一、公司简介

四川实创微纳科技有限公司落座于中国科技城--四川绵阳，经多年不断研究创新与技术突破，已成为技术领先、设备完善的物料超细超微粉碎技术研发、分级/收集设备研制与成套设备供应的专业公司。公司崇尚自主创新、追求卓越，拥有一批专业从事流体、机械、材料和结构相关研究的硕/博士研究团队。公司成立以来，目前已获国家专利18项，已向山东枣庄矿业集团、广东鹏鹄实业有限公司等提供数十套生产线和数百套配套设备。

公司可根据用户需求，为用户设计并制造Z适合、Z经济的高品质物料超细超微粉碎、分级和收集设备。本公司高水平的研发团队、工业化现场实验基地、数值模拟专用的设计软件、先进的测试仪器及方法为这一目标的实现创造了条件。

二、应用背景与意义

传统的粉煤灰综合利用主要是将其用于回填、铸砖、土壤改性等，存在有效利用率低、经济效益不明显等问题。随着粉煤灰深加工技术的发展，特别是超微粉碎技术的突破，超细粉煤灰可用在水泥（如添加剂、混合料）、橡胶（如添加剂）、塑料（如添加剂）、复合材料（如替代硅粉、涂层）等多个高附加值行业。据估计，水泥用超细粉煤灰年用量2500万吨以上、塑料用量约300万吨、橡胶用量约150万吨（替代炭黑，粒度要达到D97-2微米）。显然，基于超细粉碎的粉煤灰综合利用，市场与经济效益远大。粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加，成为我国当前排量较大的工业废渣之一。目前，粉煤灰年产量约有5亿吨左右，而综合利用率只有30-40%，导致约有25-28亿吨的巨大存放堆积。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。随着国家对环保的越发重视，粉煤灰的有效处理和资源化利用已成为一个行业难题。

蒸汽动能磨是一套以火电厂中低位品位过热蒸汽为动力，以粉煤灰废渣为原料，针对火电厂量身打造的物料超微粉碎系统。

三、蒸汽动能磨原理与优点

3.1 系统原理与组成

针对火电厂的运行特征，采用中低品位蒸汽为动力，经独特的超声速气流碰撞技术，带动粉煤灰废渣进行加速、相互碰撞与剪切、实现超微粉碎。粉碎后的物料经过涡轮气流分级，合格细粉进入除尘系统收集，粗粉返回粉碎室继续粉碎。整个超微粉碎过程在全干环境进行，净化后的空气经引风机排出。蒸汽磨系统通常由加料系统、主机系统、分级系统和收集系统四个部分组成。 

3.2 优点

（1）低成本/低能耗、低风险、低噪声。机械粉碎一般很难粉碎至10um以下的粒径，且存在高能耗、噪声污染严重等问题。气流粉碎尽管可以满足要求，但是气流粉碎的能量利用率仅为2%左右，能耗高、产能低极大的限制了其使用范围（能量转移过程：燃料的热能→过热蒸汽的势能和热能→电能→空气势能→喷射气流的动能→物料颗粒动能）。且常规的以空气为介质进行气流粉碎，对介质存储等有一定的要求，安全风险系数较高。同时，蒸汽磨生产成本仅为气流磨加工成本的1/5-1/8。 

（2）分级粒径更细，可实现纳米级分级，且颗粒球形度、粒径分布均匀度更佳。高温蒸汽磨粉碎强度更高，是传统气流磨的两倍以上，冲击力度是传统气流磨四倍以上，比常规气流磨节能30%。例如，根据需要，可加工10um的超细粉体，甚至是1-2um的超微粉体。

（3）充分利用未被使用的过热蒸汽，符合国家目前大力倡导节能减排政策的要求，易于获得政府科技资金的支持和国家科技奖励。蒸汽磨动力源采用的是电厂的过热蒸汽（温度约250℃，压力0.25MPa）属于电厂不太好使用的热源，增加了电厂的余热利用。无论经济效应，还是社会效应，其影响重大。

（4）易维护，保养成本低。蒸汽动力磨是物料与物料相互碰撞来进行粉碎的，设备磨损小，原料中如有大块异物（螺栓、铁块等）进入设备不会对设备造成损坏，维修率低、易损件极少，设备维护费用低。

（5）技术应用范围广。典型物料有：粉煤灰、固硫废渣、钛白粉、煤粉、石油焦、炭黑、炭素、高炉渣、钢渣、石墨、云     母、滑石、石英、方解石、重晶石、硅藻土、氢氧化铝/镁、金属氧化物等一切耐温的物料。

四、公司在蒸汽磨技术研发与优势

4.1 公司已开展的相关技术研究

经多年技术研发，我公司在下列相关技术上已有所突破：

（1）过热蒸汽高效粉碎的理论方法。包括：主要结构设计和多相流模拟方法，结构设计涉及laval喷管设计，喷嘴角度，间距，喷嘴数量等；多相流包括流固相互作用，原料加速，碰撞，破裂，及其输运等。

（2）超细超微物料高效分离分级技术。包括：旋转叶片产生的离心力预测方法，以筛选出满足粒径条件的颗粒。涉及分级轮设计，含转速，叶片设计（叶片形状，数目，长度等），噪声降噪等。

（3）超细超微物料收集技术。包括：收集袋材料，形状，疏密度等设计，自动除灰防堵设计等。

（4）物料输送，粉碎，分离和收集等各系统的匹配设计。包括：风量设计，流道优化，能源匹配等。

（5）放大设计，已完成技术样机的加工制造及工业化应用。 

4.2 应用案例

2018年初，四川极速动力超微粉体设备制造有限公司（简称极速动力公司）为山东枣庄矿业集团设计的高温蒸汽磨系统，经3个月长时间运行表明，D97=15μm时，3.4T/h；D97=10μm时，1.8T/h。

对比国内，国内现有的相关研究，目前只有部分实验室设备运行，如每小时10kg左右或以下产量，但是目前还未能实现工业运行（1t/h以上量级），或工业级的至今调试没有成功。