氣流粉碎是利用高速氣流或過熱蒸汽的能量對固體物料進行超細粉碎，是最常用的超細粉碎方式之一，廣泛應用于非金屬礦、藥品、化工、冶金、新材料、陶瓷材料、鋰電材料、稀土材料、稀有金屬、石英、阻燃材料等行業物料的超細加工。
與球磨機、振動磨、機械沖擊磨等超細粉碎設備不同，氣流粉碎設備有其獨特的結構與工藝參數，如氣流磨的種類及形狀尺寸、氣流量、工作壓力（噴嘴入口壓力）、噴嘴種類及尺寸、噴嘴的布置（空間位置）、分級輪的種類及轉速等，均會不同程度地影響粉碎效果。
1、氣流磨種類
不同種類的氣流磨，必然會有結構、參數上的差異，從而導致其粉碎過程及粉碎機理有所差別。
靶式氣流磨不適合粉碎硬度較高的物料（莫氏硬度大于5），產品的污染較為嚴重，但是其粉碎效率較高，產量大。
扁平式氣流磨、循環管式氣流磨沖擊強度偏低，也不適合粉碎硬度較高的物料，簡化的分級區域使產量提高，但產品的粒度分布往往較寬。
對噴式氣流磨、流化床式氣流磨具有粒度細、分布窄的特點，產品污染較低。
因而，根據不同的要求選擇和設計不同種類的氣流粉碎設備，不論對于優化粉碎工藝還是節能，都是非常必要的。
2、氣流磨尺寸
相比其它的粉碎設備，氣流粉碎設備產量偏低，能耗較高，適合加工要求高、附加值高的產品。但是，磨機尺寸對粉碎效率的影響使得開發大型氣流粉碎設備的前景非?？捎^。
研究表明，提高氣流磨的功率，粉碎效率將會得到較大的提高。氣流磨功率的提高，則有賴于磨機尺寸的放大，可以預見，氣流磨大型化，將會是今后的發展趨勢。
3、工作壓力（噴嘴入口壓力）
氣流磨的工作壓力是影響噴射氣流速度的重要因素，往往工作壓力越大，噴射氣流速度越高。在氣流平穩、顆粒隨流性較好的情況下，噴射氣流的速度越高，往往被加速的顆粒其碰撞速度越高，因而粉碎程度越大，產品粒度越小。
但在高入口壓力條件下，顆粒相互沖擊作用較為劇烈，顆粒碎裂產生的子顆粒具有尖銳的棱角，圓形度比低壓力下的要低。
另外，當工作壓力過高時，產品顆粒的粒徑下降不明顯，而能耗急劇增大，因此一般采取的壓力不宜過高。當提高入口壓力無法獲得相應的高產量和足夠的細度時，必須考慮能耗、成本及磨機的效率等問題。
4、給料速率與持料量
給料速率與磨腔內氣-粒兩相流的顆粒濃度及顆粒持料量極為相關，給料速率偏低時，磨腔內的顆粒濃度較低，顆粒所攜平均動能較高，產品的粒度可能較細；當給料速率偏高，磨腔內的顆粒濃度較高時，顆粒的碰撞幾率較高，碰撞沖擊強度較低，粉碎速率降低或升高都有可能。因此，需要考慮顆粒的碰撞幾率和所攜帶的平均動能兩者之間的平衡，選擇最佳的給料速率。
持料量與產品中位徑的關系呈“魚鉤”曲線，即存在一個持料量（范圍），使得產品顆粒的中位徑最小。
5、氣流噴嘴
噴嘴是形成高速噴射氣流的部件，噴嘴的型號、尺寸很大程度上決定了噴射氣流的速度、形狀及穩定性，而噴嘴的空間分布，則影響到顆粒加速及碰撞區域的流場。一般的流化床式氣流磨，通常都采用拉瓦爾噴嘴，得到的產品細度亦會相應比采用其它噴嘴得到的要小。平滑、滿足氣流參數的噴嘴形狀，有利于獲得能量損耗最小的高速、平穩、集中的噴射氣流，從而提高粉碎效率。
6、粉碎工質
氣流粉碎采用的工質一般為干燥無油的空氣或過熱蒸汽，在某些特殊情況下需粉碎易燃、易爆物料時，采用氮氣及惰性氣體等作為工質。
工質不同，其噴射速度、粉碎流場等也會有差別，采用不同工質改進氣流粉碎工藝，是今后的一個重要研究方向。
7、分級裝置類型及其參數
分級裝置是用于控制氣流粉碎產品粒度分布的部件，通過分級裝置，符合要求的細粉成為最終產品，未來達到細度要求的顆粒被分級裝置隔離，重新回到磨腔內進行粉碎。分級裝置不僅使得成品粉的粒度較細、粒度分布緊湊，而且減少了顆粒的過磨，對于提高粉碎效率有重要意義。
分級輪的類型（臥式和立式）、葉片結構及流場均會影響到分級效果，一般情況下僅通過分級輪轉速來控制分級粒度分級輪轉速存在一個最優值，使得產品粒度最細。
8、物料種類
各種材料的顆粒由于其物理化學性能不同，其粉碎過程有一定差異。通常對于硬度較低的物料，其粉碎較容易，在更低的磨機要求及能耗情況下，即可獲得要求細度的產品;而硬度較高的物料，其粉碎要困難得多，因而對磨機的工作條件要求更高（工作壓力和分級裝置等），得到的產品粒度也會相對較粗。
9、助磨劑和分散劑的添加
助磨劑的添加有利于提高產品細度、提高粉碎效率，降低能耗，提高分級效率與精度及改善產品的性能。
合適種類與用量的分散劑有助于改善磨腔內顆粒的分散性，從而提高粉碎效率和產品細度;此外，高性能分散劑可能是今后采用氣流粉碎制備納米級顆粒的重要前提條件。
參考資料：[1] 彭飛.陶瓷顆粒在流化床式氣流磨中粉碎行為的研究[D].華南理工大學
時間：2019年3-5日，地點：江蘇 昆山
培訓內容：
（一）粉體的超細粉碎技術與設備
1. 超細粉碎技術原理
2. 超細粉碎技術裝備發展現狀與發展趨勢
3. 超細粉碎設備種類及其應用
4. 超細粉碎設備選型方法
5. 超細粉碎工藝設計方法
6. 超細粉碎常見問題剖析與解決方案
7. 交流互動
?。ǘ┓垠w的精細分級技術與設備
1. 精細分級技術原理
2. 精細分級技術裝備發展現狀與發展趨勢
3. 精細分級設備種類及其應用
4. 精細分級設備選型方法
5. 精細分級工藝設計方法
6. 精細分級常見問題剖析與解決方案
7. 交流互動
?。ㄈ┓垠w超細粉碎和分級過程中的性能表征與應用
1. 粉體各項性能指標的表征
2. 超細粉碎和分級對粉體結構及性能的影響
3. 超細粉碎和分級過程中粉體的理化特性控制及應用
4. 交流互動
（四）功能粉體的超細粉碎和分級
1. 熱敏性物料的超細粉碎和分級設備與應用
2. 塑性物料的超細粉碎和分級設備與應用
3. 高純粉體材料的超細粉碎和分級設備與應用
4. 針狀粉體的超細粉碎和分級設備與應用
?。ㄎ澹﹨⒂^考察
參觀江蘇密友粉體新裝備制造有限公司
報名咨詢：馮文祥 18301216601（微信同號）
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關注中國粉體技術網官方微信（粉體技術網）
|
