中國粉體網訊 通過粉體分級，制備符合工業生產需求的顆粒是粉體加工中的重要一環。
什么是粉體分級？
粉體分級是指根據固體顆粒在同一介質內，因顆粒粒度、顆粒密度、顆粒形狀或顆粒表面物理化學特性不同而具有不同沉降速度，利用不同的沉降速度將顆粒群分為兩種或多種粒度級別的過程。粉體分級技術的關鍵是分散和分離。
粉體分級的分類
目前，根據分級力場的不同，粉體分級方法可以分為：重力場分級、離心場分級、慣性場分級、電場力分離、磁場力分級、熱梯度力場分級以及色譜分級等。
根據使用的設備類型可分為：旋流式分級、干式機械分級(如葉輪式、渦流式等)、碟式分級、臥螺式分級、靜電場分級、超臨界分級等等。
根據分級時采用的介質不同，分為濕法分級和干法分級。濕法分級一般時采用水或其他液相作為分級介質，但往往由于分級產物的干燥問題和分級介質的處理問題難度較大，從而增加了分離難度，加重了分離工作量，降低了分級效率，最終大大限制了濕法分離的推廣與應用。而干法分離一般采用空氣為介質，通過離心力場、慣性力場等方式對粉體進行分級，由于操作簡單、分離效率高使得干法分離成為了目前發展較快的精細分級設備。
氣流分級機的分類
氣流分級機，主流干法分級機
氣流分級機已有百年歷史。近年來微細粉體技術取得較大發展，各種新型高效氣流分級設備研制成功并廣泛應用，但就其工作原理而言，氣流分級機發展過程可以概括為三代產品：初代離心式氣流分級機、二代旋風式氣流分級機和三代渦輪式氣流分級機。
渦流空氣分級機以其結構簡單，操作工藝參數可調，細粉產品粒度范圍寬且可調等優點廣泛應用于各行各業，成為目前主流的動態分級設備。
渦輪式氣流分級機的結構及工作原理
渦輪式氣流分級機一般包含蝸殼、轉籠、錐桶、導風葉片、撒料盤等主要結構。
渦輪式氣流分級機結構
通常而言，氣流從渦輪式氣流分級機的兩個進風口切向進入分級機的蝸殼內，并沿螺旋形蝸殼經過環形安置的導風葉片，進入渦輪式氣流分級機的環形區。借助風機的抽吸作用，在轉籠中心形成負壓，使進入該環形區的氣流除具有切向速度外，同時還具有指向軸心的徑向速度。這股氣流將絕大部分進入轉籠，并在轉籠中心處作90°轉彎沿軸向折向排出管流出。
待分級物料經上部喂料口撒落到撒料盤上經分散后，在重力的作用下進入環形區，隨氣流被負壓抽吸至轉籠外邊緣附近，此時物料顆粒不僅受到重力，還受到氣流切向分速度給予顆粒的離心力和氣流徑向分速度給予的向心拽力，在這二力的作用下，物料產生分級。細顆粒隨氣流從細粉出口逃逸，經集粉器收集，粗顆粒則在與蝸殼壁相碰后，一邊旋轉一邊下降落入底部的錐形排料斗，隨后由粗粉出口排出。
渦輪式氣流分級機分類
渦輪式氣流分級機的研究進展
渦輪式氣流分級機的結構參數和操作條件是影響渦流式氣流分級機分級性能的主要因素。其結構參數一般包含：轉籠結構(轉籠葉片數目、轉籠直徑、轉籠葉片形狀、轉籠葉片安裝角等等)、導風葉片結構(導風葉片數目、導風葉片內外直徑、導風葉片形狀、導風葉片安裝角等等)、撒料盤結構（撒料盤高度、撒料盤直徑、形狀等等）、環形區域結構、二次進風口結構等等。而操作參數一般是指設備運行的喂料速度、進風量、進風速度等物理參數。
針對關鍵影響因素、粉體團聚問題，滿足不同級別、不同用途產品對分級的要求，業內也在不斷探索。如山東埃爾派粉體科技有限公司發明“一種可實現慣性自分流的氣流分級篩選機”，解決了傳統技術中的氣流分級篩選機篩選效率低、篩選效果差以及功能單一、無法實現多次循環篩選的問題；濰坊凱華碳化硅微粉有限公司公開了基于氣流分級的超細碳化硅微粉分級機，大大提高分級機的分級效率，通過設計頂部支撐機構、二級過濾機構和一級過濾機構，實現了對碳化硅粉末的多次分級。
基于氣流分級的超細碳化硅微粉分級機
小結
渦流氣力分級由于操作簡單、精度較高等優點適用于大規模生產，是一種具有很強市場競爭力的超細粉體制備技術。為了提高分級精度和分級效率，滿足行業需求，在超細化方向，多級別、多用途產品分級，團聚粉體解團等方面應繼續加強研究。
參考資料：
秦道鑫等.渦輪式氣流分級機分級性能研究
沈旺.多粒徑粉體分級研究
張宇.渦流空氣分級機流場模擬分析及其進氣布局優化研究
（中國粉體網編輯整理/黑金）
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