分級式氣流粉碎機作為超細粉體加工的核心設備，通過氣流粉碎與分級技術的深度融合，實現(xiàn)了從原料破碎到多粒度產品輸出的全流程控制。其核心構造由粉碎系統(tǒng)、分級系統(tǒng)、收集系統(tǒng)及輔助模塊組成，各系統(tǒng)通過精密協(xié)同實現(xiàn)粒徑精準調控。
一、粉碎系統(tǒng)：高速氣流驅動的能量轉化核心
粉碎系統(tǒng)以高壓氣體為動力源，通過拉瓦爾噴嘴將氣體壓力能轉化為超音速動能。當壓縮空氣或氮氣經噴嘴加速至200-500m/s時，在粉碎腔內形成多股對撞氣流。物料顆粒在高速氣流帶動下發(fā)生高頻碰撞，碰撞頻率可達每秒數(shù)萬次，同時伴隨顆粒與腔體內壁的剪切、摩擦作用。例如，在加工金剛石微粉時，該系統(tǒng)可實現(xiàn)D90=1μm的破碎精度，且能耗較傳統(tǒng)機械粉碎降低40%。
流化床式粉碎腔采用三維立體噴嘴布局，使物料在腔體內形成均勻的流化狀態(tài)。系統(tǒng)通過配置多個獨立粉碎單元，可同時處理不同硬度物料，如碳化硅（莫氏硬度9.5）與氧化鋁（莫氏硬度9）的混合粉碎，產品粒度分布標準差≤0.5μm。
二、分級系統(tǒng)：離心力場下的粒徑篩選機制
分級系統(tǒng)采用立式渦輪分級機，通過變頻電機驅動分級輪高速旋轉。當物料隨氣流進入分級區(qū)時，不同粒徑顆粒因離心力差異產生分離：細顆粒（<5μm）通過分級輪葉片間隙進入收集系統(tǒng)，粗顆粒（>10μm）被甩向腔體外壁并返回粉碎區(qū)循環(huán)加工。
多級串聯(lián)技術進一步拓展了粒徑控制范圍。某鋰電池材料生產線采用三級分級系統(tǒng)，首級產出D50=15μm的粗粉，末級輸出D50=2μm的超細粉，粒度跨度覆蓋1-150μm，滿足正極材料不同粒徑配比需求。
三、收集系統(tǒng)：氣固分離的效率保障
旋風收集器與脈沖袋式除塵器構成雙級收集體系。旋風分離階段，含塵氣流以15-20m/s的切向速度進入錐體，在離心力作用下實現(xiàn)95%以上的粗粉回收。剩余微粉進入除塵器后，被覆膜聚酯濾袋攔截，過濾效率達99.99%。
四、輔助模塊：安全與智能化的關鍵支撐
惰性氣體循環(huán)系統(tǒng)通過閉環(huán)控制維持氧含量≤50PPM，滿足鋰電池材料、醫(yī)藥中間體等易燃易爆物料的加工安全要求。密友粉體研發(fā)的防爆泄壓裝置，可在0.02秒內釋放腔體超壓，配合靜電消除系統(tǒng)將火花產生概率降至10^-9次/小時。
智能控制系統(tǒng)集成壓力、溫度、轉速等20余個監(jiān)測點，通過PLC實現(xiàn)參數(shù)自動調節(jié)。當分級輪轉速波動超過±2%時，系統(tǒng)立即啟動備用電機并報警，確保粒徑分布CV值≤5%。
從超硬材料到生物醫(yī)藥，分級式氣流粉碎機通過模塊化構造設計，構建起覆蓋1-200μm粒徑范圍的加工平臺。其核心構造的持續(xù)優(yōu)化，不僅推動了粉體工程向納米級精度邁進，更為新能源、半導體等戰(zhàn)略新興產業(yè)提供了關鍵裝備支撐。
