文档介绍：功能粉体材料制备
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第五章分级与表面修饰
参考书目
1 卢寿慈主编，粉体技术手册，化学工业出版社，北京，2003。
2 李凤生等编著，超细粉体技术，国防工业出版社，北京，2000。
3 级－筛分
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第五章粉体后处理－分级与表面修饰
粉体材料的分级－流体分级
筛分作业要受筛网制作的限制，其筛分粒径下限为37μm。即使是37μm以上100μm以下的筛分作业，其处理量少时准确程度也不可靠，因此，对于100μm以下的物料，则要根据不同粒径颗粒在流体（通常是气体）中受到离心力、重力、惯性力等的作用而产生不同的运动轨迹，从而实现不同粒径颗粒的分级。如果利用的流体是空气时称干式分级，利用水时则称为湿式分级。
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机种
分级原理
静
态
重力分级
重力场中不同
沉降速度
适于粗粒分级（200~2000μm）
惯性分级
不同粒径颗粒的惯性不同，形成不同的运动轨迹
不需动力，适于较大的颗粒(10~250μm)，较大的处理能力，不适于精密分级
离心分级
旋风式、 DS式
比较细的分级（5~50μm），不适于高浓度，精密分级
其它
射流式
喷射射流可以使粉体得到良好的预分散，分级效率及分级精度高，可获得多级产品
动
态
分级室回转型
需要动力，微粒分级（1~100μm）
适于高浓度，精密分级
叶片回转型
带颗粒分散型
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第五章粉体后处理－分级与表面修饰
粉体材料的分级－干式超细分级
现在主要的干式超细分级设备大多采用离心或惯性力场的空气分级机，其原理在于根据颗粒的比重、粒度和和形状在空气中所受重力和介质阻力的不同，因而具有不同的沉降末速来进行的。超细颗粒分级的关键一环是颗粒的分散，在干式分级中，利用气流的急剧加速，使大小颗粒所受到的作用力不同而使得团聚的颗粒分散，或者利用剪切流场的速度差使粉料分散，也有采用障碍物的冲击而达到分散的目的。
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第五章粉体后处理－分级与表面修饰
粉体材料的分级－干式超细分级
干式精细分级机大多是伴随高速机械冲击式超细磨和气流磨，尤其是对喷式流化床气流磨的引进和开发而发展起来的。因此，目前占主导地位的几种干式精细分级机是日本的MS、MSS和德国的ATP单轮或多轮涡轮式分级机。国内的干式精细分级机也大多是在上述分级机的基础上仿制或发展的。其中MS的分级产品细度可达d＝10×10-6 m 左右，MSS和ATP型的分级产品可达d＝5×10-6 m左右。
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干式气流分级机示意图
分级器切割粒径可由下式确定：
其中：ρp －原料密度
ρ－空气密度
K－常数
θ－导向叶片角度
μ －流体粘度
Vi －二次空气入口速度
r －半径
R－分级板半径
S－二次空气入口断面积
h －分级空高度
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分级系统图
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气旋分级工作原理
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第五章粉体后处理－分级与表面修饰
粉体材料的分级－干式超细分级
BF空气分级机
通用型空气分级机。采用国际上先进的涡轮分筛理论：旋转涡轮转子造成的离心力与空气所形成的向心力之间的平衡，改变涡轮转速（或串联的风机风量）即可达到细度的调节。
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第五章粉体后处理－分级与表面修饰
粉体材料的分级－干式超细分级
干式物料空气级机
采用国际上先进的涡轮分级原理和结构。分级轮可靠，产品粒度分布范围窄，而且整机结构先进、分级可靠，经久耐用。
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第五章粉体后处理－分级与表面修饰
应用举例－垂直流型重力分级器
垂直型重力分级器
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第五章粉体后处理－分级与表面修饰
有效惯性分级机(Virtual Impactor)
Virtual Impactor分级机
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第五章粉体后处理－分级与表面修饰
应用举例－射流分级机
射流分级机原理图
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第五章粉体后处理－分级与表面修饰
粉体材料的分级－湿式超细分级
常用的湿式超细分级设备，主要是基于离心力沉降原理的螺旋式离心分级机和水力旋流器。水力旋流器的优点是：构造简单、价廉、无运动部件，生产量大，占地面积小，筒体内料浆停留时间短，工作很快达到稳定的状态，分级效率高。其缺点是：磨损较严重，给料的浓度、粒度、压力要稳定，否则对工作指标的影响较大。～