顆粒分級是指按照不同粒徑、形狀或密度等物理性質(zhì)的不同，將顆粒按照設(shè)定的分類原則相互分離，一般指分離不同粒徑的同種物質(zhì)顆粒。分級的關(guān)鍵技術(shù)是：分散和分離。分散是指進(jìn)入分級室的物料要盡可能地分散開；分離是及時地將合格的物料從分級室里分離出。

由于超細(xì)粉體在多個領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用，也促進(jìn)了超細(xì)粉體分級技術(shù)的進(jìn)步，其中渦輪式氣流分級機由于分級效率和分級精度高，操作彈性大，因此成為目前主流的超細(xì)粉體分級設(shè)備。

渦輪式氣流分級機的工作機理

待分級的物料從進(jìn)料口下落到撒料盤上，隨撒料盤一起旋轉(zhuǎn)，然后沿切線方向撒向四周；物料碰撞到反擊板后，落入轉(zhuǎn)籠外邊緣和導(dǎo)流葉片之間間的區(qū)域內(nèi)。同時，一次風(fēng)和二次風(fēng)切向進(jìn)入分級器，流經(jīng)導(dǎo)流葉片形成旋流，旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)籠旋轉(zhuǎn)方向相同。在環(huán)形區(qū)的徑向方向上，顆粒主要受指向邊壁的慣性離心力、徑向流體阻力和指向軸心的壓力梯度力作用，細(xì)顆粒受到離心力較小，所以合力指向轉(zhuǎn)籠中心，會隨氣流進(jìn)入轉(zhuǎn)籠后沿軸向細(xì)粉出口流出；粗顆粒的離心力較大，合力方向指向筒體壁面，與壁面碰撞后旋轉(zhuǎn)下降由粗粉出口排出。

渦輪式氣流分級機的優(yōu)勢

渦輪式氣流分級機根據(jù)轉(zhuǎn)籠的形式大致可分為三大類六種形式，雖然每種形式有些差異，但總體而言均有如下相同的優(yōu)點：

(1)渦輪式氣流分級機相比于上兩代的空氣分級機，粉體處理量更大。主要是由于渦輪式氣流分級機因其特殊的轉(zhuǎn)籠結(jié)構(gòu)，其在分級過程中，氣體流場分布更均勻，氣料混合更充分，分級區(qū)物料可以快速完成分級。

(2)與磨粉機配合使用，產(chǎn)粉效率更高，能耗更低。當(dāng)在渦輪式氣流分級機后置磨粉機，由于分級機分級效果明顯，可大大降低磨粉機二次打磨率，節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

(3)渦輪式氣流分級機操作調(diào)節(jié)簡單，粉體粒度可調(diào)控范圍大。這是因為渦輪式氣流分級機可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)籠的轉(zhuǎn)速和空氣進(jìn)氣量來改變分級機流場對顆粒粒徑的敏感性，進(jìn)而調(diào)控分級顆粒粒度范圍。

(4)維護(hù)方便，零部件更換便宜。渦輪式氣流分級機結(jié)構(gòu)簡單，較為復(fù)雜的為轉(zhuǎn)籠結(jié)構(gòu)，因此其零部件互換性好，維護(hù)成本較低。

渦輪式氣流分級機的挑戰(zhàn)

渦輪式氣流分級機雖有不少優(yōu)點，但隨著其應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，其一些問題也逐漸暴露出來。

(1)顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象。物料經(jīng)超細(xì)化后呈現(xiàn)與原物料不同的性質(zhì)，尤其是比表面積增大，表面能升高，其表面原子或離子數(shù)的比例也大大提高，顆粒的表面活性增強，粒子之間引力增大或由于外來雜質(zhì)如水分的作用易于聚集，特別粒徑小于1μm顆粒，團(tuán)聚效應(yīng)更明顯，這使得分級變得更加困難。因此，分級的首要任務(wù)是分散粒子，使其處于單分散狀態(tài)，從而提高粉體的流散性。

(2)分級流場氣流分布不均勻。由于分級機的渦殼結(jié)構(gòu)、葉片的形狀大小及系統(tǒng)風(fēng)管的安裝角度和配置等原因，使進(jìn)入分級室的氣流分布不均勻，導(dǎo)致分級流場湍流加強或出現(xiàn)局部渦流，這都將嚴(yán)重影響分級機的分級精度和分級效率。

(3)分級精度不夠高，仍需開發(fā)超微細(xì)精密分級設(shè)備。當(dāng)前的分級設(shè)備對于粒徑達(dá)到1μm以下的亞微米級，其難以保持較高的分級精度和分級效率，不能滿足現(xiàn)代高新技術(shù)對產(chǎn)品粒度“細(xì)而窄”的需要。

(4)分級效率與分級精度不可兼得。分級機的處理能力與分級機的分級效果相互制約，分級機的分級精度往往隨著分級機處理能力的增大或顆粒濃度的提高而下降，如若保證分級精度的穩(wěn)定，分級效率勢必降低。因此分級機的分級效率和分級精度難以平衡，逐步成為困擾企業(yè)的一大難題。

因此，如何提高超細(xì)粉體分級機的分級性能，解決分級機設(shè)備現(xiàn)存的問題，逐漸成為了國內(nèi)外學(xué)者和企業(yè)界重點關(guān)注對象。

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