰撞、磨擦、剪切而达到颗粒的超细粉碎被加速的物料在数个喷嘴的喷射气流交汇点汇合被上升的气流输送至涡轮式分级区实现粗细粉的分离
进入旋风分级器进一步分离和收集进入收尘系统除尘净化的气体由引风机排出原理：粗粉由于自身的重力作用返回粉碎室继续粉碎，达到粒度要求合格的细粉继续随气流传送工作原理及工艺流程
性能优点
常见超细粉碎方式有球磨、振动磨、部分机械粉
碎、气流粉碎等
振动磨，产量小，适用于批量生产，能耗高，
性能低，投资抵，介质污染，粒度不均
球磨，产量大，适用于批量生产，操作复杂，
能耗和投资较高，介质污染，成品粒度分布不
均
部分机械粉碎，产量大，可连续生产，操作
简便，能耗较高，投资抵，设备不稳定，易损
件多，介质污染，成品粒度不均
1•粉碎产品粒度均匀，粒径可达微米、亚微米级，很容易达到10um以下，传统超细粉丝机却很难达到要求。
2•内装有涡轮式超细分级机，分级精度高，产品粒度分布范围窄。
•采用高压气流，以压缩空气为动力，气体在喷嘴处的膨胀造成较低温度，所以操作过程中不会产生大量的热，因此，适用于热敏性和低熔点的易燃易爆易氧化物料物料。
4•其采用运动物料自身碰撞粉碎，主要集中在四个粉碎喷嘴汇聚点，粉碎过程不使用介质，不会因磨损受到金属非金属杂质污染，且可在无菌条件下进行，产品纯度高。
5•结构简单无运动部件，且物料不通过喷嘴，机械磨损极小，噪音低（如常用的AFG型噪音不超过85分贝）。
6•结构紧凑，占地面积小，易拆装，可联合作业，与分级、干燥、混合、包覆等工作一起进行实现连续生产。
7•生产能耗低，与其他类型的气流粉碎机相比，可节能1/3.
8•自动化程度高，可全程采用自动化控制，操作便捷。3
1995年以来,国产气流磨在仿制和消化吸收国外设备
的基础上开始有所创新,尤其是在流化床式气流磨的改进以及提高气流磨的耐磨性等方面。1
—分级机; 2—上磨腔; 3—中磨腔; 4—下磨腔; 5—侧喷嘴; 6—下喷嘴; 7—出料口；Ⅰ—分级区; Ⅱ—传输区; Ⅲ—粉碎区•传输区Ⅱ气流平稳
•分级轮负荷减少
•获得更高产量和理想的粒径
•明显地改善了性能增大了现有对撞式流化床
气流磨传输区Ⅱ的长度, 使
其长度L/直径D 达到3 ～10 ，
使得：
虽然流化床气流粉碎机集多喷管、流
场多元化、料层流态化、卧式分级化等
多项高新技术于一身，但是仍然还有一
些缺点，如：粉碎腔边缘不能流态化，
高密度、纤维状、片状物料粉碎效果差
等。
目前，国内技术水平与国外还有一定
差距，因此，需要不断完善，不断
提高，相信经过不断创新、不断发
展，在不久的将来，我国将逐渐跻身国
际一流水平！结语
墨粉气流粉碎分级设计公式要点分析
海鑫工业设备（中国）有限公司
海鑫工业设备（中国）有限公司 1 墨粉气流粉碎分级设计公式要点分析
墨粉气流粉碎分级设计公式要点分析
【编者按：气流粉碎分级是干式静电显影用材料---墨粉粉碎法制造的关键工序之一，墨粉颗粒粒度大小与分布也是其质量控制的要点之一。本文对适用于墨粉粉碎分级所用的气流粉碎机及涡轮式分级机技术进行了分析。阐明了各量间的相互制约关系，指出了其设备在选择和使用中应遵循的原则。】
1.前言
随着墨粉制造行业的发展，其产品由当初仅与模拟复印机配套到近年来逐步成为与模拟复印机、工程图复印机、激光打印机、数码复印机、传真机和多功能一体机(MFP)多品种配套的方向发展。在粉体粒度分布方面，相应有中值粒径变小，分布变窄和对小颗粒含量要求更严的趋势。这实际是对粉体加工业提出了更高的要求，使用过去的设备生产会在产品质量与收得率方面产生矛盾。为此对影响粉碎分级的有关因素作些分析，将有助于在设备制造，选型和实际的操作中遵循这些原则提高粉碎分级效能。
根据生产实际对粉碎分级效能有如下要求，即：在一定的原材料工时和能耗的前提下，生产一定标准的产品应满足。
a、单位时间内设备处理能力要大；
b、获得合格成品的一次收得率要高。
明确各量间的相互制约关系，在制造选型及实际运用中应遵循的原则，有利于最终提高粉碎分级效能。
2.主体设备的构成与要求 海鑫工业设备（中国）有限公司
海鑫工业设备（中国）有限公司 2 由于墨粉过大过小颗粒含量均有限制，故其主体设备一般由粉碎分级和后分级构成。粉碎分级半成品中合格颗粒的含量是关键，后分级只起除掉过小颗粒的修正作用，但因对小颗粒分离技术上的困难，在除去小颗粒的同时不可避免地要丢掉一些合格颗粒，才使得后分级在一次收得率中显得也很重要。
常见的三元材料工艺流程
常见的三元材料工艺流程
三元材料重要的质量指标之一是粒度及粒度分布，粒度及粒度分布会影响
三元材料的比表面积、振实密度、压实密度、加工性能及点化学性能。所以
锂离子电池用三元材料需严格控制粒度及粒度分布。
▲常见的粉碎设备对比
按照产出颗粒大小不同，粉碎可细分为粉碎和粉磨。粉碎是指使大块物料
碎裂成小块物料的加工过程；粉磨是指使小块物料粉碎成细末状物料的加工
过程。在进行破碎机选型时，应考虑破碎物料的种类、硬度、进出料粒度以
及产量和施工场地。
三元材料是由1µm左右的单晶团聚而成的二次球体，二次球粒径在
3~40µm。三元材料前驱体和锂源的混合物在匣钵中经高温煅烧后，有24%以
上的烧失率，所以材料板结严重，需要先使用破碎设备将几厘米的大块物料
破碎成几毫米的小块，再用粉磨设备将几毫米的小块粉磨成最终产品。
粉碎工艺流程
【精品文章】气流粉碎的原理及工艺参数探讨
气流粉碎的原理及工艺参数探讨
1、气流粉碎原理
压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴，产生高速气流,且在喷嘴附近形成很高的
速度梯度，通过喷嘴产生的超音速高湍流作为颗粒载体。物料经负压的引
射作用进入喷管，高压气流带着颗粒在粉碎室中作回转运动并形成强大旋
转气流，物料颗粒之间不仅要发生撞击，而且气流对物料颗粒也要产生冲
击剪切作用，同时物料还要与粉碎室发生冲击、摩擦、剪切作用。如果碰
撞的能量超过颗粒内部需要的能量，颗粒就将被粉碎。粉碎合格的细小颗
粒被气流推到旋风分离室中，较粗的颗粒则继续在粉碎室中进行粉碎，从
而达到粉碎目的。 研究证明：80%以上的颗粒是依靠颗粒间的相互冲击碰撞被粉碎的，只
有不到20%的颗粒是通过颗粒与粉碎室内壁的碰撞和摩擦被粉碎。经气流
粉碎后的物料平均粒度细，粒度分布较窄，颗粒表面光滑，颗粒形状规
整，纯度高，活性大，分散性好；可粉碎低熔点和热敏性材料及生物活性
制品。 气流粉碎技术具有如下重要特征：
（1）由于压缩空气在喷嘴处绝热膨胀会使系统温度降低，颗粒的粉碎
是在低温瞬间完成的，从而避免了某些物质在粉碎过程中产生热量而破坏
其化学成分的现象发生，尤其适用于热敏性物料的粉碎。 （2）气流粉碎纯粹是物理行为，既没有其它物质掺入其中，也没有高
温下的化学反应，因而保持物料的原有天然性质。
气流粉碎设备的发展
２００７年第５期 中国非金属矿工业导刊 总第６３期 【加工技术及设备】
ｊ ｌｌ ｌｌ＿ｊ 流粉 碡 ＿ 由 发 ｌｌｌ ｌｌ
侯运丰，刘 雨 （兰州理工大学机ｔ＿ｚ－程学院，甘肃兰州 ７３００５ ０） 摘要：介绍了目前气流粉碎设备发展的基本情况，并且对几种机型的性能进行了评价。分析了影响工艺性能的几个工艺 参数，提出我国气流粉碎设备的发展方向。 关键词：气流粉碎机；工艺性能；工艺参数 中图分类号：ＴＤ４５１；ＴＤ９２１．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—９３８６（２００７）０５－一００３９—０４ Ｔｈｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｊｅｔ Ｍｉｌｌ ＨｏｕＹｕｎｆｅｎｇ，ＬｉｕＹｕ （Ｄｅｐｔ ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００５０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ ｏｆｊｅｔ ｍｉｌ１．Ｔｈｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆｊｅｔ ｍｉｌｌ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ａｎｄ ａ ｆｅｗ ｃｒａｆｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｈｉｃｈ ｃａｌｌ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｍａｃｈｉｎｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎｉｔｉａｌｌｙ、Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ａｌｓｏ ｒａｉｓｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆｊｅｔ ｍｉｌｌ ｉｎ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ． ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｊｅｔ ｍｉｌｌ；ｔｈｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｍａｃｈｉｎｅｓ；ｃｒａｆｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ １ 前言 超细粉体技术是近年来发展起来的一门新技 术。它是指制备与使用超细粉体及其相关的技术。 所谓超细粉体至今还没有严格统一的定义，一般认 为平均粒径小于１ ０Ⅲｎ的粉体为超细粉体。 气流粉碎机又称气流磨，是指利用高速气流 （３００～５００ｍ／ｓ）或过热蒸汽（３００～４００￣Ｃ）的能量，使颗 粒相互冲击、碰撞、摩擦而实现超细粉碎的设备…。 与其他类型的粉碎机相比具有以下优点：①产品粒 度好。物料的平均粒度（ 。）一般在５Ⅲｎ以下，且粒度 分布窄。②产品纯度高，特别适用于药品等不允许 被污染的物料的粉碎。③可粉碎低熔点和热敏性物 料。④产品颗粒活性高，分散性好。⑤生产过程连 续，生产能力大，自动化程度高。 ２气流粉碎机的分类及评价 气流粉碎机的种类很多，目前尚没有统一的分 类标准。按照颗粒被粉碎的方式可分为单气流作用 式和多气流作用式，按照流体介质种类可分为高速 气流式和热蒸汽流式等 。按原化工部制订的 ＺＢＧ９０００５—８７专业标准一超细粉碎机械名词术语，将 目前的气流粉碎机分为５种，即：扁平式气流粉碎 机、Ｏ气流粉碎机（循环式）、靶式气流粉碎机、对冲 式气流粉碎机、流化床式气流粉碎机 。 ２．１ 扁平式气流粉碎机 扁平（圆盘）式气流粉碎机（Ｍｉｃｒｏ－Ｊｅｔ—Ｍｉｌ１）是一 种早期开发的气流粉碎机，是一种利用颗粒间及颗 粒与粉碎腔的内壁的碰撞、剪切、摩擦而实现粉碎 的设备。它的主要部件是一个圆盘粉碎腔，布置在 喷射环上与粉碎腔平面成一定角度的若干个（６～２４ 个）高压工质喷嘴，喷射式加料器、成品捕集器等。 这种机型结构简单，操作方便，而且具有白分 级功能，特别适用于脆性软质物料的粉碎。突出的缺 点是粉碎腔磨损严重，对产品构成一定污染，极限粒 径比较高。南京化工大学的钱海燕等通过对Ａ１ Ｏ 和 ＳｉＯ ２的粉碎实验表明，ＡＩ Ｏ ３的极限粒径为４．８ ｍ， ＳｉＯ，的极限粒径为３．５ ｍ 。长沙矿山研究院的李关 昌等通过在中心区设分级叶轮来降低粉碎粒径并取 得一定成功，据报道，所生产的超细锆英粉平均粒 径可达０．４～３ ｍ 。目前这种机型的生产厂家主要 有美国的Ｓｔｕｒｔｅｒａｎｔ Ｍｉｌｌ公司、Ｊｅｔ Ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｒ公司、 英国的Ａｐｅｘ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ公司、日本的清新企业 （ＳＴＪ型）、中国的上海化机三厂（ＱＳ型）、南京理工大 学江苏省超细粉体工程技术研究中心试验基地（ＳＴＪ 型和ＧＱＦ型）等。 ２．２ 循环式气流粉碎机 ＪＯＭ循环式气流粉碎机（Ｊｅｔ—Ｏ—Ｍｉｚｅｒ）主要由Ｏ 型循环管、高压工质喷嘴、文丘里管及加料喷射器 等几部分构成。物料进入循环管后，通过颗粒和管 壁的摩擦碰撞等实现物料的粉碎。
气流磨介绍
气流磨作为超细粉碎的一种重要设备，广泛应用于非金属矿物及化工原料的超细粉碎，产品粒度上限取决于混合气流中的固体含量，与单位能耗成反比。气流粉碎产品除粒度细以外，还具有粒度分布窄，颗粒表面光滑、颗粒形状规则，纯度高、活性大、分散性好等特点。由于粉碎过程中压缩气体绝热膨胀产生焦耳－汤姆逊降温效应，因而还适用于低熔点、热敏性物料的超细粉碎。下面就气流磨分类及粉碎原理作一介绍。
1 气流磨分类
工业型气流粉碎自40年代问世以来发展很快，目前工业上应用的气流磨有以下五种类型：
1. 水平圆盘式（扁平式）气流磨
2. 循环管式气流磨
3. 靶式气流磨
4. 对喷式气流磨
5. 流化床对喷式气流磨
2 气流磨粉碎原理
气流磨的一般原理：将干燥无油的压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴高速喷出，高速射流带动物料作高速运动，使物料碰撞，摩擦而粉碎。被粉碎的物料随气流到达分级区，达到细度要求的物料，最终由收集器收集。没有达到要求的物料，再返回粉碎室继续粉碎，直到达到所需细度并被捕集为止。由于喷嘴附近速度梯度很高，因此绝大多数的粉碎作用发生在喷嘴附近。在粉碎室中，颗粒与颗粒间碰撞的频率远
远高于颗粒与器壁的碰撞。也即气流磨中的主要粉碎作用是颗粒之间的冲击或摩擦。
虽然气流磨粉碎原理大致相同，但不同类型的气流磨也有各自不同的特点，下面就这五种常用的气流磨分别作一简单介绍。
3 不同类型气流磨工作原理
3.1 水平圆盘式（扁平式）气流磨
工作原理图3－1
1—粉碎带
2－粉碎喷嘴
3—文丘里喷嘴
4—送料喷嘴
5—密封垫
6—外壳
工作原理：待碎物料由送料喷嘴4喷出的气流通过文丘里喷嘴3,引射入粉碎室，高压气流经入口进入气流
分配室，分配室与粉碎室相通，气流在自身压力下，强行通过粉碎喷嘴时，产生高达每秒几百米至上千米的气流速度，由于粉碎喷嘴与粉碎室的相应半径形成一锐角（粉碎角），故被粉碎的物料在粉碎喷嘴喷射出如此高速的旋流带动下作循环运动，颗粒间、颗粒与机体间产生相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。粗粉在离心力作用下甩向粉碎室周壁作循环粉碎，而微粉在向心气流带动下被导入粉碎机中心出口管进入捕集器收集。
二氧化硅消光剂粉碎技术研究
第４Ｏ卷第９期 ２００８年９月 无机盐工业 ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ ＣＨＥＭＩＣＡＬＳ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ５１
二氧化硅消光剂粉碎技术研究
李鑫。朱海清 （江南大学机械工程学院，江苏无锡２１４１２２）
摘要：二氧化硅消光剂的粒径与粒度分布在亚光涂料生产中起着重要的作用，选择合理的粉碎加工技术是 提高二氧化硅消光剂生产效率、节约成本、降低能耗的最重要的环节。传统的盘式气流粉碎机、流化床式气流粉碎 机及普通的介质磨在粉碎二氧化硅消光剂的过程中，存在能耗高、辅助设备多、操作环境差等不足之处。结合传统 振动磨粉碎二氧化硅消光剂效果比较稳定的特点，设计出一种新型的节能、环保、性能可靠的粉碎二氧化硅消光剂
的粉碎设备。 关键词：二氧化硅；消光剂；气流粉碎机；振动磨 中图分类号：ＴＱ１２７．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４９９０（２００８）Ｏ９—００５１—０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｉｌｉｃａ ｍａｔｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ
Ｌｉ Ｘｉｎ，Ｚｈｕ Ｈａｉｑｉｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉａｎｇｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｘｉ ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｌｉｃａ ｍａｔｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｓｅｍｉ—ｇｌｏｓｓ ｃｏａｔｉｎｇ．Ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｓｉｌｉｃａ ｍａｔｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ｓａｖｉｎｇ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｄｉｓｃ ｊｅｔ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｍｉｌｌ－ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｂｅｄ ｊｅｔ ｍｉｌｌ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｌ ｍｅｄｉｕｍ ｍｉｌｌ ｈａｖｅ ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｈｉｇｈ ｅｎｅｒｇｙ ｗａｓｔｉｎｇ，ｍａｎｙ ａｓｓｉｓｔａｎｔ—ｅｑｕｉｐｍｅｍ ａｎｄ ｂａｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｉｌ ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｔｈｅ ｓｔｅａｄｙ—ｇｏｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｉｎ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｓｉｌｉｃａ ｍａｔｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ，ａ ｎｅｗ ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ—ｆｒｉｅｎｄｌｙ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｔｏ ｇｒｉｎｄ ｔｈｅ ｓｉｌｉｃａ ｍａｔｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｉｌｉｃａ；ｍａｔｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ；ｊｅｔ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｍｉｌｌ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｉｌｌ
国内非金属矿超细粉碎工艺的现状及进展
第３９卷第５期・学术 Ｖｏｔ．３９ ｉｖ１ａｖ．５ 湖南农机 ＨＵＮＡＮ榔Ｉ９Ｉ：Ｊ．ＬＴＵＲＡＬ．ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ２０１２年５月 Ｍａｙ．２０１ ２ 国内非金属矿超细粉碎工艺的现状及进展 马大钧 （苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司，江苏 苏州 ２１５００４） 摘要：非金属矿的超细粉碎设备多样、特性各异。文章在系统介绍几种典型超细粉碎设备的基础上，对其破碎机 理、工艺特点进行了对比总结，并对其可能的发展趋势予以关注。 ‘ 关键词：非金属矿；超细粉碎；工艺进展 中图分类号：Ｆ４０７．１４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—８３２０（２０１２）０５—００３６—０２ Ｔｈｅ Ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ Ｕｌｔｒａ－ｆｉｎｅ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｍｉｎｅｒａｌｓ ｉｎ Ｃｈｉｎａ Ｍａ Ｄａ－ｊｕｎ ￣ｕｚｈｏｕ Ｚｈｏｎｇｃａｉ Ｎｏｎ—ｍｅｔａｌｌｉｃ Ｍｉｎｅｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｄｅｓｉｇｎ Ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｕｚｈｏｕ，￣ａｎｇｓｔｔ ２１５００４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｍａｎｙ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｃｌａｓｓｉｆｙｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｏｎ－ｍｅｔａｌｌｉｃ ｍｉｎｅｒＭ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｍａｃｈｉｎｅｓ ａｒｅ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｓ ｔｈｅ ｃｒａｓｈｉｎｇ ｍｅｃｈａ— ｎｉｓｍｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｒａｉｔｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｙｐｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅｓ ｉｎ ｃｈｉｎａ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ａｌｓｏ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｎｏｎ－ｍｅｔＭｌｉｃ ｍｉｎｅｒａｌｓ；Ｕｌｔｒａ－ｆｉｎｅ ｇｒｉｎｄｉｎｇ；，ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 非金属矿物例如云母、高岭土、碳酸钙、硅酸盐等，其硬 度、强度、延展性等特性与金属或其他有机材料明显不同，一 般较为硬、脆，因而其粉碎细化工艺也有着自身的特点，对粒 子的细度、纯度和粒形都有着较高要求。粉碎的物理机理从本 质上，是粒子所承受应力大于材料本身的强度极限而破裂。实 现方法多样，如有通过高速旋转的辊靶与物料碰撞、摩擦来实 现细化原料，也就是机械冲击式或搅拌式磨机；对于较脆的物 料，也可以通过辊筒碾压的方式实现粉碎，如辊压式磨机；通 过高速气流或者过热蒸汽流形成高速、高湍动流场以实现粒 子之间碰撞、摩擦的粉碎设备称为气流磨或者气流粉碎机；以 及振动磨、离心磨等多种。不同种类的粉碎设备适应于不同属 性的矿物，对硬度、原料粒度、湿度、产量等都有着特定的对应 性，同种设备的不同的运转参数也对产品的特性有着决定性 的影响。 国外的微米量级的超细粉碎工艺起步早，技术相对成熟、 全面。国内该工艺技术起步于２０世纪７０年代左右，在近几年 在一些技术细节上也取得了可观的进步，但仍存在着能耗过 大、产量不足等缺陷。本文在综述各类粉碎设备的工艺原理的 基础上，对几种典型的粉碎、分级设备的特性予以总结、对比， 为设备和工艺选择及相关行业发展提供参考。 １气流粉碎机 气流粉碎设备是利用高压空气、惰性气体或者过热蒸汽 膨胀降温加速来形成高速流场，带动物料粒子在射流流场内 互相冲撞、摩擦、剪切来实现物料细化的。从整体结构上可分 收稿日期：２０１２—０３—１５ 作者简介：马大钧（１９８２一），男，江苏苏州人，大学本科，助理工 程师，主要研究方向：机械设计及自动化。 为射流式气流粉碎机和流化床式气流粉碎机两种；从喷嘴气 流速度来看，分为亚音速和超音速两种；从气流和物料混合方 式，分加速前预混和加速后混合两种方式；射流式从腔体具体 结构上主要有圆盘式、对喷式、循环管等。气流粉碎设备中的 物料粒子的动能来源是压缩气体，当高压气体在拉伐尔喷管 中加速膨胀时，压力转化为物料粒子的动能。当物料粒径不 均匀时，质最较小的粒子速度快，质量较大的速度慢，在速度 差的作用下粒径不同的粒子发生碰撞，从而使得粒径均匀化； 当物料粒径较为均匀时，高速射流是典型的湍流，其流态不想 层流那样均匀平稳，而且存在着主流道法向方向的剧烈的动 量掺混，在掺混流的带动下，物料粒子均匀碰撞、摩擦，而得到 较均匀的细化颗粒。而在流程下游设置冲击靶则构成靶式气 流磨，其典型结构如图１所示。靶式气流磨的优点是加剧了对 流场的干扰，因而其扰动更加剧烈，粉碎效率也就越高，缺点 是磨损脱落的靶材会对成品构成污染。 ● 图１靶式气流粉碎机 总的来看，高速气流膨胀降温，即使摩擦产生一定的热 量，也会被不断进入的气流带走，因而流场内温度较低，这就 使得气流粉碎特别适用于加工热敏性材料。高速湍流的速度 场较为饱满均匀，因此气流对粒子的剪切作用也较为均匀，得 到的粒子的粒径分布窄，粒形也较为理想。其设备结构相对简 单，可控性好，
融合多种新技术、新工艺破解生产过程粉尘飞扬难题密友环保智能型流化床气流超微粉碎装置获发明专利
［标准］（包括国际标准、国家标准、规范、法规等）［序号］标准编号，标准名称［Ｓ］．示例：
［１］ＧＢ／Ｔ １６１５９—１９９６，汉语拼音正词法基本规则［Ｓ］＿
［电子文献】［序号］主要责任者．题名：其他题名信息［文献类型标志／文献载体标志】．出版地：出版者，出版
年（更新或修改日期）［引用日期］．获取和访问路径．示例： …１萧钰．出版业信息化迈入快车道［ＥＢ／ＯＬＪ．（２ＯＯｌ一１２一ｌ９）［２００２—０４－１５］．ｈｔｔｐ：／／、ｖ、ｖ、ｖ．ｃｒｅａｄｅｒ．ｃｏｍ／
ｎｅｗｓ／２００ｌｌ２１９００１９．ｈｔｍ． 联机文献的出版地、出版者、出版年以及发布或修改日期可以省略，但引用日期必须著录。
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密友环保智能型流化床气流超微糌碎装置获发明专利
化工企业设备类别大全
UFIDA用反软件 化工行业知识体系
化工行业设备类别目录大全
一、 传热设备：换热器 加热器 冷却器 蒸发器 再沸器 冷凝器 分凝器
二、 传质设备：填料塔 板式塔 填料
三、 粉碎设备：研磨机 破碎机 磨碎机 粉碎机 球磨机 砂磨机 超微粉碎设备
四、 混合设备 搅拌器（机）均质设备 混合机（器）捏合机
五、 分离设备：筛分 蒸发沉降 过滤 萃取 离心
六、 制冷设备：制冷压缩机 风冷冷冻机 冷却塔 凉水设备 淋水装置
七、 干燥设备：干燥器（机）烘箱 烘干机 脱水机
八、 包装设备：清洗机 输瓶机 灌装机 包装秤 包装机 封口机 贴标机 收缩机 捆扎机 充填设备
九、 输送设备：离心泵 往复泵 柱塞泵 其他类型泵 通（送）风机鼓风机 压缩机 真空泵 运输机 提升机 十、储运设备：储藏设备 罐体 瓶体 箱体 运输设备
十一、成型设备：成型机 制粒机 造粒机 其他
十二、反应器：管式反应器 槽式反应器 塔式反应器 十三、压力容器：锅炉 高压锅炉 常压锅炉 其他压力容器
十四、橡胶工业专用设备：切胶机 挤出机 混炼机 造粒机 裁断机 流化罐 贴合机 成型机 定型机 接头 机硫化机 脱硫机 制袋机 压延机
十五、塑料工业专用设备：注塑 中空成形 板材.管材铝塑复合管 挤出 发泡设备 异型材料 塑钢门窗辅
机薄膜圆织拉丝特种塑机 回料再生破碎机 塑料彩印机 塑机辅机压延捏合混合 其它类 十六、仪器仪表：测量仪器 分析仪器 其他
十七、辅助设备：管材 管件 阀门 密封件 填料 模
十八、其他设备：水处理设备 灭菌消毒设备 制氮机 分散机 增湿器 减湿器
十九、制药机械：原料药设备及机械 制剂机械药用粉碎机械 饮片机械制药用水设备 药品包装机械 其 他
二十、其他
一、传热设备
换热器
钛盘管 列管式石墨换热 器 圆块孔式石墨
换热器 矩形块孔式石墨换热器
列管式石墨降
膜吸收器 列管式、螺旋板 式换热器 石墨改性聚丙
国内气流粉碎设备
２００６年第１期 ［加工技术及设备］ 一 。： ．＿ 国／ｘｔ 中同非金属矿 导川 总第５２期 藐粉碎设备 ， 吕 方 ，刘 东 ，钟正钢 ，白利东‘ （１．钢铁研究总院安泰科技公司难熔材料分公司，北京 １ ０００８１：２．中国人民银行印制技术研究所，北京１０００５４） 中图分类号： ＰＤ４５１ 文献标识码：｝｛ 文章编号：１００７ ９３８６（２００６）０１—００５０ ０３ ２０世纪８Ｏ年代以来，随着国民经济的发展，越 来越多的行业需要对物料进行干式超微粉碎，以提 高产品质量，扩大应用范围和出口创汇，而气流粉 碎法是对粉体实现超微细粉碎最有效的设备之一。 我们通过对气流粉碎工艺的研究，以及对轻 钙、重钙、硅灰石，高岭土、膨润土、钛闩粉、滑 石粉、田青粉、白炭黑．塑料及人参等物料的粉 碎．认为气流粉碎法强度大、颗粒规整、表面光 滑、成品粒度分布窄、污染少、纯度高，可粉碎低 熔点和热敏性物料，是材料领域值得推广的技术。 材料经过加工．在保持原物质化学性质的同时，在 磁性．光吸收、热阻、化学活性和熔点等方面表现 出奇异性能，加工增值幅度很大。超微粉碎技术是 近十年来新兴的一门技术．它在传统粉碎技术的基 础上．将粉碎的概念向前大大延伸了。在各种超微 粉碎机械设备中，目前以气流粉碎机在制药１ 业上 的应用较为广泛．『『ｉｉ在气流粉碎机巾又以流化眯式 气流超微粉碎机应用最广。 气流粉碎已广泛应用１：化工、农药、矿产、医 药、陶瓷．电子，国防、Ｈ化、耗工，纺织、冶 金、食品等行业．对农药可湿性粉剂、药品、化学 试剂，各种填料、颜料、染料、粉末涂料，火箭推 进剂、矿产品、固体润滑材料、化妆晶、食品、有 色金属等进行了有效的超微粉碎．使这些物料及关 联产品的质量（如粒度、悬浮率、溶解度、遮盏力、 着色力、药效、吸油率、润滑性．绝缘性、粗糙度 等）有明屁的提高，取得了巨大经济效益和社会效 益。特别是在中药方面的应用意义更为熏火，经多 项研究证实，在药品生产过程中固形物料经过超微 粉碎，使其处于微米甚至纳米尺寸时，该物质的物 理、化学特性部将发生极大的变化，从而 著提高 药品的溶出度，井能减轻药物的毒副作用。无沦内 服或外用，都能明冠提高疗效。特别是在中医药领 域．中药材经超微粉碎细化后．可直接用于ｕ服， 从而免除＿ｒ饮片、煎煮等綮琐的工艺，大大方便了 病人用药ｔ不仅如此，经研究表明，超微细化后的 中药用量，ｊ｛相当于原方剂用药量的十分之一，从 而火夫节省丁宝贵的中药材资源，也有效保护了中 药材种植环境。另外．通过超微粉碎技术，使难溶 或微溶于水的有效成晶，经细胞破壁．可明媪提高 药品的生物利用度。这为巾医药止向世界开创了全 新的途径。 １气流粉碎机粉碎原理及机型 气流粉碎是一种利用高速气流（３ｏｏ～５００ｍ／ｓ）或 过热蒸汽（３００～４００Ｕ）的能量使颗粒互相产生冲击、 碰撞和摩擦，从而导致颗粒粉碎的设备。高速气流 足通ｊ＝＝￡安装在粉碎机周边的喷嘴，将高压空气或高 压热气流喷Ｈ｛后迅速膨胀来产生的，由于喷嘴附近 速度梯废很大，因此绝大部分的粉碎作用发生在喷 嘴附近。在粉碎室内粜甄粒与颗粒之间的碰撞频率， 远远高于颗粒与器壁的碰撞，也就是说气流粉碎的 卞要粉碎作用是颗粒之间的冲击或碰撞。 利用气流的能量进行粉碎的想法很早就产生了， 戈斯林在１ ８８２年提出了第一项利用气流动能进行粉 碎的专利，即靶式气流粉碎机。威洛比在ｌ ９ｌ７年和 ｌ９２７年提出了对喷式气流粉碎机专利。直到１９３６年 依据安德鲁的旆平式气流粉碎专利，在美国首次被 制造成功，进入了真正应用的时代。在２０世纪４Ｏ年 代出现了等截而循环管式气流粉碎机，以及变截面 循环管式气流粉碎机 ７０年代德国Ａｌｐｉｒｉｏ公司开发了 流化床式气流粉碎机。所以按照历史的发展，以及 原化 Ｉ：部制定的ＺＢ Ｇ９０００５ ８７专Ⅱ 标准超细粉碎 机械名词术语，目前气流粉碎机有５种机型，即Ｏ形 气流粉碎机．扁平式气流粉碎机，靶式气流粉碎 机、对冲式气流粉碎机、流化床式气流粉碎机。 收稿日期：２００４ １２ ２７ 修回１３期：２００５ １ｌ １６ 作者简介：吕方，男．３ ８