一、原理

干式微粉分級(jí)機(jī)，大都是采用離心法和射流法實(shí)現(xiàn)不同粒度的微粉分級(jí)。離心法就是利用高速旋轉(zhuǎn)的分級(jí)葉輪，在分級(jí)葉輪緣處形成了強(qiáng)大的離心場(chǎng)，大尺寸微粉因?yàn)殡x心力更大被甩出，小尺寸微粉顆粒因?yàn)殡x心力較小，被風(fēng)力“壓入”分級(jí)葉輪，經(jīng)過管道導(dǎo)入收集室收集。本文所討論的EPL亞微米分級(jí)機(jī)，采用了離心法。

二、給料和多次打散

容重比較重和形狀更接近球形顆粒的微粉，在分級(jí)桶內(nèi)的流場(chǎng)中后容易“下沉”；容重比較輕和形狀更不規(guī)則的微粉，在分級(jí)桶內(nèi)的流場(chǎng)中容易“上浮”。因此，要達(dá)到期望的粒度，除了分級(jí)機(jī)轉(zhuǎn)速和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的有效配合，給料口針對(duì)不同的微粉設(shè)置有不同的給料導(dǎo)向槽，促使微粉在分級(jí)桶內(nèi)的流場(chǎng)內(nèi)更均勻地多次參與分級(jí)。

亞微米尺寸的粉體的比表面積更大，微粉的表面能增高后，靜電和范德華力等使得微粉更容易團(tuán)聚，因此在分級(jí)過程中需要多次打散和分級(jí)。

市場(chǎng)上接近亞微米尺寸的分級(jí)機(jī)，大都是采用中部風(fēng)力送料 + 二次進(jìn)風(fēng)的方法（增大打散機(jī)會(huì)和多次分級(jí)）。通過觀察我們發(fā)現(xiàn)，在分級(jí)葉輪高速旋轉(zhuǎn)的離心場(chǎng)下，中部送料 + 二次進(jìn)風(fēng)造成了分級(jí)機(jī)中部的強(qiáng)烈湍流，很多細(xì)粉在湍流的裹挾下來不及上升到分級(jí)葉輪就被留在了分級(jí)機(jī)底部的粗粉中，同時(shí)也增大了粉塵密度，使得一次分利率降低，分級(jí)葉輪和二次進(jìn)風(fēng)功耗增大。

針對(duì)以上問題，為了使得分級(jí)機(jī)內(nèi)的流場(chǎng)更容易控制，EPL亞微米分級(jí)機(jī)設(shè)計(jì)了雙桶結(jié)構(gòu)，給料位置位于內(nèi)外桶之間，微粉被螺旋給料機(jī)送入分級(jí)桶內(nèi)在離心和風(fēng)力作用下被初步打散。分級(jí)桶內(nèi)還增設(shè)了分風(fēng)傘，分風(fēng)傘將分級(jí)葉輪附近的層流區(qū)與分級(jí)桶下部的湍流區(qū)隔離開，大尺寸的微粉在離心力作用下依照旋風(fēng)收集的原理直接沉入下部粗粉收集桶內(nèi)，小尺寸微粉在分級(jí)桶與分風(fēng)傘之間能夠多次單向循環(huán)和打散直至分離，不僅提高了分級(jí)效率，也提高了一次分離率。

三、粗粉自旋風(fēng)收集

如果采用中部給料和二次進(jìn)風(fēng)，分級(jí)機(jī)中部強(qiáng)烈的湍流不僅不利于細(xì)粉的上升，更容易造成桶內(nèi)粉塵密度過大，不利于分離。為了控制分級(jí)桶內(nèi)微粉密度，耐馳等公司采用了自動(dòng)稱重裝置，增大了設(shè)備加工和控制難度。

EPL亞微米分級(jí)機(jī)粗粉收集桶比照旋風(fēng)收集器設(shè)計(jì)，在微粉進(jìn)入桶內(nèi)第一次分級(jí)后，大部分粗粉就會(huì)被自動(dòng)收集到分級(jí)機(jī)底部錐形桶內(nèi)，雙桶結(jié)構(gòu) + 分風(fēng)傘可以防止大顆粒被再次帶起，同時(shí)又允許小尺寸微粉再次上升回到分級(jí)桶上部參與多次分級(jí)。與其他分級(jí)機(jī)比較，只需普通中壓風(fēng)機(jī)一次給風(fēng)，不需二次進(jìn)風(fēng)。

四、分級(jí)葉輪形狀及大顆粒帶入問題

市場(chǎng)上各種分級(jí)機(jī)使用的分級(jí)葉輪，大致可以分為以下兩類：

因?yàn)榉旨?jí)葉輪上緣靠近密封壁，分級(jí)葉輪在高速旋轉(zhuǎn)過程中，旋轉(zhuǎn)的上緣與靜止的密封壁間形成的“附壁效應(yīng)”，會(huì)造成大尺寸微粉的“吸入”。為了解決這個(gè)問題，一部分廠家采用在分級(jí)葉輪上端面吹壓縮空氣的方法（A – 普通分級(jí)葉輪）；一部分廠家采用了在分級(jí)葉輪上緣加飛邊的設(shè)計(jì)（B – 上緣加飛邊的分級(jí)葉輪），因?yàn)樵谕瑯愚D(zhuǎn)速下，加大的飛邊處離心力更大，用于阻止大顆粒的吸入。

以上兩種方法，都會(huì)在分級(jí)葉輪端面處造成“渦流”，不僅不能完全克服大顆粒的“吸入”，而且還造成分級(jí)效率降低和能耗增大。

EPL分級(jí)機(jī)自住設(shè)計(jì)的的分級(jí)葉輪更像普通分級(jí)葉輪的改進(jìn)，獨(dú)特的設(shè)計(jì)使得分級(jí)葉輪周邊完全實(shí)現(xiàn)了“層流流場(chǎng)”，分級(jí)葉輪端面既不需要壓縮空氣，也不需要加飛邊，消除了大顆粒帶入，分級(jí)粒度窄，分離效率高，功耗小。

五、軸頭正壓噴粉

分級(jí)桶內(nèi)的微正壓，以及采用不同的收集方式時(shí)的“憋風(fēng)”現(xiàn)象，都會(huì)造成軸頭噴粉，部分廠家采用軸端吹入壓縮空氣的方法防止噴粉，部分廠家采用氣密軸承防止噴粉，氣密軸承不僅造價(jià)高，國內(nèi)加工能力有限，更因?yàn)橛操|(zhì)微粉的磨損問題不適合用在分級(jí)機(jī)上。經(jīng)過多種方案測(cè)試，我們?cè)O(shè)計(jì)了軸頭環(huán)吹裝置，從風(fēng)機(jī)直接引風(fēng)至軸頭，完全避免了軸頭噴粉問題，與氣密軸承比造價(jià)低，也不需要消耗壓縮空氣。

附：鐵硅鋁粉分級(jí)后粒度曲線

備注：以上粒度為委托第三方測(cè)試。

目前已經(jīng)為客戶測(cè)試過碳化硅、硅微粉、鐵硅鋁粉、碳粉、石墨粉、改性淀粉、色粉等多種微粉。

深圳易普蘭科技供稿