目前,現(xiàn)代工業(yè)許多領域的易燃易爆、易氧化產(chǎn)品有超細要求,這些產(chǎn)品用空氣作介質粉碎時,產(chǎn)生氧化或發(fā)生爆炸,粉碎粒徑越小,爆炸下限越低,最小點火能量越小,這就使粉塵爆炸的潛在危險大大增加。而在生產(chǎn)過程中必須要符合安全、防爆、環(huán)保、節(jié)能、清潔的要求,就應采用新工藝、新配方,并實現(xiàn)連續(xù)化、自動化生產(chǎn)。在粉體生產(chǎn)過程中,易燃、易爆、易氧化物料的超細粉碎是迫切需要解決的難題。
對于易燃、易爆、易氧化物料有空氣作介質超細氣流粉碎時易發(fā)生爆炸,在行業(yè)用空氣為介質氣流粉碎鈷粉、硫磺等物料時曾發(fā)生多起爆炸事故,存在很大安全隱患。為此有必要深入探究這些物料的爆炸原因,認識可燃粉體爆炸特性,并采取惰性化防爆措施,以杜絕此類事故的發(fā)生。
可燃粉體爆炸系因粉體粒子與氧氣接觸,在特定條件下瞬時完成的氧化反應,其使體積驟然增大,產(chǎn)生高溫和釋放氣體所致。眾所周知,可燃粉體爆炸需要有可燃物質、氧氣和點火源,故而,可燃粉體爆炸特性與粉體濃度、粉體粒度、氧濃度、點火源有關。
粉塵爆炸具備3個要素:氧氣、點火源、可燃物,只要消除其中任一條件即可防止爆炸的發(fā)生。而粉碎易燃、易爆、易氧化物料的防爆關鍵點是控制氧含量,消除點火源。
惰性氣體保護氣流粉碎系統(tǒng)系采用氮氣、氬氣或其他惰性氣體作為粉碎介質。該系統(tǒng)從進料、粉碎、分級、輸送、分離及包裝全過程中物料均在惰性氣體保護下。在全封閉微正壓系統(tǒng)中,通過氧分析儀在線檢測和自動補氧裝置,控制氧含量在安全標準之內,粉塵與惰性氣體混合物中的氧含量會減少至火焰不能傳播的數(shù)值;氧含量降低同時會增大粉塵云的著火溫度、點燃能量和爆炸下限,以使粉塵云的著火溫度、點燃能力下降。當氧的體積分數(shù)抵于某一極限值時,無論粉塵濃度多大,粉塵云均不能發(fā)生爆炸,此值稱為該種粉塵的極限氧含量。在實際應用中,往往對極限氧含量取一定的安全系數(shù),得到最大允許氧含量。惰化介質有氮氣、氦氣、氬氣、二氧化碳等。其中,氮氣是常用的惰化介質 ,一般情況下,靜電火花在氮氣里就失去了惰化介質 ,一般情況下,靜電火花在氮氣里就失去了點燃能力,但有些金屬粉粒在氮氣中也能燃燒,如鎂產(chǎn)業(yè)集群 必須用氬氣或氦氣進行保護。

惰性氣體保護氣流粉碎機系統(tǒng)具有以下特點:
(1)適用性強:根據(jù)易燃易爆、易氧化物料性質,可選擇與其相適應的惰性氣體作為粉碎介質。
(2)粉碎范圍廣:粒徑在D97=2-15微米范圍任意選用。
(3)產(chǎn)品無污染:采用惰性氣體對易燃、易爆粉體實行超音速氣流粉碎時,物料粒子受到超音速氣流沖擊及粒子相互沖擊、碰撞粉碎,產(chǎn)品純度高。
(4)可有效控制系統(tǒng)中氧含量:在系統(tǒng)中,可根據(jù)產(chǎn)品特性的要求控制惰性氣體的純度,氧含量可任意設定。由此,在全封閉微正壓系統(tǒng)中,能自動控制氧含量在安全標準范圍之內;倘如在預定時間內氧含量仍未達標,則會自動應急停機。此外惰性氣體可循環(huán)使用,消耗極小。
(5)控制系統(tǒng)濃度,無粉塵溢出:由于物料粉碎系在密閉系統(tǒng)中運行,且加料系統(tǒng)亦為全封閉下勻速進料裝置,加料速度隨系統(tǒng)濃度變化自動調節(jié),并對設備和管線采用防堵結構,有效降低粉體堆積和粉塵溢出。
(6)消除系統(tǒng)靜電,防爆性能良好:鑒于系統(tǒng)中設備與管線為金屬構件,為此除塵器采用導電濾料袋,并全系統(tǒng)良好接地,以盡量釋放粉體靜電。全系統(tǒng)采用防爆電機、電器及防爆結構,確保安全運行。
(7)自動化程度較高:在系統(tǒng)中采用先進的自動化控制,使運行狀態(tài)做到實時顯示,實現(xiàn)了全自動控制,還可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。