氣流粉碎機的研磨氣體研究

氣流粉碎最常用的工作介質有三種:壓縮空氣、過熱蒸汽和惰性氣體，較多采用空氣作介質。

陳海焱等的理論分析和實驗驗證表明，蒸汽氣流磨的能量轉換形式為：燃料—過熱蒸汽的勢能和熱能—過熱蒸汽的動能—物料顆粒的動能。相對于空氣氣流磨而言，能量轉換少了兩個損失較大的過程，即過熱蒸汽的勢能—電能，電能—壓縮空氣的勢能，可見蒸汽氣流磨的能耗遠遠低于空氣氣流磨。粉碎過程中，以過熱蒸汽作為介質，噴嘴出口處產(chǎn)生的氣流速度高達3馬赫，是壓縮空氣為介質時產(chǎn)生的氣流速度的1.5倍左右，故粉碎能力更強[l3陳海焱，李顯寅，張家達.應用過熱蒸汽干法制備超細粉的研究[J].四川冶金，1997，19(3):53-55]。

金振中等通過對熱壓縮空氣與過熱蒸汽、冷壓縮空氣的比較，證明以熱壓縮空氣為工質所產(chǎn)生的粉碎力大于以冷壓縮空氣為工質所產(chǎn)生的粉碎力，且更加經(jīng)濟[金振中，王洪斌，葛曉陵，等. 熱壓縮空氣在氣流粉碎中的應用及其加料器噴嘴設計[J].化工礦物與加工，2006（9）：18-22]

王雅萍等為探索采用過熱蒸汽對氣流粉碎分級機性能的影響，利用Fluent軟件對流化床式氣流粉碎機進行整體建模，并分別以空氣和蒸汽兩種介質作為工質，計算和分析氣流粉碎腔內部流場和溫度場狀態(tài)。結果表明：采用過熱蒸汽介質時的噴嘴出口處氣流速度的最大值約為空氣介質時的1.8倍；采用蒸汽介質在分級區(qū)形成穩(wěn)定的徑向、軸向流場速度要大于空氣介質時的流場速度；在微負壓條件下，采用過熱蒸汽介質，由粉碎區(qū)至分級區(qū)粉碎腔內部有150-240 ℃的溫度變化，腔內能夠保持干燥運行[王雅萍，朱目成，陳海焱. 過熱蒸汽氣流粉碎分級機的數(shù)值模擬[J].材料科學與技術，2009，28（2）：167-170]。

吉曉莉等分析了流化床中工質種類和狀態(tài)對比能耗和效率的影響，實驗表明，與空氣相比，水蒸氣具有成本低、臨界速度高、氣固比小、能量利用率高、粉碎強度大、物料在粉碎室中粘壁程度低、產(chǎn)品不帶靜電荷等優(yōu)點[14吉小莉，崔亞偉，葉菁.流化床式氣流磨工作介質和入料顆粒的選擇[J].武漢工業(yè)大學學報，1999，21(4):40-43]。

舒朗等以電廠余熱蒸汽為介質，對低等級粉煤灰進行氣流超微粉碎，通過對設備工況的調節(jié)，能高效、廉價地制備各種微米尺度的粉煤灰超微粉體。粒度分析和SEM 圖像顯示，粉碎后粉煤灰平均粒度細，粒度分布較窄，能有效地保護粉煤灰顆粒的球狀結構，細化后的Ⅲ級粉煤灰具有較高的火山灰活性，并具有一定的減水作用[舒朗，盧忠遠，嚴云，等.電廠余熱蒸汽粉碎Ⅲ級粉煤灰的研究[J].中國粉體技術，2008,14（3）：32-35]。

余博等以低等級干排粉煤灰為原料，以蒸汽氣流粉碎系統(tǒng)為手段，利用火電廠低品位過熱蒸汽制備超細粉煤灰。結果表明:過熱蒸汽氣流粉碎可以低成本、規(guī)?；貙Φ偷燃壏勖夯疫M行超細粉碎，能有效保護粉煤灰的玻璃微珠結構，加劇物料的晶格畸變及無定形化，制備出的超細粉體具有良好的粒徑分布和形貌特征，活性提高至125以上，達到混凝土和砂漿用一級粉煤灰的技術要求[余博，陳海焱，舒朗，等. 用電廠低品位過熱蒸汽制備超細粉煤灰[J].金屬礦山，2008（2）：146-149]。

氮氣主要用于粉碎易于氧化、燃燒和爆炸的物料。zhao等利用水平圓盤式氣流磨實驗研究了氦氣、水蒸氣、空氣和二氧化碳作介質對氣體動能的影響，結果表明:小分子量的氣體能研磨出更細的粉體，氦氣、水蒸氣比空氣(或氮氣)能研磨出更細的粉體，且都比CO2好[16Zhao Q.Q.，Schurr G.A.. Effect of motive gases on fine grinding in a fluid energy mill[J]. Powder technology，2002，122:129-135]。