中國粉體網訊 分級技術作為粉體材料制備及加工的重要組成部分，對粉體材料的生產起著至關重要的作用。近年來，隨著現代高技術和新材料行業的發展，微細粉體工業發展十分迅猛，超細粉體的應用已深入到國內各個行業，對于粉體顆粒細度以及產量的需求日益增加，實現粉體顆粒的超細化分級也越來越難。用傳統粉碎已經很難一次性獲得合格的粉體，必須要通過分級技術來將合格目標粒度的產品分離出來，因此，分級技術成為了機械法制備微細粉體的關鍵。
粉體分級技術
粉體分級技術是通過顆粒的物理特性（如粒徑、密度、形狀等）差異，在特定力場（離心力、重力、慣性力等）作用下實現顆粒群分離的過程。其核心目標是避免過粉碎、提升產品均勻性，廣泛應用于化工、食品、礦物加工、醫藥等領域。根據介質不同，分為濕法分級（水介質）與干法分級（空氣介質），其中干法分級因效率高、操作便捷成為主流技術。
（1）濕法分級
濕式分級設備的分級介質主要為水，利用水力進行分級的方法最明顯的優點是利于顆粒的分散，因為粉體顆粒在水中靜電等相互作用力被削弱，不易產生顆粒團聚現象，可以產生較好的分級效果。但其也有十分明顯的缺點，經過分級后的粉體顆粒由于被水潤濕，后續還需要進行固液分離、干燥等操作才能得到成品，然而在此過程中難免會導致粉體的再次團聚、結塊，增加了產品的后續處理成本消耗。濕法分級主要有兩種形式：重力沉降式與離心式分級。
重力沉降式的濕式分級法是依靠重力與阻力進行分級的一種方法。在分級設備中，分級介質橫向流動，待分級粉體從進料口進入介質，之后在介質中不斷分散并沉降，不同大小或質量的顆粒沉降快慢有差異，同時介質的流動也給粉體顆粒一個橫向的速度，不同大小的顆粒受到的橫向力不同導致橫向速度也不同，因此不同粒徑的顆粒形成了不同的運動路線。在顆粒落入底部時，會根據粒徑大小均勻的分布，在底部設置多室結構，能夠將待分級原料按照粒徑差別分為若干個等級，從而實現多級別的分級過程。
重力沉降式分級原理圖
離心式的濕式分級法是一種依靠不同粒徑顆粒所受離心力不同而實現粗細分級的方法。待分級的礦漿顆粒通過砂泵從給料口以一定速度沿切向經入到旋流器腔體中，顆粒進入到腔體中遇到腔壁時會做旋轉運動，較粗較重的顆粒由于質量更大、所受的離心力更大，會在離心力作用下不斷涌向外側堆積，接著在重力的影響下順著下方的錐形腔體螺旋下降，最后從沉砂口離開腔體。而較細的顆粒由于所受的離心力較小，在還未來得及到達壁面時便會被邊緣不斷堆積的粗顆粒所阻擋停留在靠近中心的區域。由此從旋流器中心至邊緣，形成了從小顆粒到粗顆粒的均勻排布，以此實現不同粒徑顆粒的分級。最后通過不斷地進料，邊緣的粗顆粒不斷堆積，中心細小顆粒受到不斷地擠壓便會從上端的溢流口溢出被收集，細小顆粒便被成功分離。
水力旋流器的工作原理圖
（2）干法分級
干法分級是一種以空氣為分級介質的分級方法，由于沒有經過水的潤濕，粉體在分級后無需進行脫水、烘干、分散等后續處理操作。目前干法分級是主流的一種分級形式。根據粉體顆粒在分級過程中所受力的種類不同，干式分級法可分為重力分級法、慣性分級法和離心力分級法。
重力分級設備和慣性分級設備都分別有著不同的結構形式，但慣性分級法和重力分級法原理基本類似：不同質量的顆粒慣性不同，在分級設備中會產生不一樣的運動路線，慣性分級法就是通過這種原理達到分級目的；重力分級是根據不同質量的顆粒在重力影響下沉降速度的差異，在分級設備中形成不同的運動路線而實現分級。
干法分級的兩種形式
離心力分級法中顆粒所受的力有氣流曳力與離心力，在這兩個力的作用下不同粗細的顆粒向不同的方向運動而被區別開。根據產生回轉離心力方法的不同，離心力分級設備還可細分為幾種不同結構形式，以適用于不同的應用場合。目前靠離心力分級的設備是應用最廣最常見的一種動態分級設備。
參考來源：
1、胡壽高.粉體分級機氣固兩相流數值模擬及結構設計研究
2、李興帥.超細粉體輸運及氣力分級裝置的設計和研究
（中國粉體網編輯整理/青黎）
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