1原料準備

　　本試驗原料白云石由江蘇宜興某非金屬礦廠提供。超細加工前，進行粗粉碎，過100目篩，120°C烘干2 h.

　　2影響超細粉碎-分級系統產品粒徑的因素分析

　　研究采用的粉碎-分級系統流程如所示。圖中空氣壓縮機1、冷凝冷卻器2、緩沖罐3、干燥器4組成工質發生和凈化系統，扁平式超細氣流粉碎機5機座上的拉烏爾噴嘴，產生超音速射流進入粉碎機粉碎室，物料由電磁振蕩加料機6和引射噴嘴定量均勻加入，在超音速氣流帶動下，顆粒相互碰撞，部分顆粒與粉碎機壁面碰撞實現粉碎。扁平式粉碎機具有一定自分級功能，細顆粒經管路沿切向進入離心式超細空氣分級機7 ，分級后的產品細顆粒由擴散式旋風分離器8及袋式過濾器9組成的粉體捕集系統收集，而粗顆粒則重新進入粉碎機，實現循環粉碎。漩渦氣泵11對系統進行抽吸，保證系統的壓力平衡并維持適當負壓操作，防止粉塵外泄。

　　影響系統產品粒徑的因素主要有：原料加入速度、粉碎工質的壓力、分級機分級葉輪的轉速及二、三次風風量等。

　　2. 1原料加入速度F

　　原料加入速度F即單位時間加入粉碎機的原料質量，也即粉碎分級閉路系統的處理量。

　　通過試驗可以發現（） ，在噴射壓力為0. 7 MPa時，隨著加料速度的增加，粉碎產品的粒度不斷增加，加料速度F < 4. 2 kg/ h時，粒度隨加料速度增加而增加的趨勢較緩；加料速度F > 12 kg/ h時，粒度隨加料速度增加而迅速增加。這主要是由于粉碎機粉碎室質量分數增加，每個顆粒所獲得的平均動能減少，導致由碰撞轉變成顆粒粉碎的應變能變小的緣故。同時，加料速度又不能太小，如果粉碎室被粉碎顆粒數量較少，則顆粒相互碰撞的機率下降。事實上，如加料速度下降到一定程度，產品的粒度不降反升。正因為如此，在后續的系統試驗中，加料速度控制在4. 2 kg/ h.

　　2. 2工質壓力P的影響

　　3工質壓力與粉碎產品粒度的關系所謂工質壓力即經除油除水后進入粉碎機超音速噴嘴入口的干空氣的表壓力。從3可見，在加料速度F = 8. 0 kg/ h時，工質壓力P的增加導致粉碎產品粒度下降，這主要是由于工質壓力的提高，在一定范圍內提高噴嘴出口氣流的速度，從而提高被粉碎物料的速度，顆粒獲得的動能提高，顆粒噴嘴的變形能提高，粉碎產品粒度變細。

　　但當工質壓力達到或大于0. 7 MPa時，粉碎產品粒度下降的趨勢大大減緩。這是因為噴嘴出口速度與噴射壓力并非線性關系，當工質壓力超過一定數值時，打破了噴嘴前后的壓力比，從而可能在粉碎室產生激波，氣相穿過激波時速度下降，固相速度幾乎不變，氣固相的速度差，導致固相撞擊速度下降，影響粉碎效果。正因為如此，為減少系統的影響因素，將工質壓力固定為P = 0. 7 MPa ，以獲得**佳粉碎產品粒度為前提，進行系統粉碎分級性能試驗研究。（//www.51psj.com/news/html/Tech/4819.html）

　　2. 3分級機分級葉輪轉速n的影響

　　粉體經超細粉碎后進入系統設置的高速離心式空氣分級機。分級機的原理是由高速旋轉的分級葉輪、切向進氣流、二三次風等共同形成強大的離心力場，顆粒在此離心力場中受到離心力Fc和離心沉降時產生的與離心力方向相反的介質粘滯阻力R及本身重力的作用。由于顆粒重力比離心力及介質阻力小得多，在分析時可以忽略。顯然當Fc> R時，顆粒飛向壁面，并沿壁面下降成為粗顆粒排出，進入粉碎機循環粉碎；當F c< R時，顆粒則穿過分級機葉輪，隨氣流進入捕集系統。

　　2. 4二、三次風風量的影響

　　二次風從分級機下部經調隙錐進入分級機，將沿壁面下降的粗顆粒中的細顆粒粉體重新吹起送回分級區進一步分級。沿切向進入的三次風強化分級機對被分級物料的分散和分級作用。二、三次風的存在，增加了氣流場的切向速度V t，同時，二、三次風又都沿徑向穿過分級機分級葉輪葉片間隙，使分級流場中的氣流徑向速度V r提高。

　　Vt的增加，使得分級粒徑下降，V r的提高，使得分級粒徑有所增加，兩者相反的影響結果，使二、三次風成為影響分級粒徑的弱影響因素。這在后續的系統參量優化的正交試驗中得到證實。

　　3系統工藝操作參數的綜合優化

　　基于上述分析，對粉碎分級系統進行4因素3水平的正交試驗，因素及水平見。正交試驗結果見。試驗中粉體粒徑由NSKC - 1A型粉體粒度測試儀測定。

　　粉碎分級系統正交試驗因素水平因素水平1水平2水平3

　　正交試驗結果試驗號A B C D產品粒徑D 50 1

　　由正交試驗結果看出，Rj（B）> Rj（C）>Rj（A）> Rj（D） ，（//www.51psj.com/news/html/Tech/4819.html）影響系統產品粒徑的因素順序是B > C > A > D ，即轉子轉速的影響**大，二次風量的影響次之，加料量的影響更次之，三次風量的影響**弱。

　　用**小二乘法對正交試驗結果進行回歸分析，在置信度為95 % ，線性相關系數為0. 899時，得到以下經驗回歸公式：

　　D50=42920n-1.271F 0.474Q 2-0.188（6）由回歸公式可見，當分級機分級葉輪轉速n增加時，分級粒徑下降；當原料加入速度F增加，分級粒徑增加；二次風量Q2增加，分級粒徑稍有下降，這與前述分析結果吻合。

　　4超細粉碎效果比較

　　通過對白云石原料、一次超細粉碎和粉碎分級后的樣品進行粒度分析，可以清楚地看到產品的粒徑變化情況，如所示。圖中原料白云石的粒度分布很寬，經一次超細粉碎后，其中的粗大顆粒得到有效粉碎，但粒度分布依然較寬，再進行分級處理后，粒度分布明顯變窄，產品的粒徑均勻，符合預期要求。