專利名稱：低溫立式攪拌球磨機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低溫立式攪拌球磨機，可以借助液態(tài)冷卻工質(zhì)實現(xiàn)低溫球磨，用于物料的高效粉碎和納米材料的生產(chǎn)制備。
為實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案中，設(shè)計的球磨機具有分層結(jié)構(gòu)，在球磨罐與外殼之間依次為冷卻夾層和絕熱夾層，冷卻夾層中充以液氮作為冷卻工質(zhì)，絕熱夾層為高真空并充滿多層保溫材料。各層均與上端的法蘭連成一體并在各層之間形成獨立的空間。
球磨機工作時，攪拌臂轉(zhuǎn)動，磨球之間、磨球與攪拌臂和球磨罐之間的碰撞和摩擦使球磨罐的溫度升高，從而促進液氮的蒸發(fā)，所產(chǎn)生的氮氣可通過滿液管和氣閥排出，并可通過氣閥對氮氣壓力進行調(diào)節(jié)。絕熱夾層內(nèi)的高真空和所填充的多層保溫材料——可以是同心纏繞的多層保溫氈、金屬箔等——可以最大限度地降低液氮損耗，提高冷卻效率，實現(xiàn)低溫高能球磨。
本發(fā)明在球磨機冷卻夾層的外側(cè)采用絕熱夾層，以隔絕液氮與環(huán)境的直接接觸。高真空加之以同心纏繞的多層保溫材料，使得由對流傳熱和輻射傳熱引起的液氮損耗低到可以忽略不計，而熱傳導(dǎo)引起的損耗也得以最大限度地降低。液氮或其它冷卻工質(zhì)經(jīng)過增壓或者低溫液體泵送入冷卻夾層，通過液面?zhèn)鞲衅骺刂埔旱叨?，通過氣閥調(diào)節(jié)氮氣壓力。冷卻夾層內(nèi)保持一定的氮氣壓力有助于抑制液氮蒸發(fā)。當球磨過程達致穩(wěn)定時，球磨罐內(nèi)的物料保持固定的低溫，液氮的損耗速率較低且保持恒定。
本發(fā)明以較少的液氮損耗實現(xiàn)低溫高能球磨，顯著提高了磨料顆粒及其微觀組織的細化速率和細化水平，并提高了球磨機的生產(chǎn)效益。本發(fā)明還可以用于制備常溫球磨難以制備的材料，尤其適用于納米材料的開發(fā)和生產(chǎn)。
圖中1.上蓋，2.法蘭，3.球磨罐，4.內(nèi)筒，5.外筒，6.外殼，7.液氮，8.保溫材料，9.進液管，10.閥門，11.抽空口，12.磨球，13.滿液管，14.攪拌臂。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如


圖1所示。球磨機為分層設(shè)計，球磨罐3與外殼6之間有內(nèi)筒4和外筒5。球磨罐3和內(nèi)筒4之間為冷卻夾層，內(nèi)筒4和外筒5之間為絕熱夾層，外筒5與外殼6之間為空氣層。冷卻夾層中充以液氮7作為冷卻工質(zhì)，進液管9和滿液管13穿過絕熱夾層從底部通入冷卻夾層，滿液管13并與氣閥10相連，可通過氣閥10排出氮氣并調(diào)節(jié)冷卻夾層內(nèi)的氣壓。絕熱夾層中為高真空并充滿同心纏繞的多層保溫材料8，底部有抽空口11。
內(nèi)筒4、外筒5及外殼6均與法蘭2連成一體，彼此之間形成具有各自獨立空間的冷卻夾層、絕熱夾層及空氣層。上蓋1與法蘭2為可拆卸連接，上蓋1中心安裝攪拌臂14，上蓋1與法蘭2之間為靜密封，上蓋1與攪拌臂14之間為旋轉(zhuǎn)密封，外殼6起支承作用。
液氮7通過進液管9進入冷卻夾層，對球磨罐3進行冷卻。球磨機工作時，攪拌臂14轉(zhuǎn)動，磨球12之間、磨球12與攪拌臂14和球磨罐3之間的碰撞和摩擦使球磨罐3的溫度升高，從而促進液氮的蒸發(fā)，所產(chǎn)生的氮氣可通過滿液管13和氣閥10排出，并可通過氣閥10對氮氣壓力進行調(diào)節(jié)。球磨機工作時可以通過與抽空口11連接的真空泵使絕熱夾層達致高真空，也可以將抽空口11封密以獲得永久高真空。高真空和絕熱夾層內(nèi)所填充的多層保溫材料，可以是同心纏繞的多層保溫氈、金屬箔等，可以最大限度地降低液氮損耗，提高冷卻效率，實現(xiàn)低溫高能球磨。
權(quán)利要求
1.一種低溫立式攪拌球磨機，包括外殼(6)與球磨罐(3)，其特征在于外殼(6)與球磨罐(3)之間有內(nèi)筒(4)和外筒(5)，球磨罐(3)和內(nèi)筒(4)之間為冷卻夾層，內(nèi)筒(4)和外筒(5)之間為絕熱夾層，冷卻夾層中充以液氮(7)，進液管(9)和滿液管(13)穿過絕熱夾層從底部通入冷卻夾層，滿液管(13)與氣閥(10)相連，絕熱夾層中為高真空并充滿保溫材料(8)，底部有抽空口(11)，內(nèi)筒(4)、外筒(5)及外殼(6)均與法蘭(2)連成一體，上蓋(1)與法蘭(2)為可拆卸連接，上蓋(1)中心安裝攪拌臂(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫立式攪拌球磨機，其特征在于絕熱夾層中的保溫材料為同心纏繞的多層保溫氈或金屬箔。
全文摘要
一種低溫立式攪拌球磨機，球磨罐與外殼之間有冷卻夾層和絕熱夾層，冷卻夾層中充以液氮作為冷卻工質(zhì)，絕熱夾層為高真空并充滿多層保溫材料。各層均與上端的法蘭連成一體并在各層之間形成獨立的空間。上蓋與法蘭為可拆卸連接，上蓋中心安裝攪拌臂。本發(fā)明以較少的液氮損耗實現(xiàn)低溫高能球磨，大大提高了球磨機的生產(chǎn)效益，還可以用于制備常溫球磨難以制備的材料。
文檔編號B02C17/16GK1431072SQ0311511
公開日2003年7月23日 申請日期2003年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月23日
發(fā)明者李志強, 張荻 申請人:上海交通大學(xué)