决定气流粉碎粒度的因素
决定气流粉碎粒度的核心因素可分为设备参数、工艺参数、物料特性三大类,各因素相互影响并直接决定最终粉体的粒径分布:
1. 设备参数
◦ 粉碎腔结构:靶式、流化床式、对喷式等不同腔型的冲击/碰撞方式不同,流化床式易获更细粉体,靶式适合中等细度需求。
◦ 喷嘴参数:喷嘴的数量、孔径、喷射角度决定超音速气流的速度与分布,孔径越小、数量合理,气流能量越集中,粉体粒度越细。
◦ 分级轮转速:分级轮是控制成品粒度的关键,转速越高,截留的细粉越多,成品粒径越小;转速过低会导致粗粉混入成品。
2. 工艺参数
◦ 进气压力与流量:进气压力决定气流速度,压力越高(通常0.5–1.0 MPa),颗粒获得的动能越大,碰撞研磨越充分,粒度越细;流量需匹配进料速度,避免物料在腔体内停留时间过短。
◦ 进料速度:进料过快会使物料在腔体内碰撞次数不足,成品粒度变粗;进料过慢则产能降低,且易导致粉体过度研磨产生团聚。
◦ 工作介质:采用惰性气体(氮气、氩气)时,气体分子质量大于空气,颗粒碰撞能量更高,可细化粉体,同时适合易燃易爆、易氧化物料。
3. 物料特性
◦ 物料硬度与脆性:脆性大、硬度适中的物料易被气流粉碎至超细粒度;硬度高、韧性大的物料(如部分金属)则较难细化,且易磨损设备部件。
◦ 物料初始粒度:初始粒度越细,达到目标粒度所需的碰撞次数越少,粉碎效率越高,成品粒度分布越窄。
◦ 物料的黏附性:黏附性强的物料(如部分纳米粉体)在粉碎过程中易团聚,会使实际成品粒度大于理论值,需配合分散剂或分级调控。
