气流粉碎法制粉技术和超音速气流粉碎法制粉技术的研究

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1、WORD文档下载可编辑气流粉碎法制粉技术与超音速气流粉碎法制粉技术的研究苏志荣(资源100441011108)摘要：粉末冶金具有精度高、效率高、成本低等的特点，而粉末冶金工艺的第一步便是制备粉末。在先进技术的发展中气流粉碎法、球磨粉碎法、涡旋研磨法、电化学腐蚀法、还原法、雾化法、旋转电极法、超速凝固法、溶盐沉淀法、水热法、电解法、热离解法、气相沉积法、溶胶-凝胶法、自蔓延高温合成法等是比较先进的制粉技术。本文主要介绍气流粉碎法制粉技术与超音速气流粉碎法制粉技术的原理、设备特点、发展方向及存在的问题。关键词：气流粉碎法、超音速气流粉碎法、超细粉末一、气流粉碎法制粉技术<一>、原理

2、气流粉碎是利用气流的能量进行粉碎的。该方法广泛用于非金属矿物及化工原料等的超细粉碎，产品细度可达0.1～45微米.气流粉碎所用的装置，叫做气流粉碎机。气流粉碎机又称气流磨(FluidEnergyMill),或称喷射磨(JetMill)，是一种高效的超微粉碎设备。与传统的机械式粉碎机原理不同，它是利用高压气体通过喷嘴产生的高速气流所孕育的巨大动能，使物料颗粒发生互相冲击碰撞，或与固定板(例如冲击板)冲击碰撞，达到粉碎目的的。要使颗粒得到充分的粉碎，粉碎力是一个主要的作用力，气流是粉体颗粒获得能量和速度的动力，粉碎时颗粒所需要的粉碎冲击速度为:式中，σ-物料强度极限，g-重力加速度

3、，技术专业资料WORD文档下载可编辑E-弹性模量，γ-物料重度，ν-冲击速度ε-冲击粉碎后的恢复速度。从公式可以看出，物料颗粒冲击破坏所需要的速度与颗粒的强度极限、弹性模量及重度等机械性能有关，同时颗粒表面形态和结构形态也对冲击速度有很大的影响，但颗粒表面和内部总是存在着各式各样的缺陷，如裂纹、微孔等，能使应力高度集中，从而降低了颗粒的强度，但是在实际粉碎过程中还存在许多不可预测的因素，所以应使粉碎物料的冲击速度相对大一些，这样才能保证所需的粉碎细度。<二>、设备气流粉碎机自20世纪30年代问世以来，经过许多研究者的努力，其结构不断更新，种类不断增多，先后出现了扁平式(或圆盘)

4、气流磨、循环式气流磨、对撞式气流磨、流化床气流磨、靶式气流磨、超音速气流磨等。但是无论哪种气流粉碎机，都是由一些基本部件如加料装置、工质分配室、喷嘴、粉碎室、成品收集器,废工质排出管等构成。扁平式气流粉碎机其原理和结构具有一定的代表性，图1为早期扁平式气流粉碎机示意图：技术专业资料WORD文档下载可编辑其原理是压缩空气(空气、过热蒸汽或惰性气体)通过加料喷射器的高速射流所产生的负压，使物料吸入混合室，通过与粉碎室半径方向成一定角度并分布在同一水平上的喷嘴，被高速射流喷人粉碎室，喷气流夹带着物料以极高的速度旋转，在粉碎室半径上形成流体动力特性梯度，物料颗粒之间以巨大的动量相互碰撞

5、(约占粉碎量的80%左右)，又与粉碎室的内壁碰撞(占20%左右)而粉碎[77。被粉碎粒子随旋转流高速旋转获得很大的离心力，又受到气流向粉碎室中心排出的向心力，两个力的方向相反，颗粒在这两个力的作用下分级。因此，在圆盘式气流粉碎机内，粉碎和分级是同时进行的。<三>、特点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(因为气流粉碎机以压缩空气为动力，压缩气体在喷嘴处的绝热膨胀会使系统温度降低)。气流粉碎设备在生产超细粉体方面已有取代机械式粉碎机的趋势。气流粉碎已广泛应用于化工、农药、矿产、医药

6、、陶瓷、电子、国防、日化、轻工、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、化妆品、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、遮盖力、着色力、药效、吸油率、润滑性、绝缘性、粗糙度等)有明显的提高，取得了巨大经济效益和社会效益。<四>、发展方向信息技术、生物技术和新材料技术的发展对粉体产品的粒度、纯度和粒度分布提出了更高的要求，而且尽可能地节约能源、减少环境污染。为了满足社会生产的需要，超细粉碎技术面临着严峻的挑战。近几年在气流粉碎基础理论研究方面有了很

7、大的进步。技术专业资料WORD文档下载可编辑二、超音速气流粉碎法制粉技术<一>、原理气流在自身高压作用下强行通过粉碎室喷嘴时，将产生高达数百米甚至千米的高速气流，物料经负压的引射作用进入超音速喷管，并在高速气流作用下被加速到一定的速度，由于气流喷嘴与粉碎室相应半径成一锐角，故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，使颗粒加速、混合并发生冲击、碰撞等行为，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