中國(guó)粉體網(wǎng)訊 分級(jí)技術(shù)作為粉體材料制備及加工的重要組成部分，對(duì)粉體材料的生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。近年來(lái)，隨著現(xiàn)代高技術(shù)和新材料行業(yè)的發(fā)展，微細(xì)粉體工業(yè)發(fā)展十分迅猛，超細(xì)粉體的應(yīng)用已深入到國(guó)內(nèi)各個(gè)行業(yè)，對(duì)于粉體顆粒細(xì)度以及產(chǎn)量的需求日益增加，實(shí)現(xiàn)粉體顆粒的超細(xì)化分級(jí)也越來(lái)越難。用傳統(tǒng)粉碎已經(jīng)很難一次性獲得合格的粉體，必須要通過(guò)分級(jí)技術(shù)來(lái)將合格目標(biāo)粒度的產(chǎn)品分離出來(lái)，因此，分級(jí)技術(shù)成為了機(jī)械法制備微細(xì)粉體的關(guān)鍵。
粉體分級(jí)技術(shù)
粉體分級(jí)技術(shù)是通過(guò)顆粒的物理特性（如粒徑、密度、形狀等）差異，在特定力場(chǎng)（離心力、重力、慣性力等）作用下實(shí)現(xiàn)顆粒群分離的過(guò)程。其核心目標(biāo)是避免過(guò)粉碎、提升產(chǎn)品均勻性，廣泛應(yīng)用于化工、食品、礦物加工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。根據(jù)介質(zhì)不同，分為濕法分級(jí)（水介質(zhì)）與干法分級(jí)（空氣介質(zhì)），其中干法分級(jí)因效率高、操作便捷成為主流技術(shù)。
（1）濕法分級(jí)
濕式分級(jí)設(shè)備的分級(jí)介質(zhì)主要為水，利用水力進(jìn)行分級(jí)的方法最明顯的優(yōu)點(diǎn)是利于顆粒的分散，因?yàn)榉垠w顆粒在水中靜電等相互作用力被削弱，不易產(chǎn)生顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象，可以產(chǎn)生較好的分級(jí)效果。但其也有十分明顯的缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)分級(jí)后的粉體顆粒由于被水潤(rùn)濕，后續(xù)還需要進(jìn)行固液分離、干燥等操作才能得到成品，然而在此過(guò)程中難免會(huì)導(dǎo)致粉體的再次團(tuán)聚、結(jié)塊，增加了產(chǎn)品的后續(xù)處理成本消耗。濕法分級(jí)主要有兩種形式：重力沉降式與離心式分級(jí)。
重力沉降式的濕式分級(jí)法是依靠重力與阻力進(jìn)行分級(jí)的一種方法。在分級(jí)設(shè)備中，分級(jí)介質(zhì)橫向流動(dòng)，待分級(jí)粉體從進(jìn)料口進(jìn)入介質(zhì)，之后在介質(zhì)中不斷分散并沉降，不同大小或質(zhì)量的顆粒沉降快慢有差異，同時(shí)介質(zhì)的流動(dòng)也給粉體顆粒一個(gè)橫向的速度，不同大小的顆粒受到的橫向力不同導(dǎo)致橫向速度也不同，因此不同粒徑的顆粒形成了不同的運(yùn)動(dòng)路線。在顆粒落入底部時(shí)，會(huì)根據(jù)粒徑大小均勻的分布，在底部設(shè)置多室結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒋旨?jí)原料按照粒徑差別分為若干個(gè)等級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)多級(jí)別的分級(jí)過(guò)程。
重力沉降式分級(jí)原理圖
離心式的濕式分級(jí)法是一種依靠不同粒徑顆粒所受離心力不同而實(shí)現(xiàn)粗細(xì)分級(jí)的方法。待分級(jí)的礦漿顆粒通過(guò)砂泵從給料口以一定速度沿切向經(jīng)入到旋流器腔體中，顆粒進(jìn)入到腔體中遇到腔壁時(shí)會(huì)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，較粗較重的顆粒由于質(zhì)量更大、所受的離心力更大，會(huì)在離心力作用下不斷涌向外側(cè)堆積，接著在重力的影響下順著下方的錐形腔體螺旋下降，最后從沉砂口離開(kāi)腔體。而較細(xì)的顆粒由于所受的離心力較小，在還未來(lái)得及到達(dá)壁面時(shí)便會(huì)被邊緣不斷堆積的粗顆粒所阻擋停留在靠近中心的區(qū)域。由此從旋流器中心至邊緣，形成了從小顆粒到粗顆粒的均勻排布，以此實(shí)現(xiàn)不同粒徑顆粒的分級(jí)。最后通過(guò)不斷地進(jìn)料，邊緣的粗顆粒不斷堆積，中心細(xì)小顆粒受到不斷地?cái)D壓便會(huì)從上端的溢流口溢出被收集，細(xì)小顆粒便被成功分離。
水力旋流器的工作原理圖
（2）干法分級(jí)
干法分級(jí)是一種以空氣為分級(jí)介質(zhì)的分級(jí)方法，由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)水的潤(rùn)濕，粉體在分級(jí)后無(wú)需進(jìn)行脫水、烘干、分散等后續(xù)處理操作。目前干法分級(jí)是主流的一種分級(jí)形式。根據(jù)粉體顆粒在分級(jí)過(guò)程中所受力的種類不同，干式分級(jí)法可分為重力分級(jí)法、慣性分級(jí)法和離心力分級(jí)法。
重力分級(jí)設(shè)備和慣性分級(jí)設(shè)備都分別有著不同的結(jié)構(gòu)形式，但慣性分級(jí)法和重力分級(jí)法原理基本類似：不同質(zhì)量的顆粒慣性不同，在分級(jí)設(shè)備中會(huì)產(chǎn)生不一樣的運(yùn)動(dòng)路線，慣性分級(jí)法就是通過(guò)這種原理達(dá)到分級(jí)目的；重力分級(jí)是根據(jù)不同質(zhì)量的顆粒在重力影響下沉降速度的差異，在分級(jí)設(shè)備中形成不同的運(yùn)動(dòng)路線而實(shí)現(xiàn)分級(jí)。
干法分級(jí)的兩種形式
離心力分級(jí)法中顆粒所受的力有氣流曳力與離心力，在這兩個(gè)力的作用下不同粗細(xì)的顆粒向不同的方向運(yùn)動(dòng)而被區(qū)別開(kāi)。根據(jù)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)離心力方法的不同，離心力分級(jí)設(shè)備還可細(xì)分為幾種不同結(jié)構(gòu)形式，以適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。目前靠離心力分級(jí)的設(shè)備是應(yīng)用最廣最常見(jiàn)的一種動(dòng)態(tài)分級(jí)設(shè)備。
參考來(lái)源：
1、胡壽高.粉體分級(jí)機(jī)氣固兩相流數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
2、李興帥.超細(xì)粉體輸運(yùn)及氣力分級(jí)裝置的設(shè)計(jì)和研究
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）
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