干法超細粉碎工藝是一種廣泛應用的硬脆性物料的超細粉碎工藝，生產(chǎn)流程較短，在生產(chǎn)干粉時(shí)無(wú)需設置后續過(guò)濾、干燥等脫水工藝設備，因此，具有操作簡(jiǎn)便、容易控制、投資較省、運轉費用較低等特點(diǎn)。
對于前段不設置濕法提純和濕法加工工序或后續不設置濕法加工工序的物料，如方解石、滑石、硅灰石等的超細粉碎，在目前技術(shù)經(jīng)濟條件下，一般當產(chǎn)品細度d97≥5μm時(shí)，采用干法加工工藝。
根據所采用的超細粉碎設備的不同，有多種不同的超細粉碎工藝，如氣流磨超細粉碎工藝、機械沖擊磨超細粉碎工藝、介質(zhì)磨（球磨機、振動(dòng)磨、攪拌磨或砂磨機、塔式磨等）超細粉碎工藝。
1、氣流磨超細粉碎工藝
常用的氣流磨粉碎工藝主要有：空氣流粉碎工藝、惰性氣體粉碎工藝、過(guò)熱蒸汽粉碎工藝和易燃易爆物料的粉碎工藝等，一般都帶有高壓氣流或過(guò)熱蒸汽產(chǎn)生裝置。
?。?/strong>1）空氣流粉碎工藝
氣流磨常溫空氣流粉碎工藝
該流程布置方式的主要特點(diǎn)是壓縮空氣在冷卻降溫后進(jìn)行除油除水。因為在壓縮空氣中的油和水，不僅會(huì )污染產(chǎn)品，而且還可能使受潮的物料堵塞粉碎系統。如果選用無(wú)油潤滑的空壓機，則只需除水。
該工藝流程適用于某些對水分含量要求很?chē)赖奈锪?。當粉碎水分含量要求不太嚴的物料時(shí)，可以取消流程中的某些凈化環(huán)節。如果廢氣流夾帶量不大，或夾帶量雖大，但布袋除塵器的過(guò)濾面積有富余時(shí)，也可以去掉旋風(fēng)分離器。有些氣流磨排出的廢氣流，已具有足夠的壓頭來(lái)克服布袋除塵器的阻力，這時(shí)，引風(fēng)機也可以取消。
有時(shí)，需要在低溫下粉碎，如粉碎某些低熔點(diǎn)或熱敏性物料。這時(shí)需要低溫空氣，在這種情況下，上述流程須增設空氣冷卻器等。
在某些場(chǎng)合下，例如干燥和粉碎的聯(lián)合作業(yè)或者粉碎和氧化反應，粉碎與表面處理等的聯(lián)合作業(yè)，需要熱空氣流。這時(shí)，流程中要增設加熱器等。
?。?/strong>2）惰性氣流粉碎工藝
對于某些熔點(diǎn)極低或熱敏性特強的物料，如一些特殊樹(shù)脂和特殊化學(xué)品等，采用空氣容易使產(chǎn)品氧化，所以必須采用惰性氣體，如氮氣、二氧化碳等。這時(shí)，流程布置的特點(diǎn)是確保惰性氣體的回收利用
密友集團惰性氣流粉碎工藝
該系統主要由壓縮機、儲氣罐、料倉、粉碎主機、旋風(fēng)分離器、捕集器、自動(dòng)化控制柜等組成。系統開(kāi)機時(shí)首先用惰性氣體不斷充入系統中將空氣趕走，直至全系統達到氧探測儀設定的數值，然后自動(dòng)啟動(dòng)加料裝置將料倉中的原料均勻加入粉碎主機的粉碎室，經(jīng)壓縮的惰性氣體通過(guò)特殊配置的超音速?lài)娮煜蚍鬯槭腋咚賴(lài)娚?，物料在超音速?lài)娚淞髦屑铀?，并在噴嘴交匯處反復沖擊、碰撞，達到粉碎效果。被粉碎的物料隨上升氣流進(jìn)入分級室，進(jìn)不了分級輪返回粉碎室繼續沖擊粉碎，滿(mǎn)足要求的細粒子進(jìn)入分級輪隨氣流被旋風(fēng)分離器、除塵器收集，惰性氣體返回壓縮機吸氣口，通過(guò)壓縮機作用，使其氣體壓縮循環(huán)使用。
特點(diǎn)：
適用性強，根據易燃易爆物料的性質(zhì)，可選擇與其相適應的氣體作為粉碎介質(zhì)。
惰性氣體循環(huán)使用，消耗極小。
惰性氣體純度的誤差可控制在1PPM，其含量可任意設定。
磨損小，由于主要粉碎作用是粒子互相沖擊碰撞，高速粒子與壁面很少碰撞，可適用粉碎莫氏硬度九級以上物料。
粉碎范圍廣，在d97=2-15μm范圍任意選用。
系統可采用先進(jìn)的觸摸屏、可編程PLC控制器，實(shí)現了全自動(dòng)控制。
適用范圍：該系統適用于易燃易爆、易氧化的物料，廣泛應用于西藥、中藥、農藥、化工、金屬、稀有金屬等行業(yè)的超細粉碎。
?。?/strong>3）過(guò)熱蒸汽粉碎工藝
過(guò)熱蒸汽粉碎工藝是以過(guò)熱蒸汽作粉碎介質(zhì)，在整個(gè)粉碎、分級、收集系統中將蒸汽保持在過(guò)熱狀態(tài)下對物料進(jìn)行超微加工，在相同的壓力、溫度條件下，過(guò)熱蒸汽的粘度比空氣低得多，用小分子量的過(guò)程蒸汽粉碎物料，比壓縮空氣能得到更細的產(chǎn)品，同事避免了濕法生產(chǎn)超細粉收集的脫水和干燥物料容易固結等問(wèn)題。
?。?/strong>4）易燃易爆物料氣流粉碎工藝
能夠較安全地粉碎易燃易爆的粉體物料是氣流粉碎的主要特點(diǎn)之一。粉碎這類(lèi)物料時(shí)，要采用防爆防火措施。
該工藝中氣流磨、噴射式加料器、出料管、袋式除塵器、卸料閥等與氣固二相流接觸的部位，都采用橡膠作襯里。同時(shí)，袋式除塵器易發(fā)生爆炸事故，應安裝在室外露天，并設防爆門(mén)或隔墻。
2、機械沖擊磨超細粉碎工藝
機械沖擊式超細粉磨機在超粉碎工藝流程上有開(kāi)路粉碎、閉路粉碎以及開(kāi)路-分級組合等幾種典型配置。
機械沖擊磨閉路粉碎工藝流程
1-超細粉磨機；2-給料機；3、8-星形排料閥；4、7、9、11-閥門(mén)；5-渦輪式分級機；6-捕集器；7-風(fēng)機
開(kāi)路粉碎工藝是將物料超細粉碎后隨空氣流進(jìn)入旋風(fēng)集料器或袋式捕集器收集為產(chǎn)品的超細粉碎工藝。該工藝的特點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單、占地面積小，但產(chǎn)品粒度分布范圍較寬。為了減輕袋式捕集器的負荷或減少布袋的過(guò)濾面積，可以在袋式捕集器前面設置一旋風(fēng)集料器，粉碎后的物料經(jīng)旋風(fēng)集料器收集后再進(jìn)入袋式捕集器或收塵器。
閉路粉碎工藝流程是超細粉碎機與微細分級機串聯(lián)設置的超細粉碎工藝流程。在這種工藝中經(jīng)粉碎機粉碎后的物料經(jīng)閥門(mén)隨氣流吸入微細分級機內分級，分級后的粗粒物料返回給料機或磨機中，合格細粒物料經(jīng)旋風(fēng)集料器或布袋捕集器捕集后成為產(chǎn)品，氣體通過(guò)布袋經(jīng)風(fēng)機吸入并排空。該工藝流程的特點(diǎn)是產(chǎn)品粒度分布均勻，產(chǎn)品細度可以調節，但粉碎機所需要風(fēng)量與分級所需的風(fēng)量不易平衡，實(shí)際操作中以分級機所需風(fēng)量來(lái)控制系統風(fēng)量。該工藝流程適用于對產(chǎn)品粒度分布要求較嚴的場(chǎng)合。
開(kāi)路式粉碎與微細分級組合的粉碎工藝流程的特點(diǎn)是，雖然在粉碎之后設置了微細分級設備，但這種分級機是獨立設置的，即它有獨立的引風(fēng)系統和收集裝置，不像閉路工藝與粉碎機共用一引風(fēng)機。因此，粉碎機與分級機相互間的影響很小，容易控制。這種工藝配置可以提高產(chǎn)品產(chǎn)量，而且產(chǎn)品粒度可在任意范圍內選擇，粒度分布均勻。但工藝流程較復雜，占地面積較大。
3、介質(zhì)研磨超細粉碎工藝
介質(zhì)研磨機包括旋轉筒式球磨機、攪拌磨、振動(dòng)磨、塔式磨等。
（1）球磨機超細粉碎工藝
球磨機是最古老的粉碎設備。盡管如此，現代球磨機配置精細分級機后可用于生產(chǎn)d97=5-40μm的細粉體和超細粉體。因此仍在重質(zhì)碳酸鈣填料，如方解石、石灰石、白堊等的超細粉碎中得到廣泛應用。球磨機的特點(diǎn)是單機處理能力較大，因此成為目前5萬(wàn)t/a以上大型超細重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線(xiàn)的優(yōu)選設備之一。
球磨機超細粉碎工藝的特點(diǎn)是：
一是與精細分級機構成閉路作業(yè)，循環(huán)負荷率高達300%-500%，因此，物料在磨機內的停留時(shí)間短，合格細粒級物料得以及時(shí)分離出，避免過(guò)磨導致超細粉料團聚和粉碎能耗增大；二是一臺球磨機后設置多級和多臺分級機，生產(chǎn)多種不同細度和粒度分布的產(chǎn)品。
球磨機干式超細粉碎工藝流程
1-料倉；2-球磨機；3-提升機；4-渦輪式分級機；5-除塵器；6-多輪式分級機；7-成品倉
原料從進(jìn)料裝置喂入，經(jīng)由進(jìn)料斜道進(jìn)入球磨機，原料在鋼球或鋼段的沖擊和研磨作用下達到特定的細度。通過(guò)卸料篩板的產(chǎn)品經(jīng)由球磨機外殼排料孔進(jìn)入輸送設備。經(jīng)過(guò)定量給料系統將物料分配給渦輪超細分級機。調整分級機可以生產(chǎn)不同細度和粒度分布的產(chǎn)品。粗粒物料返回球磨機繼續研磨。影響球磨機超細粉碎細度和產(chǎn)量的主要工藝因素有：研磨介質(zhì)的品種、尺寸和填充率；原料粒度及給料速度；磨機的轉速；分級機的轉速等。
這種球磨機的襯板及研磨介質(zhì)有兩種，一種是鐵質(zhì)的，另一種是非鐵質(zhì)的。鐵質(zhì)襯板用奧氏體錳鋼或高錳鋼制造，介質(zhì)為各種不同品種的鋼球或合金。非鐵質(zhì)襯板采用隧石、陶瓷、氧化鋁（剛玉）等制造，介質(zhì)為隧石、氧化鋁（剛玉）、陶瓷球、高硬度卵石等。
?。?/strong>2）攪拌磨超細粉碎工藝
在工業(yè)生產(chǎn)中，干式攪拌磨超細粉碎工藝主要有連續閉路和間歇開(kāi)路兩種類(lèi)型。間歇開(kāi)路生產(chǎn)工藝比較簡(jiǎn)單，主要由給料機、攪拌磨、研磨介質(zhì)添加與分離裝置、集料和收塵裝置、引風(fēng)機等組成。
攪拌磨干式閉路超細粉碎工藝流程
1-預粉碎機；2-斗式提升機；3-原料倉；4-螺旋輸料機；5-料斗；6-皮帶輸料機；7-斗式提升機；8--螺旋輸料機；9-干式攪拌磨；10-螺旋輸料機；11-介質(zhì)分離篩；12--螺旋輸料機；13-斗式提升機；14--螺旋輸料機；15-研磨介質(zhì)儲倉；16-渦輪式分級機；17-螺旋輸料機；18-斗式提升機；19--螺旋輸料機；20-集料器；21-集塵器；22--螺旋輸料機；23-包裝機；24-計量?jì)x
典型的攪拌磨一段干式連續閉路超細粉碎工藝流程主要由原料準備（預粉碎和原料倉）、給料系統（斗式提升機和螺旋給料機）、研磨介質(zhì)儲存及添加系統（研磨介質(zhì)儲倉和斗式提升機及螺旋給料機）、干式攪拌磨和精細分級機系統（攪拌球磨機和空氣分級機）以及集料和除塵設備（施）等組成。
影響干式攪拌磨超細粉碎產(chǎn)品細度和產(chǎn)量的主要工藝因素包括：（1）研磨介質(zhì)的密度、直徑以及填充率（介質(zhì)體積占研磨筒體有效容積的百分數）：（2）物料的停留時(shí)間；（3）攪拌磨的轉速；（4）分級機的性能。
?。?/strong>3）振動(dòng)磨超細粉碎工藝
振動(dòng)磨干法超細粉碎工藝主要由給料機、緩沖倉、振動(dòng)磨、分級機、旋風(fēng)集料器和布袋收塵器等組成。
振動(dòng)磨干式連續超細粉碎工藝流程
1-原料倉A；2-原料倉B；3-給料螺旋A；4-給料螺旋B；5-錐形混合機；6-提升機；7-振動(dòng)磨料斗；8-給料機；9-雙筒連續振動(dòng)磨；10-旋轉閥； 11-集料器；12--螺旋輸料機；13-計量成品倉
原料經(jīng)預粉碎或粗磨后經(jīng)過(guò)提升機給入緩沖料倉，然后通過(guò)給料閥進(jìn)入振動(dòng)磨研磨，研磨后的粉料被吸入分級機進(jìn)行精細分級，分級后的粗粒級物料返回振動(dòng)磨，細粒級粉料經(jīng)旋風(fēng)集料器和袋式集塵器收集后用包裝機進(jìn)行包裝。
4、其他干法超細粉碎工藝
?。?/strong>1）高壓輥磨機超細粉碎工藝
高壓輥磨機干法連續超細粉碎工藝主要由空壓機、高壓輥磨機、分散機、超細分級機等組成。
高壓輥磨機干式超細粉碎工藝流程
1-空壓機；2-除塵器；3-打散機；4-螺旋輸送機；5-過(guò)濾器；6-料倉；7-給料機；8-ATP型渦輪式分級機；9-高壓輥磨機； 10-提升機；
該工藝包括以下4個(gè)部分：
給料：安裝有料位計的料倉將原料以及分級后的粗粒物料給入高壓輥磨機。對于流動(dòng)性好的細粒物料采用預壓螺旋給料。
高壓輥磨機：主要由輥子（一個(gè)定輥、一個(gè)動(dòng)輥）、傳動(dòng)裝置（電機、皮帶輪、齒輪軸）、液壓系統、橫向防漏裝置等組成。
輥子的輥面有光面和紋面兩種，根據物料性質(zhì)選擇。
打散：物料經(jīng)高壓輥磨機擠壓粉碎后一般成小餅狀排出，因此，必須對其進(jìn)行打（分）散，方可進(jìn)一步進(jìn)行分級。打散設備一般選用高速機械沖擊式粉碎機。
分級：為了控制產(chǎn)品粒度分布，滿(mǎn)足產(chǎn)品的細度要求，采用渦輪式精細分級機，如ATP型精細分級機對打散后的物料進(jìn)行分級。
物料由給料機給入高壓輥磨機，在高壓輥磨機相向旋轉的兩個(gè)輥子之間，物料在50MPa以上壓應力的作用下因相互擠壓而被粉碎。粉碎后的物料通過(guò)兩輥子之間的最小間隙呈小塊餅狀排出。該餅狀物料經(jīng)提升機給入打散機中進(jìn)行打散。打散后的粉料經(jīng)精細分級機分級后粗粒級物料返回高壓輥磨機，細粒級物料經(jīng)過(guò)濾器分離氣體后進(jìn)入料倉。
（2）懸輥式盤(pán)磨機超細粉碎工藝
傳統的懸輥式盤(pán)磨機稱(chēng)為雷蒙磨。目前國內市場(chǎng)上有多種改進(jìn)的懸輥式盤(pán)磨機，如拉桿式磨粉機、立式磨輥磨粉機等。雷蒙磨及其改進(jìn)型設置精細分級機后也可以用來(lái)生產(chǎn)超細粉體。
來(lái)源：非金屬礦加工技術(shù)與應用手冊，作者：鄭水林、袁繼祖
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