国内外气流磨的研究现状和发展趋势

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国内外气流磨的发展现状气流磨技术于上世纪30年代问世[3]，以扁平式气流磨的出现为标志。在过去的80多年间，经过各个领域的专家和技术人员的不懈努力，无论是在其理论研究方面，还是在实际应用中，都取得了长足的进步。1936年，安德鲁根据生产实践研制出既能进行物料颗粒的粉碎，又能按粉碎细度的不同对颗粒进行分级处理的扁平式气流磨，是第一代气流磨，在目前粉碎加工中应用广泛。1940年，基德韦尔和斯蒂法诺夫对第一代气流磨结构进行改进，研制出循环管式气流磨，它已经成为应用最广泛的气流磨机型。1956年，美国的特罗斯特气流粉碎机公司研发了一种被称为“特洛斯特”的气流磨。该粉碎机的粉碎区是以对喷式气流粉碎原理为工作机理，而颗粒分级区则选择了扁平式气流磨的自行分级原理[3]。除上面已经定型的气流磨之外，为适应小众化需求，国外各气流磨生产厂家还会为用户提供个性化的气流磨生产服务，比如直管式及流化床式气流磨等。20世纪60年代到70年代是气流粉碎技术因生产的需要得到迅速发展，并于80年代实际生产技术成熟[1]。目前一些发展中国家也逐步加大对气流磨技术的研究及设备的研发力度，以求得在该领域占得一席之地。60829

在20世纪60年代，我国根据国内外已有的气流磨并结合自身生产的需要，研制出小型扁平式气流磨以及小型等截面循环管式气流磨，并立即在颜料、涂料、染料等行业上试用，效果较好。新的机型近年来层出不穷，并开始应用在重晶石、石墨、滑石、云母、膨润土、硅藻土和高岭土硅灰石等各种非金属矿产品的深加工上，效果突出[4]。但是我们也应该清醒的看到，相较于国外，我国气流磨技术发展明显滞后。我国的气流磨的设计和制造水平与国外相比，起步晚、基础薄弱，缺乏必要的理论支撑，与国内的实际生产需要极不相称。许多物料本应该使用气流设备进行粉碎处理的，但是由于生产条件的限制，仍然只能采用机械式粉碎机进行加工，这使很多产品很自然的在纯度、细度、粒度分布等相关的许多指标达不到预定的要求。此外，设计阶段投入人员少，研发力度不够；各个科研单位与合作院校技术投入严重不足，甚至许多单位根本没有把研究力量放在这个方向上，一的引进国外已有的成熟技术；设备数量虽多但规模都存在轻量化，设备老化，缺乏市场核心竞争能力；地域发展存在严重的不平衡；缺乏与技术相应的国标和行标[5]等都严重制约着我国气流磨技术的发展。因此，加快我国气流粉碎技术的开发步伐是气流磨技术发展的重点。

随着高新技术以及新材料产业的发展壮大,实际生产中对超细粉体产品的粒度、纯度以及粒度分布的要求也相应提高,同时也面临着节约资源、保护生态环境等资源环境可持续性发展战略要求的严峻挑战,作为超细粉体技术重中之重的气流磨技术，其发展越来越受到世界的关注。

气流磨根据结构及工作原理可分为扁平式气流磨、超音速气流磨、流化床式气流磨、对冲式气流磨、靶式气流磨等类型。本论文以扁平式气流磨为对象进行介绍。扁平式气流磨以体积粉碎模型为主要的粉碎模型，其工作原理可简述为：压缩空气工质(惰性、气体空气或过热蒸汽)通过加料喷射器加速射出，得到的高速射流产生负压力，并把物料吸入后完成混合，通过与粉碎腔的外壁上沿半径方向成一定角度并均匀分布在同一水平上的喷嘴，此时高速射流被喷入粉碎腔论文网，并带动物料颗粒做高速的回旋运动，在粉碎腔的径向半径方向上形成流体运动的动力特性梯度，大多数物料依靠颗粒之间的基于动量的碰撞而达到粉碎效果，部分颗粒则依靠与粉碎室的内壁碰撞而完成粉碎过程。被粉碎的颗粒随同旋转流[6]的高速旋转而获得较大的惯性离心力，同时又受到气流向粉碎室中心所排出的向心力的作用，这两个力方向相反，物料颗粒就可以在这两者的作用下实现分级。