一、原理

干式微粉分級機，大都是采用離心法和射流法實現(xiàn)不同粒度的微粉分級。離心法就是利用高速旋轉(zhuǎn)的分級葉輪，在分級葉輪緣處形成了強大的離心場，大尺寸微粉因為離心力更大被甩出，小尺寸微粉顆粒因為離心力較小，被風(fēng)力“壓入”分級葉輪，經(jīng)過管道導(dǎo)入收集室收集。本文所討論的EPL亞微米分級機，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，在分級桶內(nèi)的流場中后容易“下沉”；容重比較輕和形狀更不規(guī)則的微粉，在分級桶內(nèi)的流場中容易“上浮”。因此，要達到期望的粒度，除了分級機轉(zhuǎn)速和風(fēng)機轉(zhuǎn)速的有效配合，給料口針對不同的微粉設(shè)置有不同的給料導(dǎo)向槽，促使微粉在分級桶內(nèi)的流場內(nèi)更均勻地多次參與分級。

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聚，因此在分級過程中需要多次打散和分級。

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

針對以上問題，為了使得分級機內(nèi)的流場更容易控制，EPL亞微米分級機設(shè)計了雙桶結(jié)構(gòu)，給料位置位于內(nèi)外桶之間，微粉被螺旋給料機送入分級桶內(nèi)在離心和風(fēng)力作用下被初步打散。分級桶內(nèi)還增設(shè)了分風(fēng)傘，分風(fēng)傘將分級葉輪附近的層流區(qū)與分級桶下部的湍流區(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風(fēng)，分級機中部強烈的湍流不僅不利于細粉的上升，更容易造成桶內(nèi)粉塵密度過大，不利于分離。為了控制分級桶內(nèi)微粉密度，耐馳等公司采用了自動稱重裝置，增大了設(shè)備加工和控制難度。

EPL亞微米分級機粗粉收集桶比照旋風(fēng)收集器設(shè)計，在微粉進入桶內(nèi)第一次分級后，大部分粗粉就會被自動收集到分級機底部錐形桶內(nèi)，雙桶結(jié)構(gòu) + 分風(fēng)傘可以防止大顆粒被再次帶起，同時又允許小尺寸微粉再次上升回到分級桶上部參與多次分級。與其他分級機比較，只需普通中壓風(fēng)機一次給風(fēng)，不需二次進風(fēng)。

四、分級葉輪形狀及大顆粒帶入問題

市場上各種分級機使用的分級葉輪，大致可以分為以下兩類：

因為分級葉輪上緣靠近密封壁，分級葉輪在高速旋轉(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)”，會造成大尺寸微粉的“吸入”。為了解決這個問題，一部分廠家采用在分級葉輪上端面吹壓縮空氣的方法（A – 普通分級葉輪）；一部分廠家采用了在分級葉輪上緣加飛邊的設(shè)計（B – 上緣加飛邊的分級葉輪），因為在同樣轉(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，都會在分級葉輪端面處造成“渦流”，不僅不能完全克服大顆粒的“吸入”，而且還造成分級效率降低和能耗增大。

EPL分級機自住設(shè)計的的分級葉輪更像普通分級葉輪的改進，獨特的設(shè)計使得分級葉輪周邊完全實現(xiàn)了“層流流場”，分級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，分級粒度窄，分離效率高，功耗小。

五、軸頭正壓噴粉

分級桶內(nèi)的微正壓，以及采用不同的收集方式時的“憋風(fēng)”現(xiàn)象，都會造成軸頭噴粉，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，氣密軸承不僅造價高，國內(nèi)加工能力有限，更因為硬質(zhì)微粉的磨損問題不適合用在分級機上。經(jīng)過多種方案測試，我們設(shè)計了軸頭環(huán)吹裝置，從風(fēng)機直接引風(fēng)至軸頭，完全避免了軸頭噴粉問題，與氣密軸承比造價低，也不需要消耗壓縮空氣。

附：鐵硅鋁粉分級后粒度曲線

備注：以上粒度為委托第三方測試。

目前已經(jīng)為客戶測試過碳化硅、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