分级是根据不同粒度、形状和比重的颗粒在流体(空气或水)中所受的重力和介质阻力不同,因而具有不同的沉降末速来进行的。分级可以在重力场中进行,也可以在离心力场中进行。
分级作业是超细粉碎工艺必不可少的重要一环。任何好的超细粉碎设备都应有相应的高效精细分级设备与之配套,否则,将难以达到高效超细粉碎之目的。反之,即便是传统的筒式球磨机,如果有高效率的精细分级设备与其配合并构成闭路,使得在粉碎过程中能及时地分出合格的细粒级产品,则也可以用于超细粉碎。因此可以认为,开发高效率的精细分级设备与开发高效、低耗的超细粉碎设备具有同样重要的意义。
在超细粉碎工艺中,分级机的设置方式有两种情况:一是超细粉碎设备包括内分级装置,如前述的各种气流磨机等;二是对不具备自行分级功能的超细粉碎机,需在外部单独设置分级机与之组成整套系统。有时根据工艺需要,即便有内分级功能,也要设置一段、甚至两段外分级机。
分级机可分为干法和湿法两类。干法分级机大多是采用惯性力场或离心力场的空气分级机,常与干式粉碎设备如高速机械冲击式磨机、振动磨、气流磨、雷蒙磨等配套,是目前发展较快的最主要的精细分级设备之一。湿法分级机有重力沉降式和离心式水力分级机。如螺旋式离心分级机、小直径水 力旋流器等,一般与湿法粉碎设备如球磨机、搅拌磨、振动磨等配套使用。
二、干式分级机
这里仅介绍超微细粉干式(空气〕分级设备。
图4-3-20所示是QF型系列微细分级机的结构及工作原理图。该系列产品是由咸阳粉体工程开发中心生产的。本机由给料管、调节管、调节环、分级涡轮及传动装置、闭风器、中间桶体和下锥体等组成。
本机是利用离心力场进行分级的。当颗粒和空气以一定比例混合并以一定的速度进入分级室后,颗粒受到涡轮上叶片离心力以及空气阻力、重力等三维力场的作用,在该力场中,通过调节涡轮转速、系统风量等参数来调整其分级点,从而实现微细物料与粗粒物料的分级。其主要技术参数见表4-3-11。
该型机的特点是:分级物料范围广,在2 ~ 44μm之间任意调整分级点;可适应于纤维状、薄片状、球状、似球状、块状、管状等各种干法微细粉,分级精度高,产品粒度分布较窄;可与各种干式粉碎设备配套。如WF--R型微粉分级成套设备(见图4-3-21〕就是由混合分散给料机、QF型系列空气分级 机、收集器、风机等组成。该系统适用于各种方法生产的干微粉〔0~ 150μm) 矿物、化工原辅料、合成材料、药用及食用材料等。
此外,长沙矿冶研宄院生产的GWF系列干式空气分级机、辽宁瓦房店化工机械厂生产的WX型系列分级机、上海化机三厂生产的FQZ型超微分级机均属这一类型。国外有日本细川公司生产的MS型微细分级机及MSS型超微分级机等,还有德国Alpine公司生产的ATP涡轮式超微细分级机等,其结构原理基本相同。