气流粉碎机的研磨气体研究-2

气流粉碎机的研磨气体研究

气流粉碎最常用的工作介质有三种:压缩空气、过热蒸汽和惰性气体，较多采用空气作介质。

陈海焱等的理论分析和实验验证表明，蒸汽气流磨的能量转换形式为：燃料—过热蒸汽的势能和热能—过热蒸汽的动能—物料颗粒的动能。相对于空气气流磨而言，能量转换少了两个损失较大的过程，即过热蒸汽的势能—电能，电能—压缩空气的势能，可见蒸汽气流磨的能耗远远低于空气气流磨。粉碎过程中，以过热蒸汽作为介质，喷嘴出口处产生的气流速度高达3马赫，是压缩空气为介质时产生的气流速度的1.5倍左右，故粉碎能力更强[l3陈海焱，李显寅，张家达.应用过热蒸汽干法制备超细粉的研究[J].四川冶金，1997，19(3):53-55]。

金振中等通过对热压缩空气与过热蒸汽、冷压缩空气的比较，证明以热压缩空气为工质所产生的粉碎力大于以冷压缩空气为工质所产生的粉碎力，且更加经济[金振中，王洪斌，葛晓陵，等. 热压缩空气在气流粉碎中的应用及其加料器喷嘴设计[J].化工矿物与加工，2006（9）：18-22]

王雅萍等为探索采用过热蒸汽对气流粉碎分级机性能的影响，利用Fluent软件对流化床式气流粉碎机进行整体建模，并分别以空气和蒸汽两种介质作为工质，计算和分析气流粉碎腔内部流场和温度场状态。结果表明：采用过热蒸汽介质时的喷嘴出口处气流速度的最大值约为空气介质时的1.8倍；采用蒸汽介质在分级区形成稳定的径向、轴向流场速度要大于空气介质时的流场速度；在微负压条件下，采用过热蒸汽介质，由粉碎区至分级区粉碎腔内部有150-240 ℃的温度变化，腔内能够保持干燥运行[王雅萍，朱目成，陈海焱. 过热蒸汽气流粉碎分级机的数值模拟[J].材料科学与技术，2009，28（2）：167-170]。

吉晓莉等分析了流化床中工质种类和状态对比能耗和效率的影响，实验表明，与空气相比，水蒸气具有成本低、临界速度高、气固比小、能量利用率高、粉碎强度大、物料在粉碎室中粘壁程度低、产品不带静电荷等优点[14吉小莉，崔亚伟，叶菁.流化床式气流磨工作介质和入料颗粒的选择[J].武汉工业大学学报，1999，21(4):40-43]。

舒朗等以电厂余热蒸汽为介质，对低等级粉煤灰进行气流超微粉碎，通过对设备工况的调节，能高效、廉价地制备各种微米尺度的粉煤灰超微粉体。粒度分析和SEM 图像显示，粉碎后粉煤灰平均粒度细，粒度分布较窄，能有效地保护粉煤灰颗粒的球状结构，细化后的Ⅲ级粉煤灰具有较高的火山灰活性，并具有一定的减水作用[舒朗，卢忠远，严云，等.电厂余热蒸汽粉碎Ⅲ级粉煤灰的研究[J].中国粉体技术，2008,14（3）：32-35]。

余博等以低等级干排粉煤灰为原料，以蒸汽气流粉碎系统为手段，利用火电厂低品位过热蒸汽制备超细粉煤灰。结果表明:过热蒸汽气流粉碎可以低成本、规模化地对低等级粉煤灰进行超细粉碎，能有效保护粉煤灰的玻璃微珠结构，加剧物料的晶格畸变及无定形化，制备出的超细粉体具有良好的粒径分布和形貌特征，活性提高至125以上，达到混凝土和砂浆用一级粉煤灰的技术要求[余博，陈海焱，舒朗，等. 用电厂低品位过热蒸汽制备超细粉煤灰[J].金属矿山，2008（2）：146-149]。

氮气主要用于粉碎易于氧化、燃烧和爆炸的物料。zhao等利用水平圆盘式气流磨实验研究了氦气、水蒸气、空气和二氧化碳作介质对气体动能的影响，结果表明:小分子量的气体能研磨出更细的粉体，氦气、水蒸气比空气(或氮气)能研磨出更细的粉体，且都比CO2好[16Zhao Q.Q.，Schurr G.A.. Effect of motive gases on fine grinding in a fluid energy mill[J]. Powder technology，2002，122:129-135]。