1原料准备

　　本试验原料白云石由江苏宜兴某非金属矿厂提供。超细加工前，进行粗粉碎，过100目筛，120°C烘干2 h.

　　2影响超细粉碎-分级系统产品粒径的因素分析

　　研究采用的粉碎-分级系统流程如所示。图中空气压缩机1、冷凝冷却器2、缓冲罐3、干燥器4组成工质发生和净化系统，扁平式超细气流粉碎机5机座上的拉乌尔喷嘴，产生超音速射流进入粉碎机粉碎室，物料由电磁振荡加料机6和引射喷嘴定量均匀加入，在超音速气流带动下，颗粒相互碰撞，部分颗粒与粉碎机壁面碰撞实现粉碎。扁平式粉碎机具有一定自分级功能，细颗粒经管路沿切向进入离心式超细空气分级机7 ，分级后的产品细颗粒由扩散式旋风分离器8及袋式过滤器9组成的粉体捕集系统收集，而粗颗粒则重新进入粉碎机，实现循环粉碎。漩涡气泵11对系统进行抽吸，保证系统的压力平衡并维持适当负压操作，防止粉尘外泄。

　　影响系统产品粒径的因素主要有：原料加入速度、粉碎工质的压力、分级机分级叶轮的转速及二、三次风风量等。

　　2. 1原料加入速度F

　　原料加入速度F即单位时间加入粉碎机的原料质量，也即粉碎分级闭路系统的处理量。

　　通过试验可以发现（） ，在喷射压力为0. 7 MPa时，随着加料速度的增加，粉碎产品的粒度不断增加，加料速度F < 4. 2 kg/ h时，粒度随加料速度增加而增加的趋势较缓；加料速度F > 12 kg/ h时，粒度随加料速度增加而迅速增加。这主要是由于粉碎机粉碎室质量分数增加，每个颗粒所获得的平均动能减少，导致由碰撞转变成颗粒粉碎的应变能变小的缘故。同时，加料速度又不能太小，如果粉碎室被粉碎颗粒数量较少，则颗粒相互碰撞的机率下降。事实上，如加料速度下降到一定程度，产品的粒度不降反升。正因为如此，在后续的系统试验中，加料速度控制在4. 2 kg/ h.

　　2. 2工质压力P的影响

　　3工质压力与粉碎产品粒度的关系所谓工质压力即经除油除水后进入粉碎机超音速喷嘴入口的干空气的表压力。从3可见，在加料速度F = 8. 0 kg/ h时，工质压力P的增加导致粉碎产品粒度下降，这主要是由于工质压力的提高，在一定范围内提高喷嘴出口气流的速度，从而提高被粉碎物料的速度，颗粒获得的动能提高，颗粒喷嘴的变形能提高，粉碎产品粒度变细。

　　但当工质压力达到或大于0. 7 MPa时，粉碎产品粒度下降的趋势大大减缓。这是因为喷嘴出口速度与喷射压力并非线性关系，当工质压力超过一定数值时，打破了喷嘴前后的压力比，从而可能在粉碎室产生激波，气相穿过激波时速度下降，固相速度几乎不变，气固相的速度差，导致固相撞击速度下降，影响粉碎效果。正因为如此，为减少系统的影响因素，将工质压力固定为P = 0. 7 MPa ，以获得**佳粉碎产品粒度为前提，进行系统粉碎分级性能试验研究。（//www.51psj.com/news/html/Tech/4819.html）

　　2. 3分级机分级叶轮转速n的影响

　　粉体经超细粉碎后进入系统设置的高速离心式空气分级机。分级机的原理是由高速旋转的分级叶轮、切向进气流、二三次风等共同形成强大的离心力场，颗粒在此离心力场中受到离心力Fc和离心沉降时产生的与离心力方向相反的介质粘滞阻力R及本身重力的作用。由于颗粒重力比离心力及介质阻力小得多，在分析时可以忽略。显然当Fc> R时，颗粒飞向壁面，并沿壁面下降成为粗颗粒排出，进入粉碎机循环粉碎；当F c< R时，颗粒则穿过分级机叶轮，随气流进入捕集系统。

　　2. 4二、三次风风量的影响

　　二次风从分级机下部经调隙锥进入分级机，将沿壁面下降的粗颗粒中的细颗粒粉体重新吹起送回分级区进一步分级。沿切向进入的三次风强化分级机对被分级物料的分散和分级作用。二、三次风的存在，增加了气流场的切向速度V t，同时，二、三次风又都沿径向穿过分级机分级叶轮叶片间隙，使分级流场中的气流径向速度V r提高。

　　Vt的增加，使得分级粒径下降，V r的提高，使得分级粒径有所增加，两者相反的影响结果，使二、三次风成为影响分级粒径的弱影响因素。这在后续的系统参量优化的正交试验中得到证实。

　　3系统工艺操作参数的综合优化

　　基于上述分析，对粉碎分级系统进行4因素3水平的正交试验，因素及水平见。正交试验结果见。试验中粉体粒径由NSKC - 1A型粉体粒度测试仪测定。

　　粉碎分级系统正交试验因素水平因素水平1水平2水平3

　　正交试验结果试验号A B C D产品粒径D 50 1

　　由正交试验结果看出，Rj（B）> Rj（C）>Rj（A）> Rj（D） ，（//www.51psj.com/news/html/Tech/4819.html）影响系统产品粒径的因素顺序是B > C > A > D ，即转子转速的影响**大，二次风量的影响次之，加料量的影响更次之，三次风量的影响**弱。

　　用**小二乘法对正交试验结果进行回归分析，在置信度为95 % ，线性相关系数为0. 899时，得到以下经验回归公式：

　　D50=42920n-1.271F 0.474Q 2-0.188（6）由回归公式可见，当分级机分级叶轮转速n增加时，分级粒径下降；当原料加入速度F增加，分级粒径增加；二次风量Q2增加，分级粒径稍有下降，这与前述分析结果吻合。

　　4超细粉碎效果比较

　　通过对白云石原料、一次超细粉碎和粉碎分级后的样品进行粒度分析，可以清楚地看到产品的粒径变化情况，如所示。图中原料白云石的粒度分布很宽，经一次超细粉碎后，其中的粗大颗粒得到有效粉碎，但粒度分布依然较宽，再进行分级处理后，粒度分布明显变窄，产品的粒径均匀，符合预期要求。