在現代工業應用中，超細粉末產品通常必須符合特定的粒徑範圍。在破碎過程中，只有一部分產品達到所需的細度，其餘部分則需要進一步研磨。如果無法及時去除細粉，會導致能源浪費和過度破碎。此外，當顆粒細化到一定程度時，可能會同時發生破碎和團聚，形成較大的顆粒團簇，從而降低破碎效率。解決這些問題的關鍵在於採用精細分級設備。氣流分級機與超細研磨機搭配使用，能夠迅速分離出合格的細粉產品，並將粗顆粒送回進行再次研磨。這提高了研磨效率並降低了能耗。
隨著對粉末細度要求的提高和生產規模的擴大，分級難度也隨之增加。精細分級技術已成為機械粉末生產技術發展的關鍵環節。
空氣分級機的選擇原則
空氣分級機利用離心力、重力和慣性等力，根據顆粒的大小進行分離，這些力使顆粒沿著不同的軌跡運動。這個過程將不同大小的顆粒引導至不同的收集裝置。空氣分級機種類繁多，每種類型都採用不同的分級原理，以達到特定的顆粒尺寸範圍。選擇分級設備時，應考慮以下原則：
1. 產品細度和粒徑分佈
確保所選分級設備符合產品細度和粒徑分佈的設計要求。
2. 綜合性能比較
當物料類型、進料粒度、所需細度和粒度分佈一致時，根據處理能力、細粉提取效率、單機處理量、單位產品能耗、設備穩定性、自動化程度、維護性能和除塵效率來比較分級設備。
3. 分類效率與精確度
分級效率是衡量分級方法有效性的關鍵指標，尤其是在工業應用中。即使一種方法能夠獲得窄粒徑分佈，但如果分級效率低下，則不適用於工業生產。理想的分級方法能夠在分級點將顆粒完全分離，確保較小的顆粒不會與粗顆粒混合，較大的顆粒也不會污染細顆粒，從而達到100%的分級效率。效率指標應定量評估分級清晰度，並全面評估初始分級結果。
4. 能源消耗和吞吐量
空氣分級機、過濾器和吸風機的總能耗除以處理量，即為單位能耗。此指標反映了分級過程的經濟可行性，應作為設備選型時的關鍵考量。
5. 系統配置
當細篩機與超細破碎機共用氣流系統時，可採用一對一配置（一台破碎機配一台氣流分級機）或多台分級機串聯配置。對於兩台或多台分級機並聯配置，應設置中間料倉，並為每台氣流分級機配備獨立的氣流系統。氣流分級機的獨立處理能力應略高於前一道破碎工序的出料量或產量。
6. 可靠性測試
為確保選擇先進可靠，在最終確定設備選擇之前，應針對特定材料進行工業生產或原型試驗數據測試，尤其是在沒有相同材料的先前數據的情況下。
空氣分級機的輸出計算方法
氣流分級機通常會產生兩種產品：細粉和粗粉。這兩種產品的產量取決於進料中小於規定粒徑的顆粒含量以及分級機的效率或細粉萃取率。
當確定了原料粒徑分佈和產品細度要求後，可以使用以下公式計算細產品和粗產品的產量：
– 優質產品輸出： P1 = Pa × γ × E
– 粗產品輸出： P2 = (1 – k) × (Pa – P1)
在哪裡：
– P1：精細產品產量（噸/小時）
– P2：粗產品產量（噸/小時）
– γ：進料中小於規定尺寸的顆粒百分比 (%)
– E：小於指定尺寸（%）的顆粒的萃取率
– k：分級過程中的材料損失率（%）
– Pa：分級機進料速率或處理能力（噸/小時）
計算範例
考慮一台進料速率為 2 t/h 的超細碳酸鈣粉末分級機。進料中含有 70% 粒徑小於 10 μm 的顆粒 (d70 ≤ 10 μm)，所需細產品中必須含有 97% 粒徑小於 10 μm 的顆粒 (d97 ≤ 10 μm)。此機器對粒徑小於 10 μm 的顆粒的萃取率為 69%，物料損失率為 1.0%。細產品和粗產品的產量計算如下：
- 優質產品產量： P1 = [2 × 70% × 69% × (1 – 1.0%)] / 97% = 0.986 噸/小時
- 粗產品輸出： P2 = (1 – 1.0%) × (2 – 0.986) = 1.004 噸/小時
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——王嘉爾
