CHAPTER SIXCHAPTER SIX

POVERIZING POVERIZING PROSSESS AND PROSSESS AND EQUIPMENTSEQUIPMENTS6.76.7 　超细粉碎机械　超细粉碎机械

Equipments for Super-fine Equipments for Super-fine ComminutionComminution

FINE PARTICLES MUST BE FINE!

Rumpf ：

6.7.1 搅拌磨 (Agitating Mill or Stirring

Mill) • 20 世纪 60 年代开始应用，早期称为砂磨机，主要

用于染料、油漆、涂料行业的料浆分散与混合，逐渐发展成为一种新型的高效超细粉碎机。

• 迄今为止能量利用率最高的超细粉磨设备。• 与普通球磨机在粉磨机理上的不同点：• 输入功率直接高速推动研磨介质来磨细物料。• 内置搅拌器的高速回转使研磨介质和物料在整个筒

体内不规则翻滚，产生不规则运动，研磨介质和物料之间产生相互撞击和摩擦的双重作用，使物料被磨细并均匀分散。

6.7.1.1 6.7.1.1 搅拌磨的分类及构造搅拌磨的分类及构造 • (1) 分类　• 按结构形式分：盘式、棒式、环式和螺旋式；• 按工作方式分：间歇式、连续式和循环式；• 按工作环境分：干式搅拌磨和湿式搅拌磨（湿法居多）；• 按安放形式分：立式和卧式搅拌磨；• 按密闭形式分：敞开式和密闭式。• 最初型式：立式敞开型容器，容器内装一缓慢运转的搅拌器。• 改进型式：立式或卧式密闭型。

　图 6-117 　早期典型的搅拌磨结构示意图

冷却夹套

立式敞开型 卧式密闭型

搅拌器 研磨介质

出料口进料口

Cooling Water

图 6.118 搅拌磨的类型

间歇式

循环式

连续式

　　主要组成部分：　　带冷却套的研磨筒、搅拌装置和循环卸料装置等。　　冷却套内通入不同温度的冷却介质以控制研磨时的温度。　　研磨筒内壁及搅拌装置外壁根据不同用途镶不同材料。　　循环卸料装置既可保证研磨过程中物料的循环，又可保证最终产品及时卸出。　　连续式搅拌磨：研磨筒高径比较大，筒体上下装有隔栅，产品细度通过调节进料流量同时控制物料在研磨筒内的滞留时间来保证。　　循环式搅拌磨由搅拌磨和大容积循环罐组成，循环罐容积约为磨机容积的 10 倍。　　特点：产量大，产品质量均匀，粒度分布较集中。

　　搅拌器的结构除叶片式外，还有：　　偏心环式—偏心环沿轴向布置成螺旋形，以推动磨介运动并防止其挤向一端；　　销棒式—搅拌轴上的销棒与筒内壁上的销棒相对交错设置，将筒体分成若干个环区，增大了研磨介质相互冲击和回弹冲击力，从而提高粉磨效率。

偏心环式

销棒式

6.7.1.2 6.7.1.2 工作原理工作原理 • 电机通过变速装置带动搅拌器回转，搅拌器叶片端部线速度

约为 3 ～ 5m/s ，高速搅拌时大 4 ～ 5倍。

• 在搅拌器搅动下，研磨介质与物料作多维循环运动和自转运动，从而在磨筒内不断上下、左右相互置换位置产生激烈运动，由研磨介质重力及螺旋回转产生的挤压力对物料进行摩擦、冲击、剪切作用而粉碎。综合了动量和冲量作用，能有效地进行超细粉磨，使产品细度达亚微米级。

• 能量绝大部分直接用于搅动研磨介质，能耗明显低于球磨机和振动磨。

• 多功能：不仅具有研磨作用，还具有搅拌和分散作用

　　连续粉磨时，研磨介质和粉磨产品要用分离装置分离。分离装置阻止研磨介质随产品一起排出。　　常用的分离装置—圆筒筛，其筛面由两块平行的筛板组成，工作时，介质不直接打击筛面，因而筛面不易损坏；由于筛子的运动，筛面不易堵塞。筛孔尺寸为 50～ 100μm 。为防止磨损，筛子的前沿和尾部采用耐磨材料制作。不足：难以分离粘度较高的料浆。　　摩擦间隙分离器：用于处理粘度高达 5Pa·S 的高粘度料浆。特点：旋转环固定在搅拌轴上以及反向环连接在底盘上。摩擦间隙的宽度可根据保持的大小进行调节，最小间隙为100μm 。摩擦间隙的宽度及筛孔尺寸须小于分离介质直径的 1

/2 。具有自动清洗功能，不会出现阻塞现象。

　　研磨介质　　　形状：一般为球形。　　大小：平均直径小于 6mm ，用于超细粉碎时，小于 1

mm 。直径越大，产品粒径越大，产量越高；反之，介质粒径小，产品粒度越小，产量越低。介质直径须大于给料粒度的 1

0 倍。研磨介质的粒度分布越均匀越好。　　密度：介质密度越大，研磨时间越短。　　硬度：莫氏硬度应比被磨物料的硬度大 3级以上。　　种类：天然砂、玻璃珠、氧化铝、氧化锆、钢球等。

　　研磨介质的装填量：视研磨介质粒径而定，但须保证在分散器内运动时，介质空隙率不小于 40% 。通常，粒径大，装填量也大；反之亦然。　　研磨介质的填充系数：敞开立式搅拌磨： 50～ 60% ；密闭立式和卧式搅拌磨： 70～ 90% （ 80～ 85% ）。

搅拌磨常用研磨介质的密度和直径 表 6.11

研磨介质 玻璃（含铅）

玻璃（不含铅）

氧化铝 锆砂 氧化锆

钢球

密度（ g/

cm3 ）

2.5 2.9 3.4 3.8 5.4 7.8

直径(mm)

0.3 ～ 3.5 0.3 ～ 3.5 0.3 ～ 3.5

0.3 ～1.5

0.5 ～3.5

0.2 ～1.5

 

6.7.1.3 6.7.1.3 影响搅拌磨粉碎效果的主要因素影响搅拌磨粉碎效果的主要因素 • （ 1 ）物料特性参数

• 强度、弹性、极限应力、流体（料浆）粘度、颗粒大小和形状、料浆及物料的温度、研磨介质温度等。

• 物料特性对粉磨效果的影响与球磨机情况大致相同，即韧性、粘性、纤维类材料较脆性材料难粉碎；流体（料浆）粘度高、粘滞力大的物料难粉碎，能耗高。

• （ 2 ）过程参数

• 应力强度、应力分布、通过量及滞留时间、物料充填率、料浆浓度、转速、温度、界面性能及助磨剂的用量和特性等。

　　料浆浓度对粉磨效果的影响：　　浓度太低时，研磨介质间被研磨的固体颗粒少，易形成“空研”现象，因而能量利用率低，粉磨效果差；　　浓度太高时，料浆粘度增大，研磨能耗高，料浆在磨腔介质间的运动阻力增大，易出现堵料现象。　　对于重质碳酸钙、高岭土等，浓度可达 70% 以上；对于某些特殊的涂料和填料，浓度一般不大于 25%～ 35% 。　　随粉磨过程的进行，物料比表面积增大，料浆粘度也逐渐增大。因此，在粉磨过程中，需添加一定的助磨剂或稀释剂来降低料浆粘度，以提高粉磨效率和降低粉磨能耗。　　添加剂用量与其特性和物料性质、工艺条件有关，最佳用量通过实验确定，一般＜ 0.5% 。

　　（ 3 ）结构形状和几何尺寸　　磨腔结构及尺寸、搅拌器的结构和尺寸、研磨介质的直径及级配等。　　卧式比立式效果好，但拆卸维修装配较麻烦。在卧式搅拌磨中，弯曲上翘型比简单直筒型效果好，原因：改变了料浆在磨腔内的流场，提高了物料在磨腔内的研磨效果。　　搅拌器的形状通常圆盘形、月牙形、花盘形搅拌器比棒形搅拌器研磨效果好。　　搅拌器的搅拌片或搅拌棒数量适当增多可提高研磨效果，但数量太多时反会降低研磨效率。　　磨腔及搅拌器尺寸太大或太小都对研磨效果不利，单台搅拌器的容积一般为 50～ 500L 。

6.7.1.4 6.7.1.4 立式搅拌磨与卧式搅拌磨的比较立式搅拌磨与卧式搅拌磨的比较 • （ 1 ）立式结构比卧式简单，易更换筛网及其它配件；卧式结

构较复杂，拆装和维修较困难，另外，筛网磨损较快。• （ 2 ）立式的稳定性不如卧式，操作参数比卧式要求严格，如

搅拌器的运转、磨腔内的流动状况等。原因：立式搅拌磨从顶端到底部研磨介质分布不均匀，下端研磨介质聚集较多，压实较紧，因此，上下层间应力分布不均匀。

• （ 3）立式 : 研磨介质大部分在底部，压应力大，筒体越高，底层压应力越大，故研磨介质的破碎现象比卧式严重得多。

• （ 4）卧式研磨介质填充率可在较大范围 (50～ 90%) 内变化，立式研磨介质的填充率不宜过大，否则，会使磨机启动功率增大，甚至启动困难。

6.7.2 6.7.2 胶体磨或胶体磨或分散磨（分散磨（ Colloid or Dispersion Colloid or Dispersion

MillMill ）） ** • 利用固定磨子（定子）和高速旋转磨体（转子）的相对运动

产生强烈的剪切、摩擦和冲击等力。料浆通过两磨体之间的微小间隙，在上述各力及高频振动的作用下被有效地粉碎、混合、乳化及微粒化。

• 在较短时间内对颗粒、聚合体或悬浊液等进行粉碎、分散、均匀混合、乳化处理；产品粒度可达几微米甚至亚微米。

• 两磨体间隙可调（最小可达 1μm ），易于控制产品粒度。

• 结构简单，操作维护方便；占地面积小。

• 固定磨体和高速旋转磨体间隙小，因此，加工精度要求高。

• 分类：按结构分为：盘式、锤式、透平式和孔口式等。

http://www.sanyang99.com/cp_detail.php?id=11111&nowmenuid=19706&cpath=3558:&catid=3558

　　盘式胶体磨：　　由一个快速旋转盘和一个固定盘组成，两盘之间有 0.0

2～ 1mm 的间隙。　　盘的形状：平的、带槽的和锥形的。　　旋转盘转速： 3000～ 15000r/min ，圆周速度可达40m/s ，粒度小于 0.2mm 物料以浆料形式给入圆盘之间。盘的圆周速度越高，产品粒度越小，可达 1μm 以下。 　　立式胶体磨：　　物料自给料斗给入机内，在快速旋转的盘式转齿和定齿之间的空隙内受到研磨、剪切、冲击和高频振动等作用而被粉碎和分散。定子和转子构成所谓磨体，其间的间隙可由间隙调节套 10 调节，最小间隙为 0～ 0.03mm, 调节套上有刻度可以检查间隙的大小。定齿和转齿均经精细加工。

　　 图 6.120 M 型胶体磨图 1 － 调节手轮； 2 －锁紧螺钉；　 3 －水出口； 4 －旋转盘和固定盘；　 5 －混合器； 6 －给料；　 7 －产品溜槽； 8 －水入口 ;

　　　　图 6.121 JTM120 型立式胶体磨　 1– 电机； 2 – 机座； 3 – 密封盖； 4 –排料槽； 5 – 圆盘　 6 、 11 、 20 、 21 – O 型丁腈橡胶密封圈； 7 – 定齿； 8 – 转齿； 9 – 手柄； 10 – 间隙调整套； 12 – 垫圈； 13 – 给料斗； 14 – 盖形螺母； 15 – 注油孔； 16 – 主轴； 17 – 铭牌； 18 – 机械密封； 19 – 甩油盘

7— 产品溜槽； 8— 水入口 ;

6.7.3 6.7.3 高速机械冲击式磨机高速机械冲击式磨机

• 高速机械冲击式磨机：利用围绕水平或垂直轴高速旋转的回转体（棒、锤和叶片等）对物料进行强烈的冲击，使之与固定体或颗粒间冲击碰撞，以较强大的力量使颗粒粉碎的超细粉碎设备。

• 冲击式磨机的优点：与其它型式的磨机相比，单位功率粉碎能力大，易于调节粉碎产品粒度，应用范围广，占地面积小，可进行连续、闭路粉碎等。

• 缺点：由于机件的高速运转及颗粒的冲击、碰撞，磨损较严重，因而不宜用于粉碎硬度太高的物料。

6.7.3.1 6.7.3.1 超细粉碎机超细粉碎机 ((Super Micro Mill)Super Micro Mill) * *

• 结构：

• 由机座、机壳和在机壳上装有衬套、撞击销、隔环（将机壳分为第一、二粉碎室和鼓风机室）、两端轴承及水平主轴、装在轴上位于第一、二粉碎室内的风机叶轮和内分级叶轮、在鼓风机室内的风机叶轮所组成。

• 通过皮带轮带动进行高速旋转。在第一、二粉碎室内分级叶轮下方装有排渣装置。

• 为了连续加料，在粉碎机的加料装置的入口上装有加料器。

图 6.122 超细粉碎机 (Super Micro Mill)

1— 机座； 2— 排渣装置； 3a, b— 轴承座； 4— 加料装置； 5— 加料器； 6— 加料斗； 7a, b— 衬套； 8a, b— 叶轮； 9a, b— 撞击销； 10a, b— 内分级叶轮； 11a, b— 隔环； 12— 蝶阀； 13— 机壳； 14— 风机叶轮； 15— 主轴； 16— 皮带轮

图 6.123 排渣原理示意图 1- 粗粒； 2— 螺旋排料器； 3— 粗颗粒； 4— 细粉； 5— 分级叶轮； 6— 衬套； 7— 壳体

　　 粉碎及内分级原理：　　将小于 10mm 的颗粒物料由加料器经加料装置连续加至第一粉碎室内，第一段粉碎叶轮的五支叶片具有 300 的扭转角，它有助于形成螺旋风压，但第二段分级叶轮相对应的五支叶轮不具有扭转角，所以形成气流阻力。 第一段叶轮形成的风压在第一粉碎室引起气流循环，随气流旋转的颗粒之间相互冲击、碰撞、摩擦、剪切，同时受离心力的作用，颗粒冲向内壁受到撞击、摩擦、剪切等作用，被反复粉碎成细粉。 第二段分级叶轮具有分级作用。细粉在分级叶轮端部的斜面和衬套锥面之间的间隙也进行较有效的粉碎。 最有效的粉碎作用是在第一、二段叶轮之间的滞流区。由于叶轮高速旋转（圆周速度为 50m/s ），物料被急剧搅拌、强制颗粒相互冲击、摩擦、剪切而粉碎。

　由于上述作用，颗粒被粉碎至数十 μm到数百 μm ，细粒和较粗的颗粒同时旋转于第一粉碎室内，在离心力的作用下，粗颗粒沿第一粉碎室内壁旋转同加入的新物料继续被粉碎，而细颗粒则随气流趋向中心部位，并由鼓风机吸入的气流带入第二粉碎室。 　 分级是由第二段分级叶轮所产生的离心力和隔环内径之间产生的气流吸力来决定的。若颗粒受的离心力作用大于气流吸力，则颗粒继续留下来被粉碎；反之，若颗粒所受离心力小于气流吸力，则被吸向中心随气流进入第二粉碎室。 　细颗粒进入第二粉碎室内同样被反复粉碎和分级。由于第二粉碎室的粉碎叶轮和分级叶轮直径比第一粉碎室的大，因而旋转速度更高（达 55 m/s ），又因第三段叶轮叶片扭转角也大，所以风压更大，颗粒相互冲击等力也更大，粉碎效果增强。

　　同时，该室内的风速因粉碎室直径增大而减缓，分级精度提高。这样使细颗粒粉碎成几 μm至数十 μm 的超细粉。　超细粉被气流吸出，经鼓风机室排出机外进行捕集和筛析。　　物料中所含的较粗颗粒或密度高的杂质由于旋转时受分级叶轮离心力的作用被甩向衬套内壁上，最后降至粉碎室底部排渣孔，由排渣装置的螺旋器不断地排出机外，从而提高了成品的质量和纯度。　　粉碎产品的细度调节：调整风量、分级叶轮与隔环的间隙、隔环直径。　　超细粉碎机的特点：　　动力消耗低，粉碎产品粒度小，纯度高，操作环境好，调节容易，操作方便。

6.7.3.2 6.7.3.2 喷射粉磨机喷射粉磨机 **

• 主要组成部分：• 重锤式冲击部件、分级轮、风扇轮、环形空气入口管、产品

出口管、螺旋给料机和转子轴等。• 工作原理：两边有通风机，空气按箭头所指方向流动。在转子轴的附近装有分级叶片，靠叶片的旋转，粗颗粒返回粉碎室，已被粉碎的细颗粒则借气流输送通过分级叶片，再经风扇室送至机外被收集。产品细度可通过改变转子的转速和分级叶片的长度来调节，也可用风量调节。为此，备有三种分级叶片和风扇轮作为配件。

• 性能：由于具有内分级功能，因而产品的粒度分布均匀。• 应用：非金属及化工原料等的细磨或超细磨。

图 6.124 喷射粉磨机的结　　　　构和工作原理

1— 冲击部件；2— 分级轮；3— 风扇轮；4— 环形空气入口；5— 产品出口；6— 螺旋给料机；7— 转子轴

喷射粉磨机的粉碎产品细度和生产能力 表 6.13

物 料 产 品 平 均 粒度 （ μm ）

生产能力（ Kg/h ）

3.7kw 15 ～18kw

55kw

氢氧化铝 15 50 200 700

滑石 15 60 240 840

碳酸钙 8 50 200 700

碳黑 7 75 300 1000

粘土 5 45 180 630

石膏 10 75 300 1000

氧化铁 5 40 160 550

 

6.7.46.7.4　气流粉碎机（　气流粉碎机（高压气流磨或流能磨高压气流磨或流能磨 ） ） Jet MillJet Mill //Fluid Energy MillFluid Energy Mill• 利用高速气流（ 300～ 500m/s ）或过热蒸汽（ 300～ 4

00℃）的能量使颗粒产生相互冲击、碰撞、摩擦剪切而实现超细粉碎，广泛应用于化工、非金属矿物的超细粉碎，是最常用的超细粉碎设备之一。

• 产品的 d95 可达 5～ 10μm ；经预先粉碎降低入料粒度后，可获得平均粒度为 1μm 的产品。

• 产品特点：• 细度高，粒度集中，颗粒表面光滑，形状规整，纯度高，活性高，分散性好。

• 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，还适用于低融点、热敏性物料的超细粉碎。

　　气流磨的类型：　　扁平式气流磨；循环式气流磨；对喷式气流磨；靶式气流磨和流态化对喷式气流磨。 　　气流磨的工作原理：　　将无油的压缩空气通过拉瓦尔喷管加速成亚音速或超音速气流，喷出的射流带动物料作高速运动，使物料碰撞、摩擦剪切而粉碎。　　被粉碎的物料随气流至分级区进行分级，达到粒度要求的物料由收集器收集下来，未达到粒度要求的物料再返回粉碎室继续粉碎，直至达到要求的粒度并被捕集。

6.7.4.1 6.7.4.1 扁平式气流磨扁平式气流磨 ((spiral jet

pulverizer ) • 工作原理：• 待粉碎物料由文丘里喷嘴加速至超音速导入粉碎室内。• 高压气流经入口进入气流分配室，分配室与粉碎室相通，气

流在自身压力下通过喷嘴时产生超音速甚至每秒上千米的气流速度。

• 喷嘴与粉碎室成一锐角，故以喷射旋流粉碎室并带动物料作循环运动，颗粒与机体及颗粒之间产生相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。粗粉在离心力作用下被甩向粉碎室周壁作循环粉碎，微细颗粒在向心气流带动下被导入粉碎机中心出口管进入旋风分离器进行捕集。

• 气流粉碎机的规格：以粉碎室内径尺寸（ mm ）表示。

图 6.125 扁平式气流磨工作原理图图 6.126 扁平式气流磨结构示意图

文丘里喷嘴喷嘴

粉碎室

内衬

外壳

QS 型气流磨的主要技术参数 表 6.14规格 粉 碎 室

直 径（ mm）

粉 碎 压力（ MPa）

加 料 压力（ MPa）

耗 气 量（ m3/min ）

处 理 量（ kg/h ）

空 压 机功 率（ kw ）QS—50 50 0.7 ～ 0.

90.2 ～ 0.

30.6 ～ 0.8 1 ～ 3 7.5

QS—100 100 0.7 ～ 0.9

  0.6 ～ 0.8 0.5 ～ 2 7.5

QS—300 300 0.6 ～ 0.8

  5 ～ 6 20 ～ 75 37

QS—350 350 0.7 ～ 1.0

0.3 ～ 0.5

8 ～ 10 75 ～ 150

65 ～ 75

QS—500 500 0.7 ～ 1.0

0.3 ～ 0.5

23 ～ 25 250 ～ 500

 

QS—600 600 0.6 ～ 0.8

0.6 23 300 ～ 600

190

*QSB—200

200 0.7 ～ 1.0

0.2 ～ 0.3

5 ～ 6 30 ～ 75 37

QSB—280

280 0.7 ～ 1.0

0.2 ～ 0.3

7 ～ 10 50 ～ 150

65 ～ 75

QSB—500

500 0.6 ～ 0.8

0.2 ～ 0.5

1718 200 ～ 500

150

*QSB 系列为带内分级，粗粉循环粉碎。

6.7.4.2 6.7.4.2 循环管式气流磨循环管式气流磨 • 原料由文丘里喷嘴加入粉碎区，气流经一组喷嘴喷入不等径变曲率的跑道形循环管式粉碎室，并加速颗粒使之相互冲击、碰撞摩擦而粉碎。

• 旋流带动被粉碎颗粒沿上行管向上进入分级区，在分级区离心力场的作用下使密集的料流分流，细颗粒在内层经百叶窗式惯性分级器分级后排出即为产品，粗颗粒在外层沿下行管返回继续循环粉碎。

• 循环管的特殊形状具有加速颗粒运动和加大离心力场的功能，以提高粉碎和分级的效果。

• JOM 型气流磨的粉碎粒度可达 3～ 0.2μm ，广泛应用于填料、颜料、金属、化妆品、医药、食品、磨料以及具有热敏性、爆炸性化学品等的超细粉碎。

图 6.127 　JOM 型循环气流磨

工作原理图

文丘里Nozzle

ClassifierFine Powder

Coarse powder

Comminuting Room Compresse

d Air

循环管式气流磨的主要技术参数 表 6.15

型 号 QON75

QON100

JOM—

0101F4C

JOM—

0202F4C

JOM—

0304F4C

JOM—

0405F4C

JOM—

0608F4C

JOM—

0808F4C粉碎压

力 /MPa

0.7 ～0.9

0.7 ～0.9

6.5 ～ 7.5

加料压力 /MPa

0.2 ～0.5

0.2 ～0.5

           

耗气量/m3/min

6.5 ～9.38

15.2 ～ 20.6

1.0 2.6 7.6 16.1 26.4 35.0

处理量/kg/h

50 ～150

100 ～500

0.5 ～2.0

2.0 ～20

20 ～100

50 ～300

200 ～600

400 ～1000

进料粒度 /mm

＜ 0.5 ＜ 0.8           

粉碎比 5 ～ 50

5 ～ 50

           

动 力 /kw

65 ～75

125 ～135

11 22 55 125 150 220

 

6.7.4.3 6.7.4.3 靶式气流磨靶式气流磨

（（ Target Type Fluid Energy MillTarget Type Fluid Energy Mill ）） • 利用高速气流挟带物料冲击在各种形状的靶板上进

行粉碎。除物料与靶板发生强烈冲击碰撞外，还发生物料与粉碎室壁多次的反弹粉碎，因此，粉碎力特别大，尤其适合于粉碎高分子聚合物、低熔点热敏性物料以及纤维状物料。

• 根据原料性质和产品粒度要求选择不同靶板形状。•靶板作为易损件，必须采用耐磨材料制作，如碳化

物、刚玉等 。

图 6.128 早期靶板式气流磨结构

　　早期靶式气流磨：　　物料由加料管进入粉碎室，经喷嘴喷出的气流吸入并加速，再经混合管进一步均化和加速后，直接与冲击板（靶板）发生强烈碰撞。　　为了更好地均化和加速，混合管大多做成超音速缩扩型喷管状。粉碎后的细颗粒被气流带出粉碎区，进入位于冲击板上方的分级区进行分级，经分级的颗粒被气流带出机外捕集为成品，粗颗粒返回粉碎区再行粉碎。

　粉碎产品较粗，动力消耗也较大，因而应用受到限制。

Jet Nozzle

Mixing Pipe

Feed

Comminuting Room

Impacting Target

图 6.129 改进型靶式气流磨

1— 气流磨；

2— 混合管；

3— 粉碎室；

4— 靶板；

5— 调节装置；

6— 上升管；

7— 分级器；

8— 粗颗粒收集器；

9— 风动振动器；

10— 螺旋加料机

　　改进的靶式气流磨：　　此机型多采用气流分级器取代转子型离心通风式风力分级器，这种气流磨进料一般很细，其中可能含有相当部分合格粒级，故物料在粉碎前于上升管中经气流带入分级器进行预分级，只有粗颗粒才进入粉碎室粗碎，可降低磨机负荷，节约能量。　　应用：特别适合于粉碎高分子聚合物、低熔点热敏性物料、纤维状物料及其它聚合物，可将许多高分子聚合物粉碎至微米级，以满足注塑加工、粉末涂料、纤维和造纸等工业的需要。

QBN450 型气流磨的主要技术参数 　 表 6.16

粉碎压力（ MPa ） 0.65～ 0.75

耗气量（ m3/min ） 9～ 10

处理量（ kg/h ） 10～ 100

空压机功率（ kw ） 65～ 75

 

6.7.4.4 6.7.4.4 对喷式气流磨对喷式气流磨 ((Opposed Jet Opposed Jet

Mill)Mill) • 利用一对或若干对喷嘴相对喷射时产生的超音速气

流使物料彼此从两个或多个方向相互冲击和碰撞而粉碎。

• 由于物料高速直接对撞，冲击强度大，能量利用率高，可用于粉碎莫氏硬度 9.5 级以下的各种脆性和韧性物料，产品粒度可达亚微米级。

• 还克服了靶式靶板和循环式磨体易损坏的缺点，减少了对产品的污染，延长了使用寿命。

•是一种较理想和先进的气流磨。

(1) (1) 布劳一诺克斯型气流磨布劳一诺克斯型气流磨 • 设有四个相对的喷嘴，物料经螺旋加料器进入喷射式加料器

中，随气流吹入粉碎室，在此受到来自四个喷嘴的气流加速并相互冲击碰撞而粉碎。

• 被粉碎的物料经一次分级室惯性分级后，较粗颗粒返回粉碎室进一步粉碎；较细颗粒进入风力分级机进行分级，细粉排出机外捕集。

• 为更完全分离细颗粒，经入口向风力分级器通入二次风。• 分级后的粗粉与新加入的物料混合后重新进入粉碎室。• 产品细度可通过调节喷射器的混合管尺寸、气流压力、温度经及分级器转速等参数来调节。

　　图 6.130 布劳一诺克斯型气流磨

1— 风力分级机；2— 二次风入口；3— 螺旋加料器；4— 一次分级室；5— 喷嘴；6— 粉碎室；7— 喷射器混合管；8— 气流入口；9— 喷射式加料器；10— 物料入口

（（ 22 ）特劳斯特型气流磨）特劳斯特型气流磨 • 粉碎部分采用逆向气流磨结构，分级部分则采用扁平式气流

磨结构，因此它兼有二者的特点。

• 内衬和喷嘴的更换方便，与物料和气流相接触的零部件可用聚氨酯、碳化钨、陶瓷、各种不锈钢等耐磨材料制造。

• 工作过程：

• 　由料斗喂入的物料被喷嘴喷出的高速气流送入粉碎室，随气流上升至分级室，在此气流形成主旋流使颗粒分级。

• 　　粗颗粒排至分级室外围，在气流带动下返回粉碎室再行粉碎，细颗粒经产品出口排出机外捕集为成品。

图 6.131 特劳斯特型气流磨结构示意图

Classifying Room

Output of product

liner

Nozzle

NozzleComminuting

Room

Bin

(3) (3) 马亚克型气流磨马亚克型气流磨 • 工作过程：• 　　物料经螺旋加料器进入上升管中，被上升气流带入分级室后，粗颗粒沿回料管返回粉碎室，在来自喷嘴的两股高速喷射气流作用下冲击碰撞而粉碎。

• 　　粉碎后的物料被气流带入分级室进行分级。细颗粒通过分级转子后成为成品。

• 　　在粉碎室中，已粉碎的物料从粉碎室底部的出口管进入上升管中。

• 　出口管在粉碎室底部，可防止物料沉积后堵塞粉碎室。• 　　为更好地分级，在分级器下部经入口通入二次空气。

图 6.132马亚克型气流磨结构示意图

1— 传动装置；2— 分级转子；3— 分级室；4— 一入口；5— 螺旋加料器；6— 喷嘴；7— 混合管；8— 粉碎室；9— 上升管；10— 回料管；11— 二次风入口；12— 产品出口

　产品粒度的控制方法：　 1 ）控制分级器内的上升气流速度，以确保只有较细的颗粒才能被上升气流带至分级器转子处。　 2 ）调节分级转子的转速。　特点：　颗粒以极高的速度直线迎面冲击，冲击强度大，能量利用率高；粉碎室容积小，内衬材料易解决，故产品污染程度轻；　粉碎产品粒度小，一般从一 200目到亚微米级；　气流可以用压缩空气也可用过热蒸汽，粉碎热敏性物料时还可用惰性气体。　同类设备中较先进。

马亚克型气流磨的应用实例 表 6.17

物 料 名 称

产 品 细 度

规格 /mm

处理能

力 /kg/h

耗 气 量 气流压

力 /MPa

气流温度 /℃

空气 /m3/h

过热蒸汽 /kg/h

氧化铝

d50=3.0μ

m380 5450

___2860 0.7 400

邻苯二甲酸二甲酯

d50=4.2μ

m

50～150

200 510____

0.7 20

烟 煤 ―325目90%

510 3630 5100____

0.7 20

云 母 ―325目90%

205 725 1225____

0.7 425

稀土矿

―1μm 60%

189 180 1225____

0.7 425 

6.7.4.5 6.7.4.5 流化床对喷式气流磨流化床对喷式气流磨

((Fluidised Bed Opposed Jet Mill) Fluidised Bed Opposed Jet Mill)

• 是在对喷式气流磨的基础上开发的，属 20 世纪 90 年代最新型的超细粉碎设备。

• 喂入磨内的物料利用二维或三维设置的 3 ～ 7 个喷嘴喷汇的气流冲击能及气流膨胀呈流态化床悬浮翻腾而产生的碰撞、摩擦进行粉碎，并在负压气流带动下通过顶部设置的涡轮式分级装置，细粉排出机外由旋风分离器及袋式收尘器捕集，粗粉受重力沉降返回粉碎区继续粉碎。

图 6.133 流化床对喷式气流磨

AFG 型（喷嘴三维设置）

CGS 型（喷嘴二维设置）

　　流化床对喷式气流磨的特点：

　　产品细度高（ d50=3 ～ 10μm ），粒度分布窄且无过大颗粒；　　粉磨效率高，能耗低，比其它类型的气流磨节能 50% ；　　采用刚玉、碳化硅、、或 PU （环）等作易磨件因而磨耗低，产品受污染少，可加工无铁质污染的粉体，也可粉碎硬度高的物料；　　结构紧凑；　　噪音小；　　可实现操作自动化。　　但造价较高。

CGS 型流态化对喷式气流磨的主要技术参数 表 6.18

规格

细 度(μm)

耗气量

(m3/h)

喷嘴个数 × 直径 (mm)

分 级 装 置

CFS型

Nmax(r/

min)

功率（ kw

）16 2 ～ 70 50 2×3.2 8 15000 2.2

32 3 ～ 70 300 2×6.030

8000 4.0

50 4 ～ 80 850 3×8.5 85 5000 5.7

71 5 ～ 85 1700 3×12 170 3600 11

100 6 ～ 90 3400 3×17 340 2500 15

120 6 ～ 90 5100 3×21 510 2000 22

 

作业题：作业题：•1 、 φ1800×2800mm球磨机的研磨体装填量、转速、需用电机功率（磨机有效容积为 5.7m3, 瓷球比重为 3.9，填充率为 45%）。

•2 、比较各种粉磨设备的性能和用途，并谈谈你的改进设想。

思考题思考题 ::

•气流粉碎机的种类、工作原理、性能气流粉碎机的种类、工作原理、性能

特点、产品粒度调节方法特点、产品粒度调节方法