粉体技术被看作是支持高技术工业最重要的基础技术之一，现代工程技术的发展要求呈粉体状态的原料和制品具有细而均匀的粒度和尽可能低的污染程度。颗粒粒度细化后，比表面积增大，可在各种场合，如填料、染料、颜料、医药、催化剂、磁记忆元件、高级磨料、固体润滑剂、精细陶瓷、化妆品等方面都表现出很好的性能。近年来在工业需求的刺激下，粉体的精细加工技术有了较大的进步。研究和应用的现状进一步说明了粉体界元老Rumf教授早在60年代所说"Fine particle must be fine."这句双关语的正确性。零维材料的概念已逐渐被大家所接收，对重新认识物质的存在和变化提供了新的思维模式。获得超细粉体的主要方法是从固体原料破碎粉磨开始，辅以超细分级技术使之达到对超细粉体的各种要求。这是一项高能耗的工业过程，随着各类超细粉体的需求量增大，国内外相关部门都在研究各种超细粉碎设备、方法和理论，以满足工业界的要求。就国内的现状来看，该技术应用的热点主要集中在材料工业原料深加工、新种类食品和新型xx开发等方面，这一趋势是符合工业发展规律。随着我国经济从仅需满足量需求的计划经济，向满足质需求的市场经济的转化，各工业部门都在力求原料和产品的精细化，并在保证质量的前提下尽可能降低成本。设备成为国内外研究单位和开发公司的关注热点，国际上粉碎设备的研究没有太大的进展，新材料的应用、提高设备的耐磨性能是一发展方向。国内基本上从仿制阶段过渡到研制开发适合中国机械加工和用户水平的新型设备的阶段，重复研究生产较多，设备设计与工艺研究脱节现象严重。超细粉状产品和普通产品之问的可观差价成为中国粉体加工设备发展的原动力。本文将着重对超细粉碎和分级设备的进展进行评述分析。1超细粉碎典型设备1.1搅拌球磨机搅拌球磨机是超细粉碎机中最有发展前途，而且能量利用率{zg}的一种超细粉碎设备。在搅拌中设有搅拌装置，它使球介质和物料在整个筒体内不规则地翻滚，使球介质与物料之间产生相互撞击和研磨的双重作用，致使产品磨得很细，并达到均匀分散的效果。基于这一原理，研制了适用于不同产品粒度和物料性质的各种类型的搅拌球磨机，并大都已商业化。特别是立式搅拌式磨机，以其构造简单、操作容易、维护方便等优点成为目前工业上应用最广泛的细磨设备之一。与扎格瓦瑞搅拌式磨机相似的塔式磨机是50年代由日本塔式磨公司发展起来的。塔式磨机采用螺旋式搅拌器，这种搅拌器除了搅拌外还有助于物料的上升运动。给矿粒度通常<3mm，由底部泵入，产品由顶部溢出。在排矿口下端安装有内部分级机，将粗粒物料返回磨机进行再磨产品粒度越细，使用的介质尺寸则越小。当产品粒度较粗时，塔式磨机的能耗与常规球磨机几乎相同。塔式磨机已经被广泛应用，目前全世界已有300多台塔式磨机在生产上使用。长沙矿冶研究院开发的塔式磨机已被金矿、氧化铁红等生产厂家所采用。90年代初，瑞典萨拉公司推出了一种新型的搅拌式磨。该机与扎格瓦瑞搅拌式磨机的主要区别是加大了搅拌器轴的直径。直径增大后的搅拌器可增加搅拌棒的数目，从而减少搅拌器的磨损，并可提高磨矿效率。年代以来，人们对搅拌式磨机的排料装置进行了不断的改进，使搅拌器转速不断提高，产生了卧式高能量密度的搅拌式磨机。卧式搅拌磨机虽然名称繁多，但基本结构大同小异。在粉磨过程中，排矿系统将研磨介质留在机内，而将研磨产品以浆料形式靠泵的压力排出机外；另一特点是研磨介质在一定料浆流量下沿轴向均匀分布，使磨损降低，效率提高。搅拌式磨机采用高转速和高介质充填率，可使磨机内获得极高的功率密度，从而使细颗粒物料的研磨时间大大缩短，研磨效率大大提高；采用小介质尺寸，则能细化产品。高功率密度搅拌磨机适用于{zd0}粒度小于微米以下的产品。在颜料、陶瓷、造纸、涂料、化工产品及食品等工业中已获得了成功。目前，高功率密度搅拌磨在工业上的大规模应用，还存在处理量小和磨损成本过高两大难题。随着高性能耐磨材料的出现，相信这些问题都能得到解决。为了避免对湿式粉磨产品的干燥过程，干式搅拌磨成为搅拌超细粉碎的新热点。近年来，瑞士、德国、日本等国家相继推出了立式连续干式搅拌磨。清华大学在国内外调研考查的基础上。经过两年多的研究和试验工作，掌握了连续干式搅拌磨机及相关超细分级设备的原理和特性，并开发了1500L大型装置。该机电机动力为132kW，配套设备动力30kW；占地40m2，高8m；设备的处理能力依原料和产品细度要求的不同，可达150-1500kg/h。粉磨滑石和重质碳酸钙的平均细度可选亚微米级。该设备的工作原理是原料与粉碎介质分别从顶部给入，在转子搅拌混合下将原料研磨粉碎；被粉碎的产品与介质同时向下移动并从磨机底部向外排出。在磨机的底部将粉料和介质分开后，物料送入超细分级机进行分级处理；细粉作为产品用陈尘器捕集，粗粉送回磨机再磨。介质循环使用，以便将磨机内热量带出。对生产超细粉来说，原料的{zd0}粒径小于300μm，{zh0}是40-100μm。粉碎介质主要采用陶瓷球和钢球。为获得高纯产品，磨机的定子和转子均采用耐磨材料或表面包层。1.2冲击式粉碎机高速冲击式粉碎机按转子的布置方式和锤头的个数、形式分为多种，其特点是粉碎效率高、粉碎比大、结构简单、运转稳定，适合于中、软硬度物料的粉碎，广泛应用在矿业、化工、建材、食品、xx等行业。冲击式粉碎机借助于转子上锤头以50-100m/s的高速对物料施行打击而将其粉碎，处于定子和转子间隙处的物料被剪切和反弹到粉碎室内，与后续高速飞来的颗粒相撞，使粉碎过程反复进行。这类冲击式粉碎机不仅具有冲击和摩擦两种粉碎作用，而且还具有气流粉碎作用。定子衬圈和转子端部锤刃之间形成强有力的高速湍流场，其中产生的强大压力变化可使物料受到交变应力而破碎和分散。粉碎成品的颗粒细度和形态，由转子上锤头的运转状态和定子、转子间间隙来决定。低速冲击可得细长的颗粒，而高速冲击则易得物料结晶状态相同的颗粒。早在30年代末期，美国矿山局{zx0}发明了一种搅拌磨，如图1所示。当初是用于浮选之前清理矿物表面。它由安装在一个立式圆筒内的转子和定子组成。由转子和定子之间的相对运动产生颗粒之间的磨擦来清理矿物表面。在定子上端装有冷却水管。以散发机体内的热量。人们后来发现该装置是1台很有效的细磨设备。在60年代初，美国矿山局对该机进行了大量的细磨开发研究，并用来大规模加工高岭土和钛白粉。另一类搅拌式磨机是由扎格瓦瑞，于1956年发明，如图2所示。该磨机采用了由细长铁棒组成的搅拌器，并在机体外面装有冷却水套，粉碎是在垂直的圆筒形容器中进行。给料粒度范围40μm-1mm。典型的产品粒度为10-20μm。磨矿介质材料包括不锈钢、钨碳钢、陶瓷等，尺寸从3mm-6mm不等。