專(zhuān)利名稱(chēng)：高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超微細(xì)粉體加工機(jī)械設(shè)備。
粉末工業(yè)是一個(gè)重要的基礎(chǔ)原料工業(yè)，粉末制備技術(shù)在化學(xué)工業(yè)及材料工業(yè)中占有重要地位。事實(shí)上，人類(lèi)對(duì)于粉末的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用很久以前就已經(jīng)開(kāi)始。粉末技術(shù)從古代由陶瓷制備逐漸發(fā)展起來(lái)，并刺激了工業(yè)革命和化學(xué)工業(yè)的產(chǎn)生。1943年，美國(guó)的J.M.Dallavalle出版了《粉體學(xué)、微粒子技術(shù)》，首次反粉末制備和應(yīng)用等歸納在一起。隨后德國(guó)的Hans Rumpf等人對(duì)粉末制備進(jìn)行了分類(lèi)，并將物理化學(xué)和化學(xué)熱力學(xué)介入粉末制備過(guò)程，奠定了粉末技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
20世紀(jì)80年代，超細(xì)粉末逐漸發(fā)展起來(lái)，日趨成為各國(guó)研究的重點(diǎn)。所謂超細(xì)粉末是指尺度介于分子、原子與塊狀材料之間，通常泛指1-100nm范圍內(nèi)的微小固體顆粒。包括金屬、非金屬、有機(jī)、無(wú)機(jī)和生物等多種顆粒材料。隨著物質(zhì)的超細(xì)化，其表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了塊狀材料所不具有的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，從而使超細(xì)粉末與常規(guī)顆粒材料相比較具有一系列優(yōu)異的物理、化學(xué)性質(zhì)。超細(xì)粉末的優(yōu)良特性使之作為一種新材料在宇航、電子、冶金、化學(xué)、生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中展示了廣闊的應(yīng)用前景。在精細(xì)化工和新材料領(lǐng)域中以粉末為原料的產(chǎn)品約占50％，粉末原料成本占總成本的30％-60％據(jù)統(tǒng)計(jì)美國(guó)Dupont公司1985年和1992年3000多種產(chǎn)品中62％的是以粉末或以其為基礎(chǔ)的產(chǎn)品，其化學(xué)工業(yè)40％增值來(lái)源于超細(xì)粉末技術(shù)的進(jìn)步。超細(xì)粉末生產(chǎn)技術(shù)已成為改造油漆、涂料、洗滌劑、化妝品等傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)，促使信息記錄介質(zhì)、精細(xì)陶瓷、電子技術(shù)等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。
但隨著超細(xì)粉體的應(yīng)用的快速發(fā)展，制約超細(xì)粉體應(yīng)用的發(fā)展的瓶頸問(wèn)題將越來(lái)越突出。
超細(xì)粉末的制備包括機(jī)械粉碎、液相合成和氣相合成等多種方法。
其中機(jī)械粉碎的開(kāi)發(fā)要點(diǎn)是提高有效粉碎能，大多利用沖擊、切剪、摩擦等機(jī)械力的綜合作用進(jìn)行超細(xì)粉碎。主要粉碎設(shè)備有(1)高速機(jī)械沖擊式微粉碎機(jī)(2)氣流粉碎機(jī)；(3)輥壓式磨機(jī)；(4)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)式磨機(jī)。
高速機(jī)械沖擊式微粉碎機(jī)是利用高速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上的錘、葉片、棒件等對(duì)物料進(jìn)行撞擊，并使其在轉(zhuǎn)子與定子間、物料顆粒與顆粒間產(chǎn)生高頻度的相互強(qiáng)力沖擊、剪切作用而粉碎的設(shè)備。其工藝流程是由給料機(jī)喂入粉碎室的物料在高速回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子與帶齒襯套的定子之間受到?jīng)_擊剪切粉碎；然后在氣流的帶動(dòng)下進(jìn)入分級(jí)區(qū)，微粉隨氣流通過(guò)分級(jí)蝸輪排出機(jī)外，由收塵器捕集，粗粉在重力作用下落回轉(zhuǎn)子內(nèi)再次被粉碎。
氣流粉碎機(jī)是利用高速氣流(300-500m/s)或過(guò)熱蒸汽(300-400℃)的能量，使顆粒相互沖擊、碰撞摩擦而粉碎，同時(shí)氣流還帶動(dòng)粉碎顆粒進(jìn)入分級(jí)區(qū)進(jìn)行分級(jí)后排出機(jī)外。
輥壓式磨機(jī)是利用一對(duì)相向旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)訉⑽锪蠑D壓成條狀小塊，再經(jīng)解碎后成為細(xì)產(chǎn)品。
介質(zhì)運(yùn)動(dòng)式磨機(jī)是利用外加振動(dòng)或攪拌力或介質(zhì)對(duì)物料進(jìn)行研磨粉碎。
現(xiàn)有機(jī)械粉碎設(shè)備均存在著加工產(chǎn)量低、能耗大、有效粉碎功小，適用的原料的進(jìn)料硬度小，產(chǎn)品細(xì)度大的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是為了提供一種能耗小、產(chǎn)量大、有效粉碎功大、產(chǎn)品細(xì)度細(xì)、損耗小的高速氣流多級(jí)超微細(xì)粉體磨。
本實(shí)用新型的目的可通過(guò)如下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)一種高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨，包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、主軸、磨腔和細(xì)粉回收裝置等；在磨腔的主軸上同軸安裝有至少一個(gè)湍流盤(pán)，湍流盤(pán)由輪盤(pán)兩側(cè)裝有同旋向的葉片制成；磨腔的出料口通過(guò)出料管與氣流粉碎室相連，氣流粉碎室的上部與分離室相連，分離室與至少一級(jí)旋風(fēng)回收料斗和與引風(fēng)機(jī)相連的除塵收粉料斗相連。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型采用至少一級(jí)湍流盤(pán)在腔體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在腔體中產(chǎn)生強(qiáng)大氣流并形成高度湍流，高度湍流在湍流盤(pán)的輪邊形成高度湍流帶，該湍流帶可使物料高速對(duì)撞、自磨粉碎，由湍流盤(pán)形成的高度湍流還通過(guò)磨腔的出料管形成高速?lài)娚錃饬鲝亩跉饬鞣鬯槭沂刮锪显俅伪环鬯椴⒈环蛛x；因而本實(shí)用新型的湍流的利用率達(dá)到最高，且湍流的效率達(dá)到相對(duì)最高的效率，從而使本實(shí)用新型的有效粉碎功大可達(dá)65％以上、產(chǎn)量高。
2、本實(shí)用新型由于在磨腔側(cè)壁設(shè)有固定導(dǎo)風(fēng)片和在主軸上同軸安裝有惰性調(diào)風(fēng)輪，可使湍流盤(pán)的葉片基本上處于不磨損狀態(tài)，其損耗很小。
4、本實(shí)用新型產(chǎn)生高度湍流具有慣性力矩，可對(duì)主軸產(chǎn)生慣性扭矩，從而可使能量損耗降至最低，可大大節(jié)省動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的功率；且物料的二次粉碎也是利用利用湍流產(chǎn)生的高速氣流進(jìn)行粉碎，氣流粉碎時(shí)無(wú)需二次供能，因此在同等產(chǎn)量的磨機(jī)中本實(shí)用新型的能量利用率最大。
5、本實(shí)用新型由于有效粉碎功大，因而其可破磨莫氏硬度1-10級(jí)的各種材料，其加工的粉體的細(xì)度細(xì)可達(dá)幾十納米至100微米，其破磨的物料粒度細(xì)，D97達(dá)到2μm以下，且物料的比表面積大。
6、實(shí)用新型由于利用湍流和氣流自磨加工粉碎物料，且物料分離后粗顆粒回流而得到重新粉碎；因而粉體的顆粒形狀好，均勻度高、粒度分布窄、純度高、活性大。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖給出


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意
圖1-動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置2-主軸3-固定導(dǎo)風(fēng)片4-湍流盤(pán)5-磨腔6-調(diào)流浮魚(yú)7-氣流粉碎室8-分離室9-粗粉管10-中粉管11-細(xì)粉管12-旋風(fēng)回收料斗13-除塵收粉料斗14-引風(fēng)機(jī)15-給料裝置16-調(diào)壓口17-出料管18-回流管19-惰性調(diào)風(fēng)輪圖2是本實(shí)用新型的湍流盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖20-輪盤(pán)21-葉片圖3是本實(shí)用新型的湍流盤(pán)的俯視圖圖4是本實(shí)用新型的氣流粉碎室結(jié)構(gòu)示意圖22-噴嘴本實(shí)用新型還將結(jié)合附圖實(shí)施例作進(jìn)一步詳述參照
圖1，一種高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨，包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置1、主軸2、磨腔5和細(xì)粉回收裝置、給料裝置15等；所述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置1為變頻調(diào)速電機(jī)；所述的給料裝置15為自動(dòng)給料裝置，自動(dòng)給料裝置15垂直湍流盤(pán)4與磨腔5相連；在磨腔5的主軸2上同軸安裝有兩個(gè)湍流盤(pán)4，湍流盤(pán)4由輪盤(pán)20兩側(cè)裝有同旋向的葉片21制成；參照?qǐng)D2、3，湍流盤(pán)4的葉片21為雙弧形，葉片21靠主軸2處呈斜面，其斜面與主軸2的軸線夾角為20-39.5°；磨腔5的出料口通過(guò)出料管17與氣流粉碎室7相連，在磨腔5的出料管17內(nèi)設(shè)有調(diào)流浮魚(yú)6；氣流粉碎室7的上部與分離室8相連，分離室8通過(guò)細(xì)粉管11與至少一級(jí)旋風(fēng)回收料斗12和與引風(fēng)機(jī)14相連的除塵收粉料斗13相連；在分離室8上還連有粗粉管9、中粉管10；在分離室8底部設(shè)有回流管18與磨腔5的進(jìn)料口相聯(lián)；另在磨腔5的下部設(shè)有調(diào)壓口16。
參照?qǐng)D4，氣流粉碎室7與磨腔5出料管17相連處設(shè)有高速氣流噴嘴22。
實(shí)施例2，在上述實(shí)施例的磨腔5側(cè)壁正對(duì)湍流盤(pán)4葉片21處設(shè)有固定導(dǎo)風(fēng)片3。
實(shí)施例3，在上述實(shí)施例的磨腔5的兩湍流盤(pán)4之間同軸安裝有惰性調(diào)風(fēng)輪19。
權(quán)利要求1.一種高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨，包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置(1)、主軸(2)、磨腔(5)和細(xì)粉回收裝置等；其特征在于在磨腔(5)的主軸(2)上同軸安裝有至少一個(gè)湍流盤(pán)(4)，湍流盤(pán)(4)由輪盤(pán)(20)兩側(cè)裝有同旋向的葉片(21)制成；磨腔(5)的出料口通過(guò)出料管(17)與氣流粉碎室(7)相連，氣流粉碎室(7)的上部與分離室(8)相連，分離室(8)與至少一級(jí)旋風(fēng)回收料斗(12)和與引風(fēng)機(jī)(14)相連的除塵收粉料斗(13)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨，其特征在于所述的湍流盤(pán)(4)的葉片(21)為雙弧形，葉片(21)靠主軸(2)處呈斜面，其斜面與主軸(2)的軸線夾角為20-39.5°。
3.如權(quán)利要求1所述的高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨，其特征在于在磨腔(5)側(cè)壁正對(duì)湍流盤(pán)(4)葉片(21)處設(shè)有固定導(dǎo)風(fēng)片(3)。
4.如權(quán)利要求1所述的高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨，其特征在于在磨腔(5)的兩湍流盤(pán)(4)之間同軸安裝有惰性調(diào)風(fēng)輪(19)。
5.如權(quán)利要求1所述的高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨，其特征在于在磨腔(5)的出料管(17)內(nèi)設(shè)有調(diào)流浮魚(yú)(6)。
6.如權(quán)利要求1所述的高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨，其特征在于在磨腔(5)的下部設(shè)有調(diào)壓口(16)。
7.如權(quán)利要求1所述的高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨，其特征在于在分離室(8)底部設(shè)有回流管(18)與磨腔(5)的進(jìn)料口相聯(lián)。
8.如權(quán)利要求1所述的高速氣流多級(jí)超細(xì)粉體磨，其特征在于在分離室(8)上還連有粗粉管(9)、中粉管(10)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種超微細(xì)粉體機(jī)械破磨設(shè)備,在磨腔的主軸上同軸安裝有至少一個(gè)湍流盤(pán),湍流盤(pán)由輪盤(pán)兩側(cè)裝有同旋向的葉片制成;磨腔的出料口通過(guò)出料管與氣流粉碎室相連,氣流粉碎室的上部與分離室相連,分離室與至少一級(jí)旋風(fēng)回收料斗和與引風(fēng)機(jī)相連的除塵收粉料斗相連;本實(shí)用新型能耗小、產(chǎn)量大、有效粉碎功大可達(dá)65%以上、產(chǎn)品細(xì)度細(xì)可達(dá)0.1微米以細(xì)、損耗小、能耗低。
文檔編號(hào)B02C19/06GK2442753SQ0026
公開(kāi)日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2000年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月12日
發(fā)明者任良勇, 魏成剛 申請(qǐng)人:任良勇, 魏成剛