10-超细分级技术与设备

重力分级机

水平流型重力分级机：颗粒悬浮体
水平经过分级机，粗粒最早落下，
而最细粒最后落下，从而使不同颗 粒的物料得到分级。
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重力分级机
原料 气流 微粉
气流
粗 粉
中 粉
微 粉
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水平流型重力分级机
重力分级机

应用：
主要用于小麦、玉米、
豆类等粮种的分选。
它可将绿豆、红小豆、
分离出一级、二级、小 粒、虫眼、变质豆、不 成熟粒。
5XFZ-3.0/5.0A型重力分级机
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惯性分级机



附壁式分级机：颗粒进入分级机后，流动中的 颗粒轨迹是由颗粒惯性及空气阻力所决定的， 通过附壁曲线表面时由于附壁效应而贴着附壁 块表面流动。 较小的颗粒具有较强的附壁效应而贴着附壁块 表面流动，大颗粒因惯性大而被空气夹带得更 远。 颗粒按大小不同形成一个扇面轨迹，在二次空 气流量和压力的调节下，可从不同的角度上获 得多种产品。
颗粒在重力场中沉降 速度不同，落下位置 不同
性能 特点
构造简单、操作压降小；适 于粗粒分级（2002000μm ）；处理能力大， 分级精度差，不适于精密分 级 构造简单，不需动力；适于 较大的颗粒（10-250μm）; 较大的处理能力；不适于精 密分级
水平流 型、垂 直流型
由于不同粒径颗粒的 碰撞式、 惯性不同，形成不同 附壁式 的运动轨迹，从而实 现大小颗粒的分级
产品过滤、干燥比较困难。
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干式超细分级设备

选用干式气流分级机时的注意事项：
物料在分级前应处于充分分散状态；
分散作用力相对集中，作用部位是点或线，作
用力要大；
对气流要作处理，避免产生局部旋涡，以提高
分级精度；
分级后的超细粉粒应及时排出。
8
干式超细分级设备


按是否具有运动部件 静态分级机 分级机中无运动部件； 构造简单，不需动力，运行成本低，操作及 维修较方便； 分级精度不高，不适于精密分级。 动态分级机
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ACUCUT分级室回转型分级机

待分级物料由喷嘴射入转子，转子高速旋转。 粗颗粒在离心力作用下飞向锭子壁，在锭子与转 子之间的间隙处，受二次气流的作用沿锭子壁作 心力小，则在气流带动下，直接 进入分级室中心，并在气流带动下从中心排风管 向上直接排出。 为避免粗颗粒直接射入分级室中心，喷射方向应 与叶片呈一定角度。
1
超细分级技术与设备

概述 干式超细分级设备 湿式超细分级设备
超细粉碎工艺
超细粉碎、分级系统设备选择
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概述



在超细粉碎的过程中，随着磨矿时间的延长，物 料粒度逐渐减小； 物料的比表面积逐渐增大，比表面能也增大。 经过一段时间磨矿以后，超细粉碎处于粉碎团 聚的动态平衡过程，即达到所谓的粉碎极限。
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ACUCUT 分 级 室 回 转 型 分 级 机 Cutway illustrates basic design principle of
Fine fraction discharge Air entrained feed Coarse fraction discharge
an Acucut classfier in operation
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New Hosokawa Acucut NGA-12 Ultrafine Air Classifier
ACUCUT 分 级 室 回 转 型 分 级 机
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MSS型叶片回 转型超细分级机

结构：主要部件包
括机身、分级转子、
分级叶片调隙锥、
进风管、给料管、
细粉排出管和粗粉
排出管。
Hosokawa Alpine – Turboplex Classifier - ATP 26
锥体的高度和二次风量来完成。
切割粒径1-300μm，分级浓度可
达1000g/m3，处理量为104000kg/h 。
QF系列气流涡轮分级机
开封市同创超细粉体工程技术开发中心
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ACUCUT分级室回转型分级机

结构： 分级室内有锭子和 转子。 转子由上下盖板和 位于其间的叶片组 成。 叶片沿径向呈放射 状。 转子外缘与锭子间 隙为1mm左右。
MSS型叶片回转型超细分级机

工作原理： 风机的抽吸作用使待分级粉经给料管进入分级室， 分级转子和分级叶片使得物料分散和分级。 粗粉沿筒壁沉落，至粗粉出口排出； 细粉在气流带动下，穿过分级转子的叶片间隙由 上部的细粉出口排出。 随粗粉一同沿筒壁沉落的还有部分细粉，在调隙 锥处，由二次进风口进入的二次空气把其中的细 粉分离并送出分级室进一步分级。
超细粉碎工艺
精细分级 超细粉碎


带预先分级的开路连续 粉碎工艺流程
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超细粉碎工艺

精细分级1
带预先分级的闭路流
程：实质上是闭路流
超细粉碎 精细分级2
程和带预先分级的开
路流程的组合。

特点：不仅有助于提 高粉碎效率和降低单 位产品能耗，还可以
控制产品的粒度分布。
带预先分级的闭路连续 粉碎工艺流程
超细粉碎工艺
超细粉碎
精细分级
闭路连续粉碎工艺流程
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闭路粉碎系统工艺流程示意图
1---超细粉碎机；2--加料器；3--星形排料器； 4、7、9、11--阀门； 5--细微分级机； 6—袋式捕集器；8--星形排料器；10--引风机
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带预先分级的开路流程： 物料在进入超细粉碎机之 前先经分级，细粒级物料 直接作为超细粉体产品， 粗粒级物料再进入超细粉 碎机粉碎。 适用范围：当给料中含有 较多的合格粒级超细粉体 时，可采用这种流程。 特点：可减轻粉碎机的负 荷，降低单位超细粉产品 的能耗，提高作业效率。
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原料供给
原料进口
微粉出口
（a) （b） MSS型叶片回转型超细分级机 （a）分级机构造图； （b）分级原理图 1---原料入口；2---分散空气入口；3---二次空气入口； 4---粗粉出口；5---微粉出口；6---分级叶轮； 7---分散空气出口；8---调节锥体；9---调节孔
MSS 型 叶 片 回 转 型 超 细 分 级 机
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开路流程 适用范围 一般扁平式、循环管式 等气流磨具有自行分级 功能，常采用这种开路 工艺流程。 间歇式超细粉碎采用这 种流程。 特点：工艺简单。对于不 具备自行分级功能的超细 粉碎机，不能及时排出合 格的超细粉体产品，一般 产品的粒度分布范围较宽。
超细粉碎工艺
超细粉碎
开路连续粉碎工艺流程
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超细粉碎工艺

机械法超细粉碎工艺：一般指制备粒度分布d97 ≤ 10μm的粉碎和分级工艺。 目前工业上所采用的超细粉碎单元作业（即一段 超细粉碎）有以下几种工艺流程： 开路流程 闭路流程 带预先分级的开路流程 带预先分级的闭路流程 带最终分级的开路流程 带预先分级和最终分级的开路流程

筛分作业要受筛网制作的限制，其筛分粒径下限 为38μm（400目）。即使是38μm以上100μm以 下的筛分作业，其处理量少时准确程度也不可靠。

对于100μm以下的物料，则要根据不同粒径颗粒 在流体中受到离心力、重力、惯性力等的作用而 产生不同的运动轨迹，从而实现不同粒径颗粒的 分级。
5
概述

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空气
空气
给料喷嘴 原料 粗粉 锲块 超微粉 微粉 细粉
惯 性 分 级 机
附壁式分级机
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DS型离心分级机

DS型分级机：一种无转子的半自由涡式 分级机。

待分级粉体由进口进入机体内分级室，在 些与二次空气相遇，形成涡流。
在重力和涡流的离心力作用下，粗颗粒由 于所受的离心力大，沉降至筒壁附近，由 分级锥分离，并沉落到底部粗粉出口，细 颗粒则由细粉口排出。
9
干式超细分级设备

动态分级机
分级机中有运动部件，主要指各种涡轮式分
级机；
构造复杂，需要动力，能耗较高； 分级精度较高，切割粒径调节方便，只要调
节叶轮旋转速度就能改变分级机的切割粒径， 适于精密分级。
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干式超细分级设备
类 分级机 型 种类 重力 分级 静 态 分 级 机 惯性 分级 离心 分级 其它 具体分 类 分级 原理
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开路粉碎系统工艺流程示意图 1--- 超细粉碎机；2---旋风捕集器；3---布袋捕集器；
4---引风机；5---星形排料器
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闭路流程 适用范围 一般球磨机、搅拌 磨、高速机械式冲 击粉碎机、振动磨 等的连续粉碎作业 常采用这种工艺流 程。 特点：能及时地分出 合格的超细粉体产品， 可以减轻微细颗粒的 团聚和提高超细粉碎 作业效率。
旋风式、 自由涡或准自由涡离 构造比较简单，比较细的分 心力场中离心力与空 级（5-50μm）；不适于高浓 DS式 气曳力作用 度、精密分级 射流式
集惯性分级、迅速分 级和微细颗粒的附壁 效应等原理于一身 喷射射流可使粉体得到良好 的预分散；分级效率和分级 11 精度高，可获得多级产品
干式超细分级设备
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原料和
DS 型 离 心 分 级 机
空气进口
二次空气 细粉和 空气
粗粉
DS型分级机的结构示意图 1---中心锥；2---分级锥；3---调整环； 4---导向阀；5---环体
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DS型离心分级机

特点：
二次空气经过可调整角度的叶片
进入分级室，可使颗粒充分分散， 提高分级效率。
分级细度的调节可通过调整中心
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湿式超细分级机

应用：湿法超细磨矿或粘土类矿物的湿法提纯工 艺中

目的：为了提高磨矿效率及控制成品粉粒的细度。
小直径水力旋流器 螺旋式离心分级机 超细水力旋分机 离旋器
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小直径水力旋流器

用于超细颗粒的分级时，一般选用Φ10-50mm聚 氨酯旋流器。 用于超细分级的旋流器带有较大的圆柱体部分和 小的锥角部分，采用聚氨酯材料制作，使其耐磨 性能良好且无有色体污染。 由于旋流器直径较小，单台旋流器处理能力较小， 一般并联成组。每一段即为一旋流器。

即使再延长粉碎时间，也难以再减少颗粒粒径， 有时甚至使产品的表面粒度变粗。 这是超细粉碎最主要的工艺特点之一。
3
概述

为提高粉碎效率，降低能耗，可采取以下办法：
改进粉碎机； 在粉碎过程中添加助磨剂或分散剂； 及时分出合格的细粒级产品，避免使合格细粒
级物料在磨机中“过磨”。
4
概述
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非金属矿用小直径水力旋流器 ------威海市海王旋流器有限公司
小 直 径 水 力 旋 流 器
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小直径 水力旋流器
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小直径水力旋流器


水力旋流器的优点： 结构简单、制作成本低，无运动部件，且筒体 内浆料小，停留时间短，工作时很快能达到稳 定状态。 分级效率高，产量大，产品细度较细，小直径 旋流器的溢流产品细度可达到d80=2μm左右。 水力旋流器的缺点： 对给料浓度、粒度、压力的控制要求较高。 机体磨损严重。
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超细粉碎工艺

带预先分级的闭路 流程的改进：
精细分级 超细粉碎

该工艺流程可简化
为只设一台分级机。

即预先分级和检查
分级共同用一台分
级机。
预先分级和检查分级合二为一 的连续粉碎工艺流程
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超细粉碎工艺
超细粉碎

带最终分级的开路流程 特点：
可以在粉碎机后设置
精细分级
1台或多台分级机。
从而得到两种以上不
类 型 分级 机 种类 分级 室回 转型 叶片 回转 型 带颗 粒分 散型 分级机 款式 TC式、 Acucut 式 MP式 MSS式 ATP式 O-Sepa 式
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分级 原理
性能 特点
动 态 分 级 机
强制涡离心场中离 心力与空气曳力的 作用
构造复杂，需要动力；微 粉分级（1-100μm），适 于高浓度、精密分级


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ACUCUT 分 级 室 回 转 型 分 级 机
Vanes in rotor
Coarse fraction Feed
Stator
Rotor
Fine fraction and air
Feed
Clean air Housing
Schematic shows overhead and side views of material flow in classifier
分级设备的分类 按分级设备的位置
内置式：设置于粉碎机内部，如扁平式、循环
管式超细粉碎机中都有自动分级装置。
外置式：设置于粉碎机外部，与粉碎机相连。
形成闭路。
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概述

分级设备的分类 按流体介质
干式气流分级机：以空气为介质进行分级。
湿式分级机：以水为介质进行超细分级。

相对用得较少，因为湿式分级时的废水处理、