气力混合是20世纪50年代出现的一种混合新技术，它没有运动部件，限制性较小，具有结构简单、维修方便、费用低和动力消耗少、混合效果好的特点，主要应用于粉状物料的混合。在功率消耗处于正常允许范围的情况下，机械混合的设备工作容量一般为20~60m³，但是气力混合装置却可高达100m³，甚至更大。气力混合所需的功率消耗，一般总是要比机械混合的要低,如图1.1所示。

1.1混合机容量与功率

气力混合的类型有多种，按混合过程中粉料运动特点可分为重力式(包括外管式、内管式与旋管式等)、流化式、脉冲旋流式。按其混合方式和功能分为间歇式混合库、混合室混合库和多料流式混合库。

1. 流化式气力混合

流化式气力混合如图 1.2所示,压缩空气从不同的部位穿过多孔板1进入料层,吹射粉料使粉料呈流态化,在强化充气的条件下产生涡流和剧烈的翻腾而起到混合作用。最后,空气从过滤器2逸出。由于流态化状态系自始至终地保持着,而粒子尺寸增大,则气流速度亦需相应提高,所以,流态化式气力混合所需功率比较大些。

流化式气力混合在水泥行业称为间歇式混合库，图1.3是四等分扇形充气装置在对角充气时，库内物料运动情况示意图。在水泥厂用间歇式混合库混合生料，如果原来生料的碳酸钙含量的标准偏差小于3%时，搅拌不超过60min，大致上就可以将标准偏差降至0.2%左右。

1.2流化式气力混合      1.3间歇式均化库充气时粉料运动示意图

为了使粉料流态化,首先要将空气分散成很细的气流向粉料吹射。图1.4所示的充气装置是现在普遍采用的空气搅拌部件,图中的透气板是多孔陶瓷板,也有用多孔水泥板或尼龙布料作为透气板的。

1.4充气装置示意图

2. 重力式气力混合

如图 1.5所示，重力式气力混合的主要作用原理是利用物料在圆锥状料斗的流动，在汇合出口处，具有混合效果，该效果主要由重力流动所产生。

 1.5重力流的混合效果           1.6外管重力式气力混合        1.7内管重力式气力混合

2.1. 外管重力式气力混合

如图1.6所示，由料仓1与位于其下的集料斗2组成主体，在料仓的周围沿着螺旋方向开有约32个外管3，以能在仓内各种高度上取得物料，其目的是使入仓后物料在被集料斗进行混合之前，先予充分分散。然后直接通过各个外管而向集料斗集中。也有少数物料是从料仓底部的中央出口流往集料斗的。来自各处的物料就由集料斗进行重力式混合，最后依靠风机4气送进入料仓，继续混合。该装置的关键在于这些外管的合理设计，要求管内流速匀稳，在集料斗内集合时，相互间不宜有冲击影响，以免破坏了重力混合的作用。该装置的工作容量可以高达100m³。

2.2. 内管重力式气力混合

内管重力式如图 1.7所示，位于内管1顶部的反射罩2也具有同样的分散物料的作用。向四周辐射状分散的物料借重力下落，最后集聚混合至内管底部，随即又从内管中依靠气力上升：重新循环。内管式的工作容量可达150m³，负荷比为7~12。

2.3. 旋管重力式气力混合

如图 1.8所示，圆简料仓1上部沿简壁切线方向有三个进管2，物料由此入仓，同旋风分离器，物料沿壁下沉而混合，气体上逸，如此借仓外气送装置反复进行。

1.8旋管重力式气力混合

2.4. 多料流式混合库

多料流式混合库是尽可能在库内产生良好的料流重力混合作用，以提高混合效果。基本上不用气力混合，以节约动力和简化设备。这种混合库单库的混合效果一般在7左右；双库并联的混合效果值可达10；三库并联则可达15。

3. 脉冲旋流式气力混合

与强制式机械混合一样，脉冲旋流式气力混合是气力混合中效率较高的一种混合方法。工作容量为1～40m³，混合时间不超过60秒，对于密度差高达6:1的物料仍能得到满意的均匀度，微量添加剂的重量百分率仅0.001%的话，也能使之混合均匀。

1.9脉冲旋流式气力混合

如图1.9所示，混合仓的锥形底部有一特殊设计的混合机头1，它能向仓内提供脉冲的向上空气旋流，于是带起所有物料一起运动。每当脉冲供气停止，物料颗粒就下降，而在下一次气旋时，它们又从另一地点往上升起。物料颗粒被压缩空气的旋流做反复移动，导致物料的强烈混合。每一脉冲周期约1s，所以不仅混合耗气量较低(图1.10)，而且从装料至卸料总共为3.5～4.0min。值得指出的是，混合仓还可兼作气力输送的发送罐，即混合后的物料直接由气力输送卸出。适用物料的粒度为300目至3mm。混合用气经过滤器排出，物料损失为0.5%～1.0%，或经再处理而回收。

以脉冲旋流式气力混合为基础的混合室混合库可同时进料、搅拌和出料，结构如图1.11库的容积几乎不受限制，容量20000t不算最大，而间歇混合库的容积有限制，容量3000t已接近上限。混合室混合库是连续进行混合，混合过程先为重力混合，后为气力混合。

     1.10脉冲旋流式气力混合的耗气量              1.11混合室混合库

  4. 结语

 湖南经源PBM系列脉冲气流混合设备，结合多种气力混合技术，是一款专门针粉体材料批量混合，进行设计和开发的气力式混合设备，特别适用粉体包装前的不同批次物料的混合，具有高效、无磁性物质污染、集成度高的综合优势。