干法超細(xì)粉碎工藝是一種廣泛應(yīng)用的硬脆性物料的超細(xì)粉碎工藝，生產(chǎn)流程較短，在生產(chǎn)干粉時無需設(shè)置后續(xù)過濾、干燥等脫水工藝設(shè)備，因此，具有操作簡便、容易控制、投資較省、運(yùn)轉(zhuǎn)費用較低等特點。
對于前段不設(shè)置濕法提純和濕法加工工序或后續(xù)不設(shè)置濕法加工工序的物料，如方解石、滑石、硅灰石等的超細(xì)粉碎，在目前技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下，一般當(dāng)產(chǎn)品細(xì)度d97≥5μm時，采用干法加工工藝。
根據(jù)所采用的超細(xì)粉碎設(shè)備的不同，有多種不同的超細(xì)粉碎工藝，如氣流磨超細(xì)粉碎工藝、機(jī)械沖擊磨超細(xì)粉碎工藝、介質(zhì)磨（球磨機(jī)、振動磨、攪拌磨或砂磨機(jī)、塔式磨等）超細(xì)粉碎工藝。
1、氣流磨超細(xì)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，不僅會污染產(chǎn)品，而且還可能使受潮的物料堵塞粉碎系統(tǒng)。如果選用無油潤滑的空壓機(jī)，則只需除水。
該工藝流程適用于某些對水分含量要求很嚴(yán)的物料。當(dāng)粉碎水分含量要求不太嚴(yán)的物料時，可以取消流程中的某些凈化環(huán)節(jié)。如果廢氣流夾帶量不大，或夾帶量雖大，但布袋除塵器的過濾面積有富余時，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克服布袋除塵器的阻力，這時，引風(fēng)機(jī)也可以取消。
有時，需要在低溫下粉碎，如粉碎某些低熔點或熱敏性物料。這時需要低溫空氣，在這種情況下，上述流程須增設(shè)空氣冷卻器等。
在某些場合下，例如干燥和粉碎的聯(lián)合作業(yè)或者粉碎和氧化反應(yīng)，粉碎與表面處理等的聯(lián)合作業(yè)，需要熱空氣流。這時，流程中要增設(shè)加熱器等。
?。?/strong>2）惰性氣流粉碎工藝
對于某些熔點極低或熱敏性特強(qiáng)的物料，如一些特殊樹脂和特殊化學(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，流程布置的特點是確保惰性氣體的回收利用
密友集團(tuán)惰性氣流粉碎工藝
該系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、儲氣罐、料倉、粉碎主機(jī)、旋風(fēng)分離器、捕集器、自動化控制柜等組成。系統(tǒng)開機(jī)時首先用惰性氣體不斷充入系統(tǒng)中將空氣趕走，直至全系統(tǒng)達(dá)到氧探測儀設(shè)定的數(shù)值，然后自動啟動加料裝置將料倉中的原料均勻加入粉碎主機(jī)的粉碎室，經(jīng)壓縮的惰性氣體通過特殊配置的超音速噴嘴向粉碎室高速噴射，物料在超音速噴射流中加速，并在噴嘴交匯處反復(fù)沖擊、碰撞，達(dá)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(xù)沖擊粉碎，滿足要求的細(xì)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(jī)吸氣口，通過壓縮機(jī)作用，使其氣體壓縮循環(huán)使用。
特點：
適用性強(qiáng)，根據(jù)易燃易爆物料的性質(zhì)，可選擇與其相適應(yīng)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(shè)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(tǒng)可采用先進(jìn)的觸摸屏、可編程PLC控制器，實現(xiàn)了全自動控制。
適用范圍：該系統(tǒng)適用于易燃易爆、易氧化的物料，廣泛應(yīng)用于西藥、中藥、農(nóng)藥、化工、金屬、稀有金屬等行業(yè)的超細(xì)粉碎。
?。?/strong>3）過熱蒸汽粉碎工藝
過熱蒸汽粉碎工藝是以過熱蒸汽作粉碎介質(zhì)，在整個粉碎、分級、收集系統(tǒng)中將蒸汽保持在過熱狀態(tài)下對物料進(jìn)行超微加工，在相同的壓力、溫度條件下，過熱蒸汽的粘度比空氣低得多，用小分子量的過程蒸汽粉碎物料，比壓縮空氣能得到更細(xì)的產(chǎn)品，同事避免了濕法生產(chǎn)超細(xì)粉收集的脫水和干燥物料容易固結(jié)等問題。
?。?/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之一。粉碎這類物料時，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，袋式除塵器易發(fā)生爆炸事故，應(yīng)安裝在室外露天，并設(shè)防爆門或隔墻。
2、機(jī)械沖擊磨超細(xì)粉碎工藝
機(jī)械沖擊式超細(xì)粉磨機(jī)在超粉碎工藝流程上有開路粉碎、閉路粉碎以及開路-分級組合等幾種典型配置。
機(jī)械沖擊磨閉路粉碎工藝流程
1-超細(xì)粉磨機(jī)；2-給料機(jī)；3、8-星形排料閥；4、7、9、11-閥門；5-渦輪式分級機(jī)；6-捕集器；7-風(fēng)機(jī)
開路粉碎工藝是將物料超細(xì)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(xì)粉碎工藝。該工藝的特點是流程簡單、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(fù)荷或減少布袋的過濾面積，可以在袋式捕集器前面設(shè)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(xì)粉碎機(jī)與微細(xì)分級機(jī)串聯(lián)設(shè)置的超細(xì)粉碎工藝流程。在這種工藝中經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后的物料經(jīng)閥門隨氣流吸入微細(xì)分級機(jī)內(nèi)分級，分級后的粗粒物料返回給料機(jī)或磨機(jī)中，合格細(xì)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，氣體通過布袋經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入并排空。該工藝流程的特點是產(chǎn)品粒度分布均勻，產(chǎn)品細(xì)度可以調(diào)節(jié)，但粉碎機(jī)所需要風(fēng)量與分級所需的風(fēng)量不易平衡，實際操作中以分級機(jī)所需風(fēng)量來控制系統(tǒng)風(fēng)量。該工藝流程適用于對產(chǎn)品粒度分布要求較嚴(yán)的場合。
開路式粉碎與微細(xì)分級組合的粉碎工藝流程的特點是，雖然在粉碎之后設(shè)置了微細(xì)分級設(shè)備，但這種分級機(jī)是獨立設(shè)置的，即它有獨立的引風(fēng)系統(tǒng)和收集裝置，不像閉路工藝與粉碎機(jī)共用一引風(fēng)機(jī)。因此，粉碎機(jī)與分級機(jī)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(nèi)選擇，粒度分布均勻。但工藝流程較復(fù)雜，占地面積較大。
3、介質(zhì)研磨超細(xì)粉碎工藝
介質(zhì)研磨機(jī)包括旋轉(zhuǎn)筒式球磨機(jī)、攪拌磨、振動磨、塔式磨等。
（1）球磨機(jī)超細(xì)粉碎工藝
球磨機(jī)是最古老的粉碎設(shè)備。盡管如此，現(xiàn)代球磨機(jī)配置精細(xì)分級機(jī)后可用于生產(chǎn)d97=5-40μm的細(xì)粉體和超細(xì)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(xì)粉碎中得到廣泛應(yīng)用。球磨機(jī)的特點是單機(jī)處理能力較大，因此成為目前5萬t/a以上大型超細(xì)重質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)線的優(yōu)選設(shè)備之一。
球磨機(jī)超細(xì)粉碎工藝的特點是：
一是與精細(xì)分級機(jī)構(gòu)成閉路作業(yè)，循環(huán)負(fù)荷率高達(dá)300%-500%，因此，物料在磨機(jī)內(nèi)的停留時間短，合格細(xì)粒級物料得以及時分離出，避免過磨導(dǎo)致超細(xì)粉料團(tuán)聚和粉碎能耗增大；二是一臺球磨機(jī)后設(shè)置多級和多臺分級機(jī)，生產(chǎn)多種不同細(xì)度和粒度分布的產(chǎn)品。
球磨機(jī)干式超細(xì)粉碎工藝流程
1-料倉；2-球磨機(jī)；3-提升機(jī)；4-渦輪式分級機(jī)；5-除塵器；6-多輪式分級機(jī)；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(jī)，原料在鋼球或鋼段的沖擊和研磨作用下達(dá)到特定的細(xì)度。通過卸料篩板的產(chǎn)品經(jīng)由球磨機(jī)外殼排料孔進(jìn)入輸送設(shè)備。經(jīng)過定量給料系統(tǒng)將物料分配給渦輪超細(xì)分級機(jī)。調(diào)整分級機(jī)可以生產(chǎn)不同細(xì)度和粒度分布的產(chǎn)品。粗粒物料返回球磨機(jī)繼續(xù)研磨。影響球磨機(jī)超細(xì)粉碎細(xì)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(jī)的轉(zhuǎn)速；分級機(jī)的轉(zhuǎn)速等。
這種球磨機(jī)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。
（2）攪拌磨超細(xì)粉碎工藝
在工業(yè)生產(chǎn)中，干式攪拌磨超細(xì)粉碎工藝主要有連續(xù)閉路和間歇開路兩種類型。間歇開路生產(chǎn)工藝比較簡單，主要由給料機(jī)、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(jī)等組成。
攪拌磨干式閉路超細(xì)粉碎工藝流程
1-預(yù)粉碎機(jī)；2-斗式提升機(jī)；3-原料倉；4-螺旋輸料機(jī)；5-料斗；6-皮帶輸料機(jī)；7-斗式提升機(jī)；8--螺旋輸料機(jī)；9-干式攪拌磨；10-螺旋輸料機(jī)；11-介質(zhì)分離篩；12--螺旋輸料機(jī)；13-斗式提升機(jī)；14--螺旋輸料機(jī)；15-研磨介質(zhì)儲倉；16-渦輪式分級機(jī)；17-螺旋輸料機(jī)；18-斗式提升機(jī)；19--螺旋輸料機(jī)；20-集料器；21-集塵器；22--螺旋輸料機(jī)；23-包裝機(jī)；24-計量儀
典型的攪拌磨一段干式連續(xù)閉路超細(xì)粉碎工藝流程主要由原料準(zhǔn)備（預(yù)粉碎和原料倉）、給料系統(tǒng)（斗式提升機(jī)和螺旋給料機(jī)）、研磨介質(zhì)儲存及添加系統(tǒng)（研磨介質(zhì)儲倉和斗式提升機(jī)及螺旋給料機(jī)）、干式攪拌磨和精細(xì)分級機(jī)系統(tǒng)（攪拌球磨機(jī)和空氣分級機(jī)）以及集料和除塵設(shè)備（施）等組成。
影響干式攪拌磨超細(xì)粉碎產(chǎn)品細(xì)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?jǐn)?shù)）：（2）物料的停留時間；（3）攪拌磨的轉(zhuǎn)速；（4）分級機(jī)的性能。
?。?/strong>3）振動磨超細(xì)粉碎工藝
振動磨干法超細(xì)粉碎工藝主要由給料機(jī)、緩沖倉、振動磨、分級機(jī)、旋風(fēng)集料器和布袋收塵器等組成。
振動磨干式連續(xù)超細(xì)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(jī)；6-提升機(jī)；7-振動磨料斗；8-給料機(jī)；9-雙筒連續(xù)振動磨；10-旋轉(zhuǎn)閥； 11-集料器；12--螺旋輸料機(jī)；13-計量成品倉
原料經(jīng)預(yù)粉碎或粗磨后經(jīng)過提升機(jī)給入緩沖料倉，然后通過給料閥進(jìn)入振動磨研磨，研磨后的粉料被吸入分級機(jī)進(jìn)行精細(xì)分級，分級后的粗粒級物料返回振動磨，細(xì)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(jī)進(jìn)行包裝。
4、其他干法超細(xì)粉碎工藝
?。?/strong>1）高壓輥磨機(jī)超細(xì)粉碎工藝
高壓輥磨機(jī)干法連續(xù)超細(xì)粉碎工藝主要由空壓機(jī)、高壓輥磨機(jī)、分散機(jī)、超細(xì)分級機(jī)等組成。
高壓輥磨機(jī)干式超細(xì)粉碎工藝流程
1-空壓機(jī)；2-除塵器；3-打散機(jī)；4-螺旋輸送機(jī)；5-過濾器；6-料倉；7-給料機(jī)；8-ATP型渦輪式分級機(jī)；9-高壓輥磨機(jī)； 10-提升機(jī)；
該工藝包括以下4個部分：
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(jī)。對于流動性好的細(xì)粒物料采用預(yù)壓螺旋給料。
高壓輥磨機(jī)：主要由輥子（一個定輥、一個動輥）、傳動裝置（電機(jī)、皮帶輪、齒輪軸）、液壓系統(tǒng)、橫向防漏裝置等組成。
輥子的輥面有光面和紋面兩種，根據(jù)物料性質(zhì)選擇。
打散：物料經(jīng)高壓輥磨機(jī)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(shè)備一般選用高速機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)。
分級：為了控制產(chǎn)品粒度分布，滿足產(chǎn)品的細(xì)度要求，采用渦輪式精細(xì)分級機(jī)，如ATP型精細(xì)分級機(jī)對打散后的物料進(jìn)行分級。
物料由給料機(jī)給入高壓輥磨機(jī)，在高壓輥磨機(jī)相向旋轉(zhuǎn)的兩個輥子之間，物料在50MPa以上壓應(yīng)力的作用下因相互擠壓而被粉碎。粉碎后的物料通過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(jī)給入打散機(jī)中進(jìn)行打散。打散后的粉料經(jīng)精細(xì)分級機(jī)分級后粗粒級物料返回高壓輥磨機(jī)，細(xì)粒級物料經(jīng)過濾器分離氣體后進(jìn)入料倉。
（2）懸輥式盤磨機(jī)超細(xì)粉碎工藝
傳統(tǒng)的懸輥式盤磨機(jī)稱為雷蒙磨。目前國內(nèi)市場上有多種改進(jìn)的懸輥式盤磨機(jī)，如拉桿式磨粉機(jī)、立式磨輥磨粉機(jī)等。雷蒙磨及其改進(jìn)型設(shè)置精細(xì)分級機(jī)后也可以用來生產(chǎn)超細(xì)粉體。
來源：非金屬礦加工技術(shù)與應(yīng)用手冊，作者：鄭水林、袁繼祖
編輯整理：中國粉體技術(shù)網(wǎng)（未經(jīng)授權(quán)，禁止轉(zhuǎn)載）
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