粉體的重要指標之一是粉體粒度，直接影響到產品的工藝和使用性能，在許多行業都有重要意義，如：石蠟的粒度決定其加入油墨后書寫的流利程度，水泥的粒度決定其凝結時間等。據統計，粒度測試方法迄今為止已有上百種，那么今天介紹給大家的是其中最簡單，也是應用最早、最廣泛的方法——篩分。

一、篩分簡介及常用方法

篩分是指將顆粒大小不等的混合物料通過帶孔的篩面分成若干個不同粒度級別的過程，分別稱重后可求得以質量百分數表示的粒度分布。根據粉體含水分的不同主要分為兩大類：干篩法和濕篩法。

（一）干篩法

將干燥的粉體材料放置于篩分設備中，借助機械振動等方式使粉體通過篩網，待篩分完成后統計篩余物的重量和篩底存物的重量，二者求和后再與初始放入篩網中粉體的重量求差，可計算篩分過程中的損耗量。

（二）濕篩法

若粉體含水量較高，易粘結，且不與水發生反應時，濕篩法往往優于干篩法。與干篩法不同，濕篩法需要液體來促進顆粒之間的分離，過程中顆粒處于半懸浮狀態，減少堆疊積壓，因此篩分的精度會高于干篩法。此外，濕篩法還可以更好地適應環境溫度和大氣濕度，改善操作條件，一般用于測定水泥和生料的細度。

二、篩分設備的分類

篩分設備的核心功能組件是篩面，其上有許多形狀、尺寸一定的篩孔。常見的篩面有棒條篩面、板狀篩面、編織篩面和波浪篩面。

四種常見篩面

而不同種類的篩分設備，篩面的運動形式也有不同，對應著篩分效率的差異。因此我們可以根據篩面的運動特性把篩分設備分為振動篩、搖動篩、滾筒篩。

（一）振動篩

振動篩是目前各工業領域中應用最廣泛的一種篩分設備，可用于液體中固體的分離過程、同一產品中不同粒度的分離、消除異物的安全篩分、顆粒均質化等。其工作原理是篩面傾斜安裝，與地面形成一定夾角，在重力與振動電機所提供激振力的共同作用下，物料在篩網上向一定方向運動，通過多層篩分得到不同粒度的物料。

振動篩工作原理

在振動篩中，圓振動篩、旋振動篩、直線振動篩是應用較為廣泛的幾種。

1.圓振動篩

主要由篩箱、篩網、振動器軸承、減震彈簧、扣板組成。篩面固定于篩箱上，篩箱由彈簧懸掛或支承，主軸的軸承安裝在篩箱上，由帶輪轉動而高速旋轉。偏心配重盤安裝在主軸上，隨主軸轉動產生離心慣性力，使篩箱形成近似圓形軌跡的振動。

圓振動篩工作示意圖

這種篩分設備的篩面采用經典的傾斜布置，使卡在篩孔中的物料可以跳出，篩面不易堵，適用于大塊、中細分級的物料，例如電磁性材料、重質鈣。

YZ系列圓振動篩實物圖

2.旋振動篩

主要組成包括防塵蓋、進料口、篩網、出料口、上下偏心重錘、振動電機、減震彈簧等。旋振篩通過直立式振動電機產生的激振力，帶動上下偏心重錘，讓篩箱進行水平、垂直、傾斜三種方式的運動。

旋振動篩結構簡圖

在實際篩分中，將粒度大小不同、粗細混雜的碎散物料放入進料口，由于篩箱振動，物料層被分散，小顆粒乘機穿過間隙轉移到下層篩面，由于小顆粒間隙小，大顆粒無法穿過，從而滯留在上層篩面，實現粗、細顆粒的分離。在生產中常用于將過大顆粒和異物從產品中分離，以及固液分離、懸浮顆粒的細度控制等。在以氧化鋁、石英砂為核心材料的陶瓷行業有廣泛應用。

旋振動篩工作示意圖

3.直線振動篩

直線振動篩的篩面采用水平安裝的方式，物料的運動軌跡為水平直線。利用振動電機激振作為動力源，使物料在篩網上被拋起，同時向前作直線運動，物料從給料機均勻地進入篩分機的進料口，通過多層篩網產生數種規格的篩上物、篩下物，分別從各自的出口排出。

直線振動篩工作示意圖

直線振動篩能處理包括但不限于干物質顆粒、粉末分離、漿液過濾的物料，物料的運動軌跡不僅僅是向前的拋物線，而且顆粒存在一定的平面圓運動，使得篩分量與篩分精度大大增加。它的結構簡單、裝置精巧，一人便可完成篩分操作，通過增加密封蓋設計，在篩分過程中粉體不易擴散到周圍環境中，起到環境保護及減少原料損耗的作用。不僅在陶瓷行業大放異彩，在高分子材料領域例如聚丙烯、聚酰亞胺、氟塑料中也有著不錯的表現。

直線振動篩實物圖（圖源：先鋒振動）

（二）搖擺篩

搖擺篩很大程度上模仿并優化了我們日常生活中簸箕的使用，操作者通過調整偏心率、徑向與切角，創造水平與拋擲的翻滾運動。根據運動方式的不同可以分為圓形搖擺篩和方形搖擺篩。

1.圓形搖擺篩

物料從中心到外緣均勻分散到整個篩面，以螺旋運動往軸向傳播，做平面回旋式運動，過程中接近篩孔尺寸的小顆粒隨著擴散便成功分離。常用于干燥、粉狀、顆粒狀產品的篩分、分級和除塵，特別適用于細、脆、輕等難于篩分的產品，如聚氯乙烯、硅藻土、硫酸鈉等。

圓形搖擺篩工作示意圖

2.方形搖擺篩

方形搖擺篩啟動后，內部的激振器開始產生偏心力，篩箱開始在慣性作用下帶動篩面做前后往復的周期性搖動，使物料迅速在篩面上展開，并緊貼篩網向前運動，讓小于篩孔徑的物料快速透過到下層，完成篩分。

方形搖擺篩工作示意圖

在搖擺的過程中，物料能在較小的面積上走過相對長的路程，著網時間相對其他篩分設備要長，因此能有效提高篩分精度和篩分率。對于一些需要追求精細粒度的材料如碳酸鈣、純堿、珍珠巖等是優選設備。

方形搖擺篩實物圖（圖源：先鋒振動）

（三）滾筒篩

滾筒篩與前兩類篩分設備最大的區別是不需要振動電機產生激振，而根據滾筒的傳動方式不同將其分為有軸滾筒篩和無軸滾筒篩。

1.有軸滾筒篩

滾筒傾斜安裝于機架上。電動機經減速機與滾筒裝置通過聯軸器連接在一起，驅動滾筒裝置繞其軸線轉動，從而帶動篩面上的物料翻滾。

有軸滾筒篩工作原理

物料在滾筒內的翻轉、滾動能使卡在篩孔中的物料彈出，有效防止篩孔堵塞，常用于對塊狀不統一的物料進行分離。

有軸滾筒篩實物圖（圖源：漳州泓宇）

2.無軸滾筒篩

采用無中心軸結構設計。其傳動方式也很多樣，具體可分為三種。

（1）鏈條傳動

電機帶動鏈條，鏈條帶動滾筒的齒輪進行傳動。

（2）齒輪傳動

滾筒前端裝有大齒輪，與電機驅動的小齒輪咬合，通過齒輪的扭轉力帶動滾筒轉動。

（3）托輥傳動

滾筒放在四個或多個托輥上，通過電機帶動托輥轉動，在摩擦力的作用下，托輥帶動滾筒轉動。

與有軸滾筒篩相比，無軸滾筒篩的結構更為簡單，制造也更加節省材料，篩分物料的空間更大，同時間內相較于有軸滾筒篩，處理量能提高近20%。在二氧化硅的篩分中，這兩種滾筒篩均展現出優的性能。

三、小結

在對粉體進行篩分時，首先應根據粉體含水量多少確定使用濕篩法或干篩法。其次針對不同的方法選擇相應的設備，如一般干燥粉體的篩分可以選用任意振動篩、搖擺篩或滾筒篩，但涉及到固液分離作業時，直線振動篩、旋振動篩是更好的選擇；當物料輕、脆、細時應選擇圓形搖擺篩等。無論如何，追求高效率、低損耗、處理量大的篩分設備及方法是保證粉體產業質量穩步提升的重要一環，若您想了解更多關于粉體生產、加工、運輸、包裝、應用、監測等工藝中最為先進的粉體設備，敬請關注今年九月的德國紐倫堡粉體工業展覽會！

粉體圈：小張

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