本文探討了超細粉末分級設備的用途、原理和類型。了解乾法和濕式分級的差異、常見的分級機（如離心式和噴射式）及其在現代工業中的應用。
分類的目的和意義
機械研磨所產生的超細粉末通常無法在一次研磨過程中達到所需的粒徑，導致粒徑分佈較寬。然而，現代工業應用往往需要具有特定、可控粒徑分佈的超細粉末。此外，在研磨過程中，通常只有一部分顆粒達到目標粒徑，而其餘顆粒則不合格。如果合格顆粒無法及時分離，而是與不合格顆粒一起再次研磨，不僅會浪費能源，還可能導致部分物料過度研磨。因此，分級是超細粉末生產中至關重要的一步。它具有雙重作用：既能控制產品的粒徑分佈，又能高效分離合格顆粒，從而提高生產效率和產品品質。
分類的基本原則
在 廣義分類是指依粒子的大小、密度、顏色、形狀、化學成分、磁性或放射性等性質的差異，將粒子分成不同的組別。
在 狹義 根據顆粒大小進行分類，依賴不同大小的顆粒在介質中受到不同大小的力（如離心力、重力和慣性力），使它們沿著不同的軌跡運動，進而實現分離。
根據所用介質的不同，超細粉末的分類可分為乾法和濕法。
- 乾式分級 它以空氣為介質，具有成本低、操作方便等優點，但也面臨一些挑戰，例如潛在的粉塵污染和有時分類精度有限等問題。
- 濕式分級 此方法採用液體介質，具有較高的分級精度，並消除了粉塵爆炸的風險。但是，它需要額外的下游處理工藝，例如脫水、乾燥和廢水處理。
| 分類方法 | 設備名稱 | 粒度分類 D97/μm | 處理能力 |
| 乾式分級 | MS葉輪分級器 | 3 ~ 150 | 50～12,000公斤/小時 |
| MSS分類器 | 2 ~ 45 | 30～8,000公斤/小時 | |
| ATP分類器 | 3 ~ 180 | 50～35,000公斤/小時 | |
| LHB分類器 | 5 ~ 45 | 500～10,000公斤/小時 | |
| O-Sepa 分類器 | < 10 | 30～8,000公斤/小時 | |
| 濕式分級 | GSDF 超細旋風 | 3 ~ 10 | 1～25立方公尺（漿液） |
| 水平螺旋 離心分級機 | 1 ~ 10 | 1～20立方公尺（漿料） | |
| 小直徑水力旋流器（組） | 3 ~ 45 | 1～50立方公尺（漿液） |
超細分市場設備簡介
目前存在多種超細分級設備，根據流體介質的不同，主要分為乾式和濕式兩種類型。
乾式分級設備
乾式分級設備依工作原理還可以進一步分類：
• 重力分類器： 利用重力場中顆粒沉降速率的差異進行分離。常見類型包括水平流分級器和垂直流分級器。
• 慣性分類器： 利用顆粒質量（以及由此產生的慣性）的差異，在流動方向改變時形成不同的運動軌跡，從而實現顆粒分類。目前的設備可以實現小至約1微米的分類精度。有效抑制顆粒團聚和渦流有望實現亞微米級分類，並顯著提高分類精度和效率。
• 離心式分級機： 透過產生強大的離心力場來實現超精細分級，這是一項發展廣泛的技術。它們可以根據流場類型進行細分：
◦ 自由渦流類型：包括 DS 和 SLT 等型號。
◦ 強制渦流類型：包括 MC、MS、MSS、ATP、MP 和渦輪分類器等模型。
• 噴射分類器： 這些設備融合了多種原理，包括慣性分類、快速分類和科恩達效應。主要特點包括：
1. 分類區內無活動部件，確保易於維護可靠運作。
2. 噴射流有助於粉末的預分散。
3. 顆粒在分散後立即進入分級，有效抑制了重新聚集。
4. 能夠生產多種產品級分；透過調節分級器葉片角度和出口壓力，可以靈活控製粒度。
5. 分級效率高，切割尺寸精確。
濕式分類設備
濕式分級設備主要包括重力式液壓分級機和離心力式液壓分級機。
• 機械分級機： 螺旋分級機：磨機排出的物料進入此分級機。合格的細顆粒溢流，而沉澱在底部的粗砂則由旋轉的螺旋或耙式裝置輸送出去，返回磨機進行進一步研磨。它是一種中細顆粒分級機，主要用於礦物加工迴路中，與磨機配合使用。
• 錐形分類器： 這是一種簡單的設計，漿料透過中央進料管連續送入錐體。漿料充滿錐體後從頂部溢出。錐體內存在向上和水平方向的流動。沉降速度大於向上流速的顆粒會下沉，並作為底流（沙）排出。沉降速度較小的顆粒則被向上流動帶走，溢流到溜槽中，並作為溢流排出。
• 水力旋流器： 對於極細顆粒，離心力場可能不足以克服流體-顆粒相互作用（黏滯阻力、湍流擴散）。這些超細顆粒在底流和溢流之間的分佈接近水的分佈，這意味著它們基本上遵循水的分配規律。
• 臥螺離心機 （臥式固相離心機，附輸送裝置）：主要零件包括旋轉轉鼓、螺旋輸送機（渦旋盤）、差動齒輪、外殼和底座。轉鼓和渦旋盤以略微不同的速度沿同一方向旋轉。物料進入加速室，並與轉鼓幾乎同步旋轉。顆粒進入離心力場後迅速分離。細顆粒透過可調節的溢流堰（溢流環）溢出，而粗顆粒則沉澱在轉鼓壁上，並由渦旋盤向前輸送，最終以餅狀物排出。
作為一門交叉學科，粉體產業近年來備受關注，超細粉體分級技術也取得了快速發展。然而，隨著高科技產業和新材料的不斷湧現，分級技術仍面臨許多挑戰。因此，進一步加強超細粉體分級技術及設備的研究仍具有重要意義。
史詩粉末
Epic Powder 在超細粉末產業擁有 20 多年的工作經驗。
積極推動超細粉體的未來發展，重點在於超細粉體的破碎、研磨、分級和改質製程。
我們針對各產業都有成熟的解決方案，包括設備選用、產品製程、模具選用、輔助設備選用等。同時針對一些特殊的產業或產品，我們也可以從以上方面為客戶提供客製化的解決方案。
感謝閱讀。希望我的文章對您有幫助。請在下方留言。您也可以聯絡 EPIC Powder 的線上客服代表。 薩爾達 如有任何疑問，請與我們聯絡。
— 王嘉爾, 資深工程師
