CN1037849A - 气流分级机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用空气流来分级粉末的气流 分级机，它包括至少一个分级室和一个将粉末送到上 述分级室的引入装置；一个在分级室上部的粉末原料 入口；一块在分级室下部、中央部分高出的锥形分级 板，分级板下周外缘形成粗粉粒排出口，分级板中央 部分有一个细粉粒排出口；在分级室上部外周有一个 气体流入装置，形成旋流使粉末分散开；在分级室下 部有一个气流入口，产生加速旋流来分级粉末。

Description

本发明涉及一种用来分级粉末的气流分级机，该机使送入分级室的粉末高速旋转，在离心作用下分成细粉粒类和粗粉粒类（或中等粉粒类），从而完成粉末的分级。

当进入分级的粉末原料在上述分级室中以旋转的方式被流化时，离心力和方向朝内的空气阻力作用在粉末原料的各个颗粒上，离心力和空气阻力的平衡确定了分级点（即临界粒度）。

在分级室内的外侧旋转着较大的颗粒，而较小的颗粒在其内侧旋转。在分级室下部的中央和外周分别设置粉粒排出口，可分别收集细粉粒和粗粉粒（分级）。

在这样的分级机中，重要的是粉末原料在分级室内应充分散开，以提高分级精度。

作为这种分级机，已经有Iitani系统分级机或Kura旋流器（Kuracyclon）。然而这种形式的分级机很难控制分级点，包括在高粉尘浓度情况下出现分散程度差和分级精度差这样的问题。为解决上述问题，人们曾提出过各种方案。例如，象日本专利公开说明书54-48378、54-79870或美国专利说明书4，221，655所揭示的方案。作为一种特别实用的分级机，此处要提到一种名称为DS分级机的市售分级机。在这种分级机中，虽然有可能控制分级点，但是由于粉末是通过一个旋风区而进入到分级室中，粉末在进入分级室之前被聚集，因而粉末的分散程度往往不能令人满意。因此，使分级机的效率降低。现参照附图中的图5和图6进一步说明现有技术的装置。

图5是现有技术装置外表的示意图，图6是现有技术装置的示意剖面图。

在图5和图6中，气流分级机有一个主壳体1、一个与上述壳体1下部相连的下壳体2以及一个在下壳体2下部的出料斗3。在主壳体1内部构成一个分级室4。在主壳体1的上部有一个竖导向筒10，一个进料筒9与上述导向筒10外周缘上部相连。导向筒10内的底部装有一块锥形（伞形）、中央部分高出的布料导向板15，在上述布料导向板15外周边下缘形成一个环形入口11。在分级室4底部装有一块锥形（伞形）、中央部分高出的分级板5，在此分级板5外周边下缘形成一个环状的粗粉粒排出口6，在此分级板5的中央部分形成一个细粉粒排出口7。在分级室周壁下部的外周缘，有一个将空气引入的气流入口8。通常，该空气流入口8由若干叶片状百叶板14（见图15A和15B）之间的间隙构成。通过气流入口8流入的空气的方向可由分级百叶板14控制，使气流能沿着旋转降落到分级室4中的粉末的旋转方向喷出。上述空气使粉末原料分散开来，并加速粉末原料的旋转速度。

图4B表示了沿图5和图6中Ⅲ-Ⅲ线的横截面图。在这样的气流分级机中，由气流从进料筒9输送到导向筒10的粉末原料沿导向筒10内部外周旋转下降，旋转着通过环形进料入口11进入分级室4中。在分级室4内，粉末通过作用在各个颗粒上的离心力分成粗粉粒和细粉粒。然而在现有技术装置中，由于粉末原料送入到分级室时被聚集在导向筒的内壁，粉末颗粒的分散程度是不满意的，粉末在导向筒中象在旋流器中一样，以一种带状螺纹的方式下降，所以送入分级室中的粉末浓度的不均匀性与其位置有关，这样很难达到满意的分级精度。当细粉粒结成团块，或者当细粉粒附结在粗粉粒上时，如果粉末的分散程度不满意，细粉粒就愈加容易混进粗粉粒一侧。此外，如果分散程度不满意，在分级室中的粉尘浓度就变得不均匀，因而分级精度本身就很差，这样就会出现已分出的产品中有宽的颗粒尺寸分布这样的问题。粉末原料颗粒尺寸越细，这种趋势就越明显。尤其当粉粒为10微米或更小时，分级精度降低趋势就变得更加显著。

于是，正如日本实用新型公开说明书NO.54-122477所揭示的那样，提出了一种防止粗粉粒混进由细粉粒排出口7排出的细粉粒中的方案，通过加大导向板的直径、加大进料入口的直径以及加长到细粉粒排出口7的距离来减小细粉粒的平均颗粒尺寸。

然而，在这样的分级机中，分级室内粉末原料的分散程度仍不满意，细粉粒团块往往会混入粗粉粒中，因而使分级效率降低，包括出现与增大要处理量这一任务相违背的问题。

本发明已解决上述一系列问题。

本发明的目的是提供一种高分级效率的气流分级机。

本发明的另一目的是提供一种能得到陡的颗粒尺寸分布的分级粉末的气流分级机。

本发明再一个任务是提供一种能方便控制分级的气流分级机。

本发明还有一个任务是提供一种气流分级机，该机中细粉粒很难结成团块。

本发明最后一个任务是提供一种单位时间内加工能力高的气流分级机。

本发明提供了一种用空气流分级粉末的分级机，该分级机至少包括一个分级室和一个将粉末送入上述分级室的导入装置;一个位于分级室上部的供给粉末的粉末供料入口;一个位于分级室下部的、中央部分高出的锥形分级板;一个位于上述分级板外周下缘、用来排出粗粉粒的粗粉粒排出口;一个位于上述分级板中央部位、用来排出细粉粒的细粉粒排出口;一个位于上述分级室外周上部、用旋转气流来分散粉末的气体流入装置;以及一个位于上述分级室底部、分级粉末的旋转气流的气流入口。

图1、图8和图10是表示本发明气流分级机的外表示意图;

图2、图9、图11、图12、图13和图14是上述分级机的纵剖正视示意图;

图3、图4A分别为图1、图8或图10中所示分级机沿Ⅰ-Ⅰ线、Ⅱ-Ⅱ线的横断面图，图4B为图5中所示分级机沿Ⅲ-Ⅲ线的横断面图;

图5为现有技术的气流分级机的外表示意图，图6为图5的纵剖正视示意图;

图7为采用本发明分级机的粉碎-分级系统的流程图;

图15A为百叶板的示意平面图;图15B为百叶板的示意正视图。

鉴于上述现有技术装置存在的问题，本发明的气流分级机通过设置一个气体流入装置来改进分级室中粉末的分散性，从而提高了分级精度，该气体流入装置借助于分级室上部外周缘的旋流使粉末分散开来。下面结合附图对本发明进行详细描述。

以图1（该装置的外表示意图）和图2（该装置的纵剖正视图）所示的该系统分级机作为本发明分级机的实施例加以说明。

在图1和图2中，该分级机有一个主壳体1，一个与上述壳体1下部相连的下壳体2、一个位于下壳体2下部的出料斗3，在主壳体1内部构成一个分级室4。主壳体1的上部有一个竖导向筒10，一个进料筒9与上述导向筒10外周缘上部相连。导向筒10在其底部有一块锥形（伞形）、中央部分高出的布料导向板15，在布料导向板15的外周下缘处形成了环状的粉末进料入口11。在分级室4的底部装有一块中央部分高出的锥形（伞形）分级板5，在分级板5的外周下缘形成一个排出粗粉粒的环形粗粉粒排出口6，而在分级板5的中央部位形成了排出细粉粒的排出口7。在分级室4外缘的上部周壁上设置了一个作为气体流入装置的气流入口12，将一种气体（如空气）引入分级室。作为一个最佳实施例，构成上述气流入口12的装置可以由若干叶片状分散百叶板13的间隙构成。图3为沿图1和图2中Ⅰ-Ⅰ线的横断面图。如图3所示，通过气流入口12引入的空气16的方向由这些分散百叶板13控制，从而空气沿着通过环形进料入口11旋转流进分级室4的粉末原料的旋转方向喷出，并围绕导向筒10的内周旋转下降。由分散百叶板13所构成的气体流入装置的作用是粉末原料一流进分级室4就分散开来，因而使粉末结块较小，且对其加速。借助于这种装置可大大提高分级粉末的精度。

在分级室4四周的下部周壁上设有引入空气的气流入口8。如图4a所示，该气流入口8由若干叶片状分级百叶板14的间隙构成。通过气流入口8所引入的空气17的方向由这些分级百叶板14控制，使空气能沿着通过分级室4下落的粉末原料的旋转方向喷出，从而再次使粉末原料散开，并增加其旋转速度。

分级百叶板14之间的间距和分散百叶板13之间的间距是可调节的，分级百叶板14和分散百叶板13的高度也可以适当配置。

根据本发明的结构，受离心力作用而集中在贴着导向筒10的内壁、并通过环状进料入口11旋转地流进分级室4的粉末原料被从气流入口12流入的空气16分散开来，并在旋转力作用下加速，旋转地降落到分级室的下部;在分级室的底部，被从气流入口8流入的空气17进一步加速，从而高效地将粉末分为粗粉粒类和细粉粒类。分级室中粉末原料的分散状态对分级性能影响很大。在现有的气流分级机，其分散程度是不满意的;而在本发明中，由于在分级室的上部设置了一个气流入口12，此问题就可得到解决。设在分级室上部的气流入口12最好安排在高于分级室总高度中点、并低于环状进料入口11（该入口基本上由布料导向板15的外缘和主壳体内壁构成）之处。通过气流入口12流入的空气16的气流速度最好控制得大体上等于或小于从分级室下部的气流入口8流入的空气17的气流速度。这样做的技术出发点是：从气流入口12流入的空气16首先使构成粉末的颗粒分散开，而从气流入口8流出的空气17用来对上述颗粒施加强旋转力，并通过不同的离心力将粉末分成粗粉粒类和细粉粒类。

如果入口12开口面积的总和为A（厘米²），入口8开口面积的总和为B（厘米²），最好将开口面积控制到使A、B能满足公式1≦A/B≦20，以改善其性能。本发明的特点是在分级室的上部设置一个气体（例如空气）的入口，在不损害本发明技术构思的范畴内可以改变图1和图2所示的上述气流入口底部的结构。

作为本发明气流分级机的另一个实施例，对具有图8（外表示意图）和图9（纵剖正视图）所示形状结构的分级机加以说明。在图8和图9中，该分级机有一个主壳体101、一个与上述壳体101下部相连的下壳体102、和一个位于下壳体102下部的出料斗103，在主壳体101内部形成一个分级室104。主壳体101的上部有一个竖导向筒110，一个进料筒109与上述导向筒110的上周缘表面相连。导向筒110内的下部装有一块中央部分高出的倾斜导向板115，在导向板115的外周下缘处形成一个环状的进料入口111。导向板115的直径大于导向筒110的内径，这样导向板115的外缘部分、主壳体101的内壁和分级室104的最外周部分就构成了粉末进料入口111。

在分级室104的底部设置有一块中央部分高出的倾斜分级板105，在分级板105外周的下缘处形成一个环状的粗粉粒排出口106，而在分级板105的中央部位形成一个细粉粒排出口107。

分级室104下周壁的外周缘上设有空气入口8，通常该空气入口8由如图4A、B所示的若干叶片状分级百叶板14的间隙构成。从空气入口8流入的空气由分级百叶板14控制，使其沿着旋转落入分级室104的粉末原料的旋转方向喷出，将粉末原料散开，并增加其旋转速度。

按照本发明的结构，由于加大了导向板115的直径，也就加大了环状的进料入口的直径，因而加大了到细粉粒排出口的距离，这样可以防止粗粉粒混入到由细粉粒排出口107排出的细粉粒中，从而使分离出的细粉粒的平均颗粒尺寸变小。同时，受离心力作用集中在导向筒内壁、并通过环状进料入口111旋转地流进分级室的粉末原料被从分级室上部空气入口12流入的气流分散开来，再通过加速旋风力使粉末原料旋转地落到分级室的下部，其旋转速度被从气流入口8流入的空气进一步加速，因此粉末原料可以非常有效地分成粗粉粒和细粉粒。在如图9所示的本发明分级机中，通过在分级室上部设有一个气流入口12和增加分级室104中的粉末旋转速度，与上面所提到的大导向板的作用一起使分离出的颗粒尺寸大大减小。

此外，在本发明的分级机中，通过加大导向板的直径来加大进料入口的直径;通过设有一个空气流入装置使粉末原料在流到分级室上部外周的旋转气流的作用下分散开来;除上述措施外，还使细粉粒排出口的孔径与分级板外径（100%）之比为10-25%（最好为20-25%）;和/或使分级板与分级室垂直方向的倾斜角度为30°-60°（最好为40°-50°），就能高精度地分离出小尺寸的颗粒。

图10（外表示意图）和图11（纵剖正视图）、图12、图13或图14给出了更特殊的实施例。

在这些附图中，分级机有一个主壳体201、一个与上述壳体201下部相连的下壳体202和一个位于下壳体下部的出料斗203，主壳体201内部形成分级室204。在主壳体201上部有一个竖导筒210，一个进料筒209与该导向筒的上部外周表面相连。导向筒210的底部装有一块中央部分高出的倾斜导向板215，导向板215耐庵芟略敌纬梢桓龌纷吹慕先肟?11。

加大导向板215的直径，因而进料入口211由导向板215的外周部分、主壳体201的内壁以及分级室204的最外周部分构成。

在分级室204的底部设置了一块中央部分高出的倾斜分级板205，分级板205外周下缘处形成环状粗粉粒排出口206，在分级板205的中央部分形成了细粉粒排出口207。

在分级室204的下部周壁外缘上设有一个气流入口，如图14所示，该气流入口8通常由若干叶片状分级百叶板14之间的间隙构成。

此外，在分级室204上部周壁的外缘上有一个气流入口12。

另外，通过使细粉粒排出口207的孔径比细粉粒排料管216的内径窄，并使细粉粒排出口207孔径与分级板205外径之比为10-25%，可加大从分级板205的外周到细粉粒排出口207的距离，防止粗粉粒混入到已分离出的细粉粒中，从而使分离出的粉粒平均颗粒尺寸更小，使其颗粒尺寸分布更准确。

最好细粉粒排出口207的孔径与分级板205的外径之比为20-25%，孔径比小于20%，则压力损失会变大，使通过细粉粒排料管216的空气量减小，因而导致了使粉末原料散开及通过气流入口8和12旋转流入的空气出现不希望的减少。

而且，通过使分级板205的倾斜角度为30°-60°，可加大从分级板205的外周缘到细粉粒排出口207的距离，因而可得到减小细粉粒排出口207孔径的同样效果。

在本发明的分级机中，尤其能使各种颗粒在分级室中充分散开，因此分级效率高，从而用本发明分级机分出的各类粉粒具有精确的颗粒尺寸分布。跟现有的气流分级机相比，其分级效率较高。本发明的分级机有可能使分离出的颗粒直径比现有分级机所分离出的颗粒直径小。

如图7流程图所示，本发明的气流分级机可以有效地跟一个粉碎机相连。在这种情况，将已粉碎的原料送到本发明的气流分级机中，等于或大于规定颗粒尺寸的粗粉粒送至粉碎机内，粉碎后再送到上述气流分级机中。已粉碎到规定颗粒尺寸或小于该尺寸的粉粒由一个合适的取出装置从气流分级机中取出。对于这类粉碎-分级系统，现有技术系统中的气流分级机分级室中粉末分散程度是不满意的，因而要将由很细的颗粒结成的团块或细颗粒附结在粗颗粒上结成的团块分开或松散开是困难的。这种团块在分级期间又混进粗颗粒类再次送至粉碎机中，造成不必要的粉碎，因而降低了粉碎效率。为解决这类问题，在本发明的气流分级机中，由于分级室4中的粉末充分散开，上述团块可以松散开来，不致混进粗粉粒类中，细粉颗粒作为细粉粒被排走，这样进一步提高粉碎效率。

当粉末颗粒尺寸较小、分级室中粉尘浓度较高时，本发明的分级机有更明显的效果。颗粒尺寸范围为10微米或更细时尤其有效;与粉碎机相连使用，其效果将会更好。

本发明的分级机适用于分级和制备静电显影的调色剂、粉末涂料、磁性材料以及聚合材料之类的粉末，其最终产品要求是细颗粒。

作为气流分级机，本发明尤其适用于制备静电显影的调色剂，它易于受静电力的作用而结团。

静电显影的调色剂的最终产品是细粉粒状，要求有精确颗粒尺寸分布，从其中取走规定尺寸或更小尺寸的颗粒。为取走规定尺寸或更小尺寸的颗粒，图5或图6所示系统的气流分级机的分级精度是不能令人满意的，它所得到的产品中往往有较宽的颗粒尺寸分布。

即使在现有技术的分级机中可得到精确颗粒尺寸分布的产品，但分级效率低导致成本增加。相反，使用本发明的分级机，分级室内粉粒的分散程度是满意的，粗粉粒能有效地与细粉粒分开，因而在不降低效率的条件下得到精确尺寸分布的分级产品（如用作调色剂的产品）。

下面参照一些实例详细描述本发明。

实例1

苯乙烯-丙烯盐酸酯类树脂（重量平均克分子量约为300，

000）    100份（重量）

磁性铁氧体（颗粒尺寸0.2微米）    60份（重量）

低分子量聚乙烯    2份（重量）

带负电的调节剂（controller）    2份（重量）

将包含有上述配方混合物的调色剂原料在约180℃温度下熔解并搅拌约1.0小时，然后冷却固化，用锤式粉碎机将其粗粉碎成100-1000微米的颗粒，接着用日本气动Koguo股份有限公司（Nippon Pneumatic Kogyo K.K）制造的声速射流粉碎机进行粉碎，得到粉碎的产品（粉末原料），其重量平均颗粒尺寸为10.5微米（其中颗粒尺寸为20.2微米或更大的颗粒占1%或小于1%的重量百分比，颗粒尺寸为5.04微米或更小的颗粒占9.3%重量百分比）。将已粉碎的产品送到图1和图2所示的气流分级机中进行分级。在该气流分级机中，用5立方米/分的风量将已粉碎的产品送入，且引入空气16的气流入口12是由分散百叶板13构成的20个2厘米×0.6厘米开口（总开口面积为2×0.6×20＝24厘米²）。位于分级室下部、用来引入气流17的气流入口8是由分级百叶板14构成的20个2厘米×0.2厘米的开口（总开口面积为2×0.2×20＝8厘米²），分级室的高度为14厘米。通过气流入口8流入的气体17的流速约比通过气流入口12流入的气体16的流速快2倍。作为对粉碎产品的分级结果，得到了最适于作调色剂的分级产品，其平均颗粒尺寸为11.5微米（其中，包含有尺寸为5.04微米或更小的颗粒占0.3%重量百分比），细粉粒已从此分级产品中排走，其分级产出率为81%，此处分级产出率指的是最后所得到的分级产品重量与送入的已粉碎的产品原料总重量之比。颗粒尺寸数据是由Coulter电子仪器公司生产的Coulter计数器得到的测量结果。

比较例1

将按实例1中相同的方法得到的已粉碎产品送入图5和图6所示系统的气流分级机中进行分级。气流分级机以5立方米/分的风量将粉末吸入，分级室下部的气流入口有20个2厘米×0.2厘米的开口，分级室的高度为10厘米。作为对粉碎产品的分级结果，可得到重量平均颗粒尺寸为11.2微米的分级产品（其中尺寸为5.04微米或更小的颗粒占0.9%重量百分比），细粉粒已从分级产品中取走，其分级产出率为72%。该分级产出率不如实例1，此外，作为产品检测结果，时时发现存在由很细颗粒结在一起的、尺寸为5微米或更大的团块。

实例1与比较例1的结果如表1所示。

表1

分级产出率    重量颗粒平均    颗粒尺寸分布

（重量百分比%）尺寸（微米）    5.04微米    20.2微米

或更小颗    或更大颗粒

粒的含量    的含量

实例1    81    11.5    0.3%（重量）    1.0%（重量）或更低

比较例1    72    11.2    0.9%（重量）    1.0%（重量）或更低

实例1中所采用分级机的主要部件尺寸如下。

导向筒10的内径约为29厘米，布料导向板15的外径约为26厘米，气流入口12和气流入口8相距约6厘米，分级板5的外径约为37厘米，与分级板5相对的下壳体2的内径约为42厘米，分级板5的细粉粒排出口7的内径约为10厘米。

实例2

苯乙烯-丙烯盐酸酯类树脂（重量平均克分子量约为300，000）    100份（重量）

磁性铁氧体（颗粒尺寸0.2微米）    60份（重量）

低分子量聚乙烯    2份（重量）

带负电的调节剂    2份（重量）

将包含有上述配方混合物的调色剂原料在约180℃温度下熔解并搅拌约1.0小时，然后冷却固化，用锤式粉碎机将其粗粉碎成100-1000微米的颗粒，接着用日本气动Kogyo股份有限公司（Nippon Pneumatic Kogyo K.K.）制造的声速射流粉碎机进行粉碎，得到已粉碎的产品，其重量平均颗粒尺寸为7.0微米（其中颗粒尺寸为16微米或更大的颗粒占1%或小于1%的重量百分比，颗粒尺寸为4.0微米或更小的颗粒占8.0%的重量百分比）。已粉碎的产品送到图1和图2所示的气流分级机中进行分级。在该气流分级机中，用5立方米/分的风量将已粉碎的产品送入，且气流入口12是由分散百叶板13构成的20个2厘米×0.2厘米的开口（总开口面积为2×0.2×20＝8厘米²）。在分级室下部的气流入口8是由分级百叶板14构成的20个2厘米×0.1厘米的开口（总开口面积为2×0.1×20＝4厘米²），分级室的高度为16厘米。作为对已粉碎产品分级的结果，可得到重量平均颗粒尺寸为7.5微米的分级产品（其中尺寸为4.0微米或更小的颗粒占2.0%的重量百分比），细粉粒已从分级产品中取走，其分级产出率为78%。

比较例2

将按实例2中相同的方法得到的已粉碎产品送到图5和图6所示的气流分级机中进行分级。气流分级机以5立方米/分的风量将粉末吸入，分级室下部的气流入口有20个2厘米×0.1厘米的开口，分级室的高度为12厘米。作为对已粉碎产品分级的结果，可得到重量平均颗粒尺寸为7.3微米的分级产品（其中尺寸为4.0微米或更小的颗粒占4.1%的重量百分比），细粉粒已从分级产品中排出，其分级产出率为70%，该分级产出率不如实例2，此外，作为产品检测的结果，时时发现存在由很细颗粒结在一起的、尺寸为3微米或更大的团块。

实例2与比较例2的结果如表2所示。

表2

分级产出率    重量平均颗粒    颗粒尺寸分布

（重量百分比）    尺寸（微米）    4.0微米    16微米

或更小颗    或更大颗

粒的含量    粒的含量

实例2    78    7.5    2.0%（重量）    1.0%（重量）或更少

比较例2    70    7.3    4.1%（重量）    1.0%（重量）或更少

实例3

苯乙烯-丙烯盐酸酯类树脂（重量平均克分子量约为300，

000）    100份（重量）

磁性铁氧体（颗粒尺寸0.2微米）    60份（重量）

低分子量聚乙烯    2份（重量）

带负电的调节剂    2份（重量）

将包含有上述配方混合物的调色剂原料在约180℃温度下熔解并拌约1.0小时，然后冷却固化，用锤式粉碎机将其粗粉碎成100-1000微米的颗粒，再用Hosokawa Micron股份有限公司（Hosokawn Micron K.K.）制造的ACM型粉碎机进行粉碎，得到重量平均颗粒尺寸为30微米的粉碎产品。将已粉碎的产品送入图1和图2所示的气流分级机中进行分级，并按照图7所示的流程图进行细粉碎和分级。采用日本气动Kogyo股份有限公司（Nippon pneumatic Kogyo K.K）制造的Ⅰ-5型声速射流粉碎机作为粉碎机，已粉碎的产品以5立方米/分的风量吸入，且气流入口有20个2厘米×0.2厘米的开口（总开口面积2×0.2×20＝8厘米²）。在分级室下部的气流入口有20个2厘米×0.2厘米的开口（总开口面积2×0.2×20＝8厘米²），且分级室的高度为12厘米。原料（已粉碎的产品）以40公斤/小时的速率送入，粉碎到规定颗粒尺寸或更小的产品作为细粉粒被取出。

所得到的细粉粒的重量平均颗粒尺寸为11.2微米，颗粒尺寸为5.04微米或更小的颗粒占5.0%（重量百分比），颗粒尺寸为20.2微米或更大的颗粒占0.5%（重量百分比），从这个事实可知，粗粉粒已精确分级。

比较例3

将按实例3相同方法得到的已粉碎产品送入图5和图6所示的气流分级机中，并按照图7所示的流程图进行细粉碎和分级。采用日本气动Kogyo股份有限公司（Nippon    Pneumatic    Kogyo    K.K.）制造的Ⅰ-5型声速射流粉碎机作为粉碎机，气流分级机以5立方米/分的风量将已粉碎的产品吸入，位于分级室下部的气流入口有20个2厘米×0.2厘米的开口，分级室的高度为8厘米。

原料（已粉碎的产品）以30公斤/小时的速率送入，已粉碎到规定颗粒尺寸或更小的产品作为细粉粒取出。所得到的细粉粒的重量平均颗粒尺寸为11.5微米，颗粒尺寸为5.04微米或更小的颗粒占9.1%（重量百分比），颗粒尺寸为20.2微米或更大的颗粒占5.1%（重量百分比），因而其在粗粉粒一侧有较宽的分布。

实例3与比较例3的结果如表3所示。

表3

加工量    重量平均颗粒    颗粒尺寸分布

（公斤/小时）    尺寸（微米）    5.04微米    20.2微米

或更小颗    或更大颗

粒的含量    粒的含量

实例3    40    11.2    5.0%（重量）    0.5%（重量）

比较例3    30    11.5    9.1%（重量）    5.1%（重量）

从上表中加工量可以清楚地看出，实例3中采用的本发明分级机与比较例3中所采用的分级机相比，其处理能力极佳。

实例4

除采用图8和图9所示的分级机作为系统的气流分级机外，按实例3中相同的方法从已粉碎的产品中得到规定颗粒尺寸的细粉粒（重量平均颗粒尺寸约为7.4-7.5微米）作为分级产品，其结果如表4所示。作为参考，将采用实例3系统所得到的结果作为实例3A一起列出来。

表4

加工量    重量平均颗    颗粒尺寸分布

（公斤/小时）    粒尺寸（微米）    4.0微米    16微米

或更小颗    或更大颗

粒的含量    颗粒含量

实例4    25    7.5    2.1%（重量）    0.1%（重量）或更少

实例3A    20    7.4    3.5%（重量）    0.1%（重量）

由此可看出，使导向板115的外径大于导向筒110的直径改善了分级性能。

实例5

苯乙烯-丙烯盐酸酯类树脂    100份（重量）

磁性材料    60份（重量）

电荷调节剂    2份（重量）

低分子量聚丙烯    4份（重量）

将包含有上述配方的调色剂原料在加热条件下搅拌，冷却，然后用锤式粉碎机将其粗粉碎。将所得到的粉末原料送入图10和图11所示的气流分级机中（细粉粒排出口207与分级板205的孔径此约为24%，分级板的倾斜角为60°），已分出的粗粉粒再送入与上述分级机相连的Ⅰ-10型声速射流粉碎机（日本风动Kogyo股份有限公司制造），以完成细粉碎（粉碎的射流空气压力为6公斤力/厘米²），已细粉碎的细粉末材料与粗粉碎得到的粉末材料一起再次送到上述分级机中，得到已分离的细粉粒作为细粉碎产品（参见图7的粉碎-分级系统）。

结果可得到重量平均颗粒尺寸为14.3微米的细粉碎产品，颗粒尺寸为20微米或更大的颗粒含量为6.2%（重量百分比）。

实例6

按实例5中相同的方法将粉末原料送到图12所示的气流分级机中，在用来粉碎的空气射流压力为6公斤力/厘米²的条件下得到精细粉碎产品。

结果可得到重量平均颗粒尺寸为12.6微米的细粉碎产品，颗粒尺寸为20微米或更大的颗粒含量为1.8%（重量百分比）。

图12所示的气流分级机具有如图11所示的细粉粒排出孔，其孔径与分级板的外径之比为20%

实例7

按实例5中相同的方法将粉末原料送入如图13所示的气流分级机中，在用来粉碎的空气射流压力为6公斤力/厘米²的条件下得到精细粉碎产品。

结果可得到重量平均颗粒尺寸为12.1微米的细粉碎产品，颗粒尺寸为20微米或更大的颗粒含量为1.5%（重量百分比）。

图13所示的气流分级机具有如图11所示的分级机，该板倾斜角度为50°。

实例8

按实例5中相同的方法将粉末原料送入如图14所示的气流分级机中，在用来粉碎的空气射流压力为6公斤力/厘米²的条件下得到精细粉碎产品。

结果可得到重量平均颗粒尺寸为10.4微米的细粉碎产品，颗粒尺寸为20微米或更大的颗粒含量为0%（重量百分比）。

图14所示的气流分级机具有如图11所示的细粉粒排出孔和分级板，排出孔孔径与分级板外径之比为20%，分级板的倾斜角度为50°。

实例9

除了在系统中采用Ⅰ-5型声速射流粉碎机（日本风动Kogyo股份有限公司制造）与图14所示的气流分级机相连外，按实例8相同的方法从粉末原料得到细粉碎产品。

结果可得到重量平均颗粒尺寸为4.6微米的细粉碎产品，颗粒尺寸为10微米或更大的颗粒含量为0.1%（重量百分比）。

此处所使用的气流分级机的分级室直径为实例8中所用分级机分级室直径（约为42cm）的80%。

比较例4

除采用如图5和图6所示的、没有气流入口12的气流分级机外，按实例5相同的方法得到细粉粒产品。上述产品的重量平均颗粒尺寸为18.3微米，颗粒尺寸为20微米或更大的颗粒含量为12.1%（重量百分比），因而在粗粉粒一侧有宽的分布。在进料量与实例5相同的情况下，颗粒尺寸分布变宽了。

比较例5

当将粉末原料送入如图5和图6所示、且分级室直径与实例9中的分级室直径相同的气流分级机中，在用来粉碎的空气射流压力为6公斤力/厘米²的条件下得到了细粉碎产品，则该产品的重量颗粒平均尺寸为5.8微米，颗粒尺寸为10.8微米或更大的颗粒含量为5.0%（重量百分比）。

如上所述，通过加大导向板的直径来加大供料槽的直径;设置一个气流引入装置，靠旋流将粉末原料散到分级室上部的外周缘;此外，将细粉粒排出口的孔径做得较小;和/或使分级板倾斜陡度更大，就能得到颗粒尺寸小、分布精确、效率高的分级产品。

Claims (13)

1、一种用空气流来分级粉末的分级机，它包括至少一个分级室和一个将粉末送到上述分级室的引入装置，一个在上述分级室上部的供给粉料的粉末原料入口，一块在上述分级室下部、中央部分高出的锥形分级板，一个位于上述分级板外周下缘、用来排出粗粉粒的粗粉粒排出口，一个位于分级板中央部分、用来排出细粉粒的细粉粒排出口，一个设置在上述分级室上部外周、形成旋转气流使粉末分散开的气体流入装置，以及一个设置在上述分级室下部、产生旋转气流来分级粉末的气流入口。

2、按照权利要求1所述的分级机，其特征在于：上述气体流入装置设置在分级室总高度中点的上方。

3、按照权利要求1所述的分级机，其特征在于：上述气体流入装置由百叶板组成。

4、按照权利要求1所述的分级机，其特征在于：上述气流入口由百叶板组成。

5、按照权利要求1所述的分级机，其特征在于：位于分级室上部、将气流从外面引入分级室的气体流入装置的气体入口的开口面积总和为A（厘米²），位于分级室下部的、将气体从外面引入以便分级粉末的气流入口的开口面积总和为B（厘米²），则上述总和A和总和B满足下式 1≦A/B≦20。

6、按照权利要求5所述的分级机，其特征在于：从气流入口流入的气体流速大体上等于或大于从分级室下部气流入口流入的气体流速。

7、按照权利要求1所述的分级机，其特征在于：分级是在主壳体内部形成，将待分级的粉末送入分级室的导向筒位于上述主壳体的上部。

8、按照权利要求7所述的分级机，其特征在于：分级室在导向板和分级板之间形成。

9、按照权利要求8所述的分级机，其特征在于：上述导向板的外径大于导向筒的内径，导向板的外缘部分与主壳体的内壁构成了环状的粉末进料入口。

10、按照权利要求1所述的分级机，其特征在于：分级板有一个圆形细粉粒排出口，其直径与分级板的最大直径之比为10-25%。

11、按照权利要求1所述的分级机，其特征在于：分级板有一个圆形细粉粒排出口，其直径与分级板的最大直径之比为20-25%。

12、按照权利要求1所述的分级机，其特征在于：分级板相对于分级室垂直方向的倾斜夹角为30°-60°。

13、按照权利要求1所述的分级机，其特征在于：分级板相对于分级室垂直方向的倾斜夹角为40°-50°。

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