分析粉碎过程产生静电的原因

　　1超细高氯酸铵制备设备原理

　　本研究采用南京理工大学国家粉体中心研制的GQF3型扁平式气流粉碎机来制备超细高氯酸铵。

该机由进料口，主气入口，喷射环，上盖，下盖及出料口组成。出料口有上出料和下出料两种形式，喷射环（环形壁）上一般装配有6~24个气流入口。气流入口与喷射环（环形壁）成一角度，使喷射气流所产生的旋转涡流既能使物料粒子与磨腔内壁产生较强的冲击，摩擦，剪切而被粉碎，又能在离心力作用下达到正确分级。该设备优点是产品粒度细，结构较简单，操作方便，生产过程连续，生产能力大，清理，维修容易，产品质量稳定，生产安全可靠。粉碎腔内部采用高耐磨材料经特殊的热处理加工，耐磨损，防污染。该设备特别适用于氧化剂等固体物料粉碎，产品粒度可达2m.

　　2高氯酸铵粉碎

　　2.1高氯酸铵粉碎原理

　　氧化剂高氯酸铵（AP）由辅气流导入粉碎室，主气流经入口进入气流分配室（环形壁），分配室与粉碎室相连，主气流在自身压力下强行通过环形壁的拉瓦喷嘴时产生高达每秒几百米的气流速度。由于拉瓦喷嘴与粉碎室的相应半径成一锐角，AP物料在由拉瓦喷嘴射出的高速气流带动下做循环运动。粗粉在离心力作用下甩向粉碎室周壁做循环粉碎，而微粉在窝旋气流带动下被导入粉碎机磨腔中心出口，经出料管进入收集袋。

　　2.2工艺条件对AP粒度的影响

　　2.2.1气流压强的影响

　　用气流粉碎机对AP进行超细化粉碎，在其它条件不变的情况下，气流压强对AP产品粒度的影响。

　　AP产品粒度随着气流压强的增大而变小。因为气流给予的能量越高，粉碎就越充分。

　　2.2.2进料速度的影响

　　气流粉碎时的加料速度也对粉碎后产品粒度有一定的影响。总的来说，加料速度慢，AP在气流磨中的粉碎时间比较长，从而得到更小的产品粒度。加料速度快，得到的产品粒度就大。不同生产能力气流粉碎机（不同型号）对进料速度要求是不一样的，本研究采用GQF3型气流粉碎机进行实验。

　　2.2.3AP原料粒度的影响

　　AP超细粉碎时，由于不同粒度的AP原料在气流粉碎过程中消耗的能量是一样的，因此原料粒度小，产品粒度也小；原料粒度大，产品粒度也比较大。

　　2.2.4磨腔出料管高度的影响

　　磨腔出料管高度是指磨腔中心出料管伸出底磨盘高度，它的高低对AP产品粒度起到分级作用。

　　2.3AP超细粉体制备过程中的安全问题

　　AP超细粉碎会出现严重的静电积累现象，解决安全问题的关键是如何解决静电问题。

　　2.3.1静电的产生

　　在气流粉碎过程中，由于干燥气体与AP颗粒表面产生剧烈的摩擦，固体粒子之间也产生剧烈的碰撞与摩擦，同时固体粒子还与磨体内腔，管壁发生剧烈的碰撞与摩擦，使得AP固体粒子表面带有大量的静电；另一方面，随着固体粒子的不断细化，产生了大量的新生表面，原粒子的表面电荷平衡状态被破坏，使得新生粒子表面带有大量的电荷。由于聚集，粘附管壁等原因，产生静电积聚。如果整机接地状态不良，可使积累的静电电荷形成相当高的静电电压。用静电仪测得AP粉碎时出料口处*高静电电压为35kV.这种静电积累在一定条件下会导致静电释放产生强烈的电火花，极易引起已经被超细化的AP粉体的突然燃烧或爆炸。

　　对于AP气流粉碎过程中产生的静电积累，必须采取相应的措施，消除静电，才能保证粉碎过程的安全。

　　2.3.2避免静电方法

　　气流粉碎机磨腔，输送管道及各部件间的连接件和密封件若采用导电材料（如金属材料），并将整个系统仔细接地，可使粉体上的静电能及时地导走，避免静电积累。

　　收集袋若用防静电纤维材料（如石墨纤维或金属纤维）制成，就能及时消除进入袋中的粉体上的静电，避免粉体聚集成块时产生的剥离起电。

　　保持设备和环境的清洁，工作人员穿戴防静电服进行操作等，对抑制，减少和消除粉碎过程中的静电也是有效的。

　　用静电仪测得采取上述措施后AP粉碎时出料口处*高静电电压为200V，有效避免了静电积累。

　　3结论

　　本文研究了用GQF3型扁平式气流粉碎机对氧化剂AP进行超细粉碎，通过实验得到以下结论：

　　（1）该设备对氧化剂AP进行超细粉碎，产品粒度可达2m，生产能力为18~20kg/h，产品质量稳定，生产安全可靠；

　　（2）通过实验，探索出了*佳工艺条件：气流压强为0.9~1.0MPa，进料速度为18~20kg/h，进料粒度为80~100m，出料管高度为17~18mm；制备出了D50=2m超细高氯酸铵粉体，满足了高燃速推进剂需要；

　　（3）对高氯酸铵超细粉碎过程产生的静电问题进行了分析，提出了消除静电方法，将静电电压由30kV降至200V，确保了生产过程安全。