（1.钢铁研究总院安泰科技公司难熔材料分公司，北京100081；2.中国人民银行印制技术研究所，北京100054）20世纪80年代以来，随着国民经济的发展，越来越多的行业需要对物料进行干式超微粉碎，以提高产品质量，扩大应用范围和出口创汇，而气流粉碎法是对粉体实现超微细粉碎有效的设备之一。

　　我们通过对气流粉碎工艺的研究，以及对轻钙、重钙、硅灰石、高岭土、膨润土、钛白粉、滑石粉、田青粉、白炭黑、塑料及人参等物料的粉碎，认为气流粉碎法强度大、颗粒规整、表面光滑、成品粒度分布窄、污染少、纯度高，可粉碎低熔点和热敏性物料，是材料领域值得推广的技术。材料经过加工，耐磨锤头在保持原物质化学性质的同时，在磁性、光吸收、热阻、化学活性和熔点等方面表现出奇异性能，加工增值幅度很大。超微粉碎技术是近十年来新兴的一门技术，它在传统粉碎技术的基础上，将粉碎的概念向前大大延伸了。在各种超微粉碎机械设备中，目前以气流粉碎机在制药工业上的应用较为广泛，而在气流粉碎机中又以流化床式气流超微粉碎机应用广。

　　气流粉碎已广泛应用于化工、农药、矿产、医药、陶瓷、电子、国防、日化、轻工、纺织、冶金、食品等行业，对农药可湿性粉剂、药品、化学试剂，各种填料、颜料、染料、粉末涂料、火箭推进剂、矿产品、固体润滑材料、化妆品、食品、有色金属等进行了有效的超微粉碎，使这些物料及关联产品的质量（如粒度、悬浮率、溶解度、遮盖力、着色力、药效、吸油率、润滑性、绝缘性、粗糙度等）有明显的提高，取得了巨大经济效益和社会效益。特别是在中药方面的应用意义更为重大，经多项研究证实，在药品生产过程中固形物料经过超微粉碎，使其处于微米甚至纳米尺寸时，该物质的物理、化学特性都将发生极大的变化，从而显著提高药品的溶出度，并能减轻药物的毒副作用。无论内服或外用，都能明显提高疗效。特别是在中医药领域，中药材经超微粉碎细化后，可直接用于口服，从而免除了饮片、煎煮等繁琐的工艺，大大方便了病人用药；不仅如此，经研究表明，超微细化后的中药用量，只相当于原方剂用药量的十分之一，从而大大节省了宝贵的中药材资源，也有效保护了中药材种植环境。另外，通过超微粉碎技术，使难溶或微溶于水的有效成品，经细胞破壁，可明显提高药品的生物利用度。这为中医药走向世界开创了全新的途径。

　　1气流粉碎机粉碎原理及机型气流粉碎是一种利用高速气流（300500m/s）或过热蒸汽（300400°C）的能量使颗粒互相产生冲击、碰撞和摩擦，从而导致颗粒粉碎的设备。高速气流是通过安装在粉碎机周边的喷嘴，将高压空气或高压热气流喷出后迅速膨胀来产生的，由于喷嘴附近速度梯度很大，因此绝大部分的粉碎作用发生在喷嘴附近。在粉碎室内颗粒与颗粒之间的碰撞频率，远远高于颗粒与器壁的碰撞，也就是说气流粉碎的主要粉碎作用是颗粒之间的冲击或碰撞。

　　利用气流的能量进行粉碎的想法很早就产生了，戈斯林在1882年提出了项利用气流动能进行粉碎的专利，即靶式气流粉碎机；威洛比在1917年和1927年提出了对喷式气流粉碎机专利；直到1936年依据安德鲁的扁平式气流粉碎专利，在美国被制造成功，进入了真正应用的时代；在20世纪40年代出现了等截面循环管式气流粉碎机，以及变截面循环管式气流粉碎机；70年代德国Alpine公司开发了流化床式气流粉碎机。所以按照历史的发展，以及原化工部制定的ZBG90005-87专业标准-超细粉碎机械名词术语，目前气流粉碎机有5种机型，即O形气流粉碎机、扁平式气流粉碎机、靶式气流粉碎机、对冲式气流粉碎机、流化床式气流粉碎机。

　　修回日期：2005-11-16：吕方，男，38岁，助理工程师。

　　O形气流粉碎机也就是循环管式气流粉碎机，粉碎腔为一垂直形循环通路，喷嘴置于粉碎腔底部。扁平式气流粉碎机也叫水平圆盘式气流粉碎机，粉碎腔为扁平圆形，喷嘴分布于同一水平面，沿周壁等距离配置。靶式气流粉碎机就是物料在喷管中，与输入气流相混合并得到加速，混合气流经喷嘴射出后，冲击到前方设置的冲击靶上获得粉碎。对冲式气流粉碎机在粉碎腔内，相对安装二个喷嘴。流化床式气流粉碎机在立式圆筒形粉碎腔内底部设有喷嘴，或在壳壁径向设有喷嘴，空气经喷嘴射入，对由送料器送入筒内的物料进行加速和冲击粉碎，粉碎腔顶部设有分级器，物料在粉碎腔内形成流化床。

　　目前上海化工机械三厂、宜兴清新粉体公司、西南化机、昆山、无锡及中科院等单位生产的机型，已经几乎覆盖了气流粉碎机的五种机型，但就性能来看：扁平式有自行分级能力，但进料速度影响粒度及其分布；流化床式在粉碎高分子聚合物和纤维状物料方面又不如靶式优越；所以应结合扁平式、靶式和流化床式等机型的优点，开发全新结构的新机型。

　　2国内气流粉碎机机型开发与生产上海化工机械三厂可加工生产全部气流粉碎机机型，生产的水平圆盘式超音速气流粉碎机包括QS50、括QON75和QON100两种规格；靶式气流粉碎机有QBN450―种规格；对喷式气流粉碎机有QDN400宜兴清新粉体公司生产STJ系列扁平式气流粉碎机、JOM型循环式气流粉碎机、AO型台式微型气流粉碎机、CO型小型气流粉碎机组等五种，还有OMC气流分级机、SPC强制涡流式干式分级机等产品。

　　该公司生产的STJ系列扁平式气流粉碎机有JOM-0405、JOM-0608、JOM-0808等六种规格；AO型台式微型气流粉碎机一种规格，CO型小型气流粉碎机组一种规格。

　　国内生产气流粉碎设备除上述系列外，还有下述机型：西南化机股份有限公司主要生产三个系列：单喷型、对喷型和流化床型，其中单喷型包括CP-11、CP-20、CP21三种规格，对喷型包括CP-30、昆山市超微粉碎机厂主要生产QYF系列流化床对撞式气流粉碎机和QYN系列超音速气流粉碎机两个系列。其中Q QYN系列超音速气流粉碎机包括QYN-100、QYN-200、QYN-400、QYN-600四种规格。

　　无锡市化工机械厂（力马公司）生产扁平式气流粉碎机，JGM型共一个系列五种规格，即H-50、H-100、中科院下属物理所、低温中心和化冶所等单位，分别开发生产了对撞式气流粉碎机、低温气流粉碎机（可用于废旧轮胎的加工粉碎）和流化床式气流粉碎机，价格比较昂贵，生产能力不大。

　　3气流粉碎机的发展方向3.1国外发展方向气流粉碎的发展从戈斯林开始，经历了安德鲁的扁平式气流粉碎机的成功，发展了约一百年的时间，技术的发展已趋向成熟，形成了稳定的五种典型的机型。目前国外应用较多的是流化床式气流粉碎机，但整个技术领域发展的重点已经转向以下几个方面：开展对粉体工程机理的研究，使之系统化、理论化；深化混合、干燥、造粒、包覆等工艺与粉碎联合进行；解决高分子聚合物和弹性物料的粉碎，满足技术经济的要求；规范不同方法粒度测定的不一致性，提高数据的重复性；提高生产能力，降低能量消耗，使单位产量的能耗优等。

　　3.2国内发展方向由于国内气流粉碎的发展起步较晚，在加强国际交流和合作的基础上，研究开发的5种机型与国外相一致。但由于机械的加工精度等问题，使我们的气流粉碎设备还落后于发达国家，市场上还是以扁平式气流粉碎机为主，对冲式气流粉碎机和流化床吕方等：国内气流粉碎设备式气流粉碎机的应用还比较少，推广应用还是当前发展的重点。

　　大型流化床式气流超微粉碎机主机系统由空压机、空气净化器系统、超音速气流粉碎机、分级机、旋风分离器等组成。中、小型流化床式气流超微粉碎机，通常将超音速气流粉碎机、分级机及旋风分离器组合成一体机，可大大节省占地面积，有利于安装、运输和使用。

　　目前在行业生产中所使用的流化床式气流超微粉碎机，虽然涵盖了多喷管、流化床、卧式分级及气体密封等技术，实现了流场多元化、料层流态化及卧式分级化的体系。但是，由于这种粉碎模式所设计的喷嘴沿粉碎室内壁呈平行、对称排列，只在单一平面内形成对射（即水平对喷），从而使得待粉碎的物料，只能在一个近似平面的范围内进行粉碎，这就导致了以下几种缺陷：粉碎室的底部为卸料方便，都设计成了圆锥形，由进料装置送入粉碎室内的物料，一旦落入设在粉碎室下方的圆锥体内，物料即进入了一个盲区，无法继续进行粉碎。

　　粉碎区域于一个近似平面的范围内，面积狭窄，使得物料受到气流夹带、冲击、挤压和摩擦的机会相对较少。

　　传统结构使得物料在被粉碎过程中，其流态化状态于喷嘴的上方，而沉积于粉碎室下方锥体内的物料不能形成流态化状态。

　　以上缺陷是造成传统流化床式超微气流粉碎机能耗较高、效率偏低的主要原因。

　　国内比较有的气流粉碎专利并不多，其中北京超越合众技术有限公司徐宝东独立开发设计的“喷旋式气流粉碎机”是比较有的国家发明专利，其结构不同于上述的5种机型，是结合扁平式、靶式和流化床的优点，利用喷动床和流态化技术，提供的一种新机型。根据性能测试的数据，性能达到同类产品水平，而且在同样原料和粉碎细度的情况下，处理能力明显高于同类产品。

　　神保元二。微粉碎技术近的发展动向及其问题。北京钢铁研究总院。北京钢研技术交流会论文集。1989.2-3.田中达夫。近代粉碎理论研究力、"ft.北京钢铁研究总院。日本粉体工业大会论文集。1984.高明炜。搅拌式磨机在细磨过程中的应用现状及发展趋势。

　　中国颗粒学会颗粒制备与处理专业委员会。第四界全国颗粒制备与处理学术会议论文集。1995.257-258.冯国俊。多碎少磨设备与工艺改造研究。粉碎工程，1997，方莹，张少明，刘剑华。搅拌磨制备超细粉体粉磨工艺的研究孙成林。超细粉碎进展现状。粉碎工程，1997，（1）：27-29.钱海燕，叶旭初，张少明。扁平式气流磨制备超细粉料的研究吕方。电气石混合加工工艺实验。过程工程学报，2002，2（增刊）。

　　郝保红，唐澎，赵俊。“粉碎极限”的动态调控。过程工程盖国胜。干法介质研磨方式超细粉体加工系统的研究。中风阳成为我国优质石英原料基地广东人工砂市场看好安徽风阳的石英石集中分布在南部山区，东西绵延40km醐"12，矿床浅，易开采目前已初步探明储为50亿t，远景储量100乙t以上，原矿Si平均含量以上，其品位和储量均居华东地区之首。现在风阳年石英开采量约为600万t，加工石英砂产品500万t.主要产品有玻璃砂、精制石英砂、精制干燥砂、普通石英砂和铸造砂等，广泛用于太阳能管、平板玻璃、玻璃器皿、光学玻璃、家电玻璃、铸钢、精密铸造及泡花碱生产等。

　　目前风阳正在实施熔融硅微粉项目，采用无铁无污染研磨、高精度分级等加P工方式生产系列粉状产品，其SiQ含量达以上，铁含量小于0002，细度1 000~3000目，广泛用于大型集成电路、硅橡胶、塑封料、陶瓷、涂料等。同时由蚌埠玻璃is计院is计，总投资3400万元的石英尾砂污染治理一期工程正在积极规划中。该项目技术含量高，建成投产后可年处理尾砂45万t，获得石英微粉产品30万t.拥有众多江河堤岸和漫长海岸线的广东省，在建筑混凝土用砂方面，历来以天然砂为主。然而，2005年明广东省发生了百年不遇的洪涝灾害，威胁着河道堤防的安全。为此，广东省水利厅将珠江、西江、北江等几大流域及河网河砂可采区划定出长达4个月的临时禁采期，引起了人工砂开发营销商的注意。

　　据统计，广东省全年的砂用量约为0L8~10亿由于天然砂属资源，随着城乡建设的发展，广东省不少地区出现了混凝土用砂短缺的现象，推广使用人工砂在广东将成为一种必然的趋势。目前，国内人工砂生产主要有3种形式：一是开矿的同时生产人工砂；二是用河道卵石生产机制砂或配以少量天然砂生产混合砂；三是利用各种尾矿生产，主要是各地石灰石矿山开采后的石屑或石粉。由于广东省多山，遍布全省的2000多家采石场将会成为人工砂的重要来源。（嘉禾摘编）