Современная промышленность также предъявляет сверхтонкие требования к легковоспламеняющимся, взрывоопасным и окисляющимся материалам во многих областях, но эти материалы склонны к взрыву, когда воздух используется в качестве среды для дробления воздушным потоком. Например, было много взрывных аварий, когда порошок кобальта, сера и другие материалы дробились с использованием воздуха в качестве среды, что принесло огромные потери и угрозу безопасности для перерабатывающих компаний. Поэтому для тонкой обработки легковоспламеняющихся, взрывоопасных и окисляющихся материалов безопасность и предотвращение взрыва являются первыми проблемами, которые необходимо решить.
Взрыв горючего порошка вызван реакцией окисления частиц порошка при контакте с кислородом, которая завершается мгновенно при определенных условиях, вызывая внезапное увеличение объема, создавая высокую температуру и выделяя газ. Хорошо известно, что для взрыва горючего порошка требуются горючие материалы, кислород и источник воспламенения. Поэтому характеристики взрыва горючего порошка связаны с концентрацией порошка, размером частиц порошка, концентрацией кислорода и источником воспламенения.
Система распыления с защитным газом инертного газа использует азот, аргон или другие инертные газы в качестве распыляющей среды. Система защищает материалы от подачи, распыления, сортировки, транспортировки, разделения и упаковки под защитой инертного газа. В полностью закрытой системе микроположительного давления содержание кислорода контролируется в соответствии со стандартом безопасности посредством онлайн-обнаружения анализатора кислорода и автоматического устройства пополнения кислорода. Содержание кислорода в смеси пыли и инертного газа будет снижено до значения, при котором пламя не может распространяться; снижение содержания кислорода также увеличит температуру воспламенения, энергию воспламенения и нижний предел взрываемости облака пыли, так что температура воспламенения и способность воспламенения облака пыли уменьшатся. Когда объемная доля кислорода ниже определенного предельного значения, независимо от того, насколько высока концентрация пыли, облако пыли не может взорваться. Это значение называется предельным содержанием кислорода этого типа пыли. В практических приложениях для предельного содержания кислорода часто принимается определенный коэффициент безопасности, чтобы получить максимально допустимое содержание кислорода. Инертные среды включают азот, гелий, аргон, углекислый газ и т. д. Среди них азот является широко используемой инертной средой. Как правило, электростатические искры теряют способность воспламеняться в азоте, но некоторые частицы металлического порошка также могут гореть в азоте. Например, порошок магния должен быть защищен аргоном или гелием.
Мельница с воздушным потоком, защищенная инертным газом, представляет собой оборудование для сухого воздушного помола легковоспламеняющихся, взрывоопасных и окисляющихся материалов. Система в основном состоит из газового компрессора, газового резервуара, силоса, основного блока воздушного помола, циклонного сепаратора, пылеуловителя и т. д. Азот или другие инертные газы непрерывно заполняются в систему для отвода воздуха, а затем сырье в силосе автоматически и равномерно добавляется в зону дробления основного блока воздушного помола. Сжатый инертный газ распыляется в зону дробления на высокой скорости через специальную сверхзвуковую форсунку. Материал ускоряется в сверхзвуковом струйном потоке и многократно ударяется, сталкивается и трётся на пересечении струйного потока для достижения дробящего эффекта. Дробленый материал поступает в зону классификации с восходящим потоком воздуха под действием системы микроположительного давления. Мелкие частицы, которые соответствуют требованиям к размеру частиц, собираются циклонным сепаратором и пылеуловителем с потоком воздуха, а крупные частицы, которые не соответствуют требованиям к размеру частиц, возвращаются в зону дробления для дальнейшего дробления; и инертный газ, отделенный от пылеуловителя, фильтруется и возвращается в газовый компрессор с газовым портом для рециркуляции. Эта система подходит для сверхтонкого дробления легковоспламеняющихся, взрывоопасных и окисляющихся материалов и может соответствовать требованиям безопасности, охраны окружающей среды, энергосбережения и чистого производства.