一種離心式無隔網(wǎng)料珠分離介質(zhì)攪拌磨的制作方法
【專利摘要】一種離心式無隔網(wǎng)料珠分離介質(zhì)攪拌磨，含有：旋轉(zhuǎn)接頭1、空心內(nèi)軸2、外軸3、外軸軸封4、內(nèi)軸軸封5、分離渦輪6、轉(zhuǎn)子7、內(nèi)定子8。內(nèi)軸帶動(dòng)分離渦輪，磨珠及顆粒較粗的物料被渦輪產(chǎn)生的離心力甩出，細(xì)顆粒物料在給料泵壓力作用下克服渦輪離心力進(jìn)入內(nèi)軸出料孔被排出，外軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起攪拌研磨作用，轉(zhuǎn)子的若干條渦流槽產(chǎn)生的離心力驅(qū)使流體在缸內(nèi)作徑向、軸向及圓周循環(huán)流動(dòng)，螺旋排列銷釘?shù)亩ㄗ佑袛嚢柩心プ饔?，并?qū)使同轉(zhuǎn)子帶動(dòng)作圓周運(yùn)動(dòng)的流體呈螺旋向上移動(dòng)流入轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)腔，進(jìn)入下一個(gè)研磨循環(huán)。這種介質(zhì)攪拌磨研磨效率大幅提高，不受磨珠珠徑大小的影響，一次研磨產(chǎn)品粒徑明顯減小，與傳統(tǒng)磨機(jī)相比，產(chǎn)量可增加50~100%。
【專利說明】一種離心式無隔網(wǎng)料珠分離介質(zhì)攪拌磨
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于介質(zhì)攪拌研磨設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種離心式無隔網(wǎng)料珠分離介質(zhì)攪拌磨。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常規(guī)的介質(zhì)攪拌磨料珠分離裝置主要有動(dòng)、靜環(huán)式縫隙分離方式、隔網(wǎng)式靜態(tài)分離和疊片縫隙分離方式三大類，廣泛應(yīng)用在涂料、油墨、染料、礦業(yè)、生物、醫(yī)藥、電子材料的超細(xì)研磨領(lǐng)域中。動(dòng)靜環(huán)縫隙分離方式只在動(dòng)環(huán)與靜隔網(wǎng)環(huán)間形成一個(gè)環(huán)形出料間隙，由于出料空間有限，在給料泵的作用下，很多磨珠積聚在隔網(wǎng)分離器周圍相互摩擦產(chǎn)生大量的熱量使被研磨料漿溫度升高，同時(shí)又阻塞物料的排出，致使研磨效率降低。雖然隔網(wǎng)式靜態(tài)分離方式疊片縫分離方式可根據(jù)要增大隔網(wǎng)的直徑或其長度來增加出料空間，但由于靜態(tài)出料方式在遇到粘度高或稠度高的漿料時(shí)，粘稠的物料會(huì)因粘結(jié)而堵塞隔網(wǎng)孔，使分離裝置失效。原有的三種均采用隔網(wǎng)或間隙分離磨珠和物料的方式，致使出料效率偏低、滯留在研磨腔內(nèi)的物料被反復(fù)研磨致使磨腔內(nèi)料漿溫度過高，可使得一些材料(如熱敏性材料)的研磨受到限制。此外，分離間隙的大小與珠徑的大小必須相當(dāng)匹配才有效，當(dāng)磨珠小到一定程度(如小于0.2mm)，就難以采用隔網(wǎng)或間隙式方式實(shí)現(xiàn)磨珠與物料分離。在超細(xì)研磨過程中，采用隔網(wǎng)或間隙使磨珠與物料分離方式限制了對(duì)超細(xì)顆粒(尤其是納米粒級(jí))物料的研磨和分散。因此，發(fā)明一種無隔網(wǎng)、并不受磨珠直徑大小影響的動(dòng)態(tài)離心式料珠分離裝置對(duì)制造和使用超細(xì)研磨和分散設(shè)備的企業(yè)都有非常重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種離心式無隔網(wǎng)料珠分離介質(zhì)攪拌磨(如圖1所示)，包括出料旋轉(zhuǎn)接頭(I)、空心內(nèi)軸(2)、外軸軸封(4)、內(nèi)軸軸封(5)、分離渦輪(6)、攪拌轉(zhuǎn)子
(7)、內(nèi)定子(8) ο
[0004]所述空心內(nèi)軸上端與出料旋轉(zhuǎn)接頭，軸轉(zhuǎn)接頭不轉(zhuǎn)保證定向出料。內(nèi)外軸分別由兩個(gè)不同轉(zhuǎn)速的皮帶輪帶動(dòng)，不同的珠徑及工藝調(diào)節(jié)不同的速度，內(nèi)軸下端安裝料珠分離渦輪，外軸下端安裝攪拌轉(zhuǎn)子，內(nèi)外軸由兩組軸承相互固定，外軸固定在傳動(dòng)座上。所述轉(zhuǎn)子有若干條渦流槽形成渦輪結(jié)構(gòu)，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子上的渦流槽產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力驅(qū)使流體作徑向循環(huán)運(yùn)動(dòng)并驅(qū)使流體沿缸壁向下流動(dòng)，由于離心力的作用，磨珠大多分布在直徑較大的流場區(qū)域作圓周循環(huán)高速運(yùn)動(dòng)而起剪切和擠壓作用。轉(zhuǎn)子上的銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大而均勻的攪拌作用，使得磨珠與磨珠之間、磨珠與缸壁之間、磨珠與轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生很強(qiáng)大的剪切力和擠壓力使物料顆粒得以有效的粉碎。
[0005]所述料珠分離渦輪有若干條漸開線渦流槽，旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，把磨珠及較粗顆粒的物料向外拋甩使其進(jìn)入轉(zhuǎn)子的循環(huán)研磨區(qū)域，避免磨珠進(jìn)入內(nèi)軸出料孔。細(xì)小顆粒的物料在給料泵的壓力作用下可以克服離心力進(jìn)入分離渦輪內(nèi)腔流向內(nèi)軸出料孔并被排出。調(diào)節(jié)合適的速度可防止磨珠被排出。
[0006]所述內(nèi)定子其圓周分布螺旋排列的銷釘，螺旋排列的銷釘驅(qū)使由轉(zhuǎn)子帶動(dòng)的流體呈螺旋循環(huán)向上流動(dòng)進(jìn)入轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)腔，細(xì)小顆粒的物料在給料泵的壓力作用下克服分離渦輪的離心力進(jìn)入內(nèi)軸出料孔被排出，大顆粒物料及磨珠在轉(zhuǎn)子渦槽的作用下向外拋甩，進(jìn)入下一個(gè)研磨循環(huán)。內(nèi)定子的銷釘有攪拌剪切的作用，使物料顆粒研磨得更細(xì)。內(nèi)定子有內(nèi)冷結(jié)構(gòu)，防止料漿升溫過高。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
O由于帶渦輪的轉(zhuǎn)子，料珠分離渦輪旋轉(zhuǎn)時(shí)都產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，磨珠及較粗顆粒的物料被向外拋甩而不能進(jìn)入內(nèi)軸出料通道，從而實(shí)現(xiàn)無濾網(wǎng)、無隔片無疊片的料珠分離，而且不受磨珠珠徑大小的影響?？墒褂米钚√沾?如氧化鋯)磨珠珠徑可達(dá)到0.2_。
[0008]2)由于不受磨珠珠徑及濾網(wǎng)間隙大小的影響，可以實(shí)現(xiàn)出料流量大、生產(chǎn)效率大幅度高。
[0009]3)由于出料通暢無阻，防止粘稠物料長時(shí)間滯留在腔體內(nèi)研磨而出現(xiàn)超溫、變色、乳化等問題，尤其對(duì)熱敏材料的研磨和分散效果更佳。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明
圖中(I)是本發(fā)明的離心式無隔網(wǎng)料珠分離介質(zhì)攪拌磨的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中:1-出料旋轉(zhuǎn)接頭、2-空心內(nèi)軸、3-外軸、4-外軸軸封、5-內(nèi)軸軸封、6-分離渦輪、7-攪拌轉(zhuǎn)子、8-內(nèi)定子。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖(I)所示，本發(fā)明的離心式無隔網(wǎng)料珠分離攪拌介質(zhì)攪拌磨，所述空心內(nèi)軸I上端安裝出料旋轉(zhuǎn)接頭
1、下端安裝料珠分離潤輪10,外軸4下端安裝攪拌轉(zhuǎn)子10,內(nèi)軸2、外軸4的上端分別由兩個(gè)不同速度的皮帶輪帶動(dòng)。外軸2驅(qū)使轉(zhuǎn)子7轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子渦輪產(chǎn)生的離心力驅(qū)使流體作徑向及圓周循環(huán)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效循環(huán)研磨。高速轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)軸2驅(qū)使分離渦6輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，使得大顆粒的物料及磨珠被甩出。內(nèi)軸2和外軸4的轉(zhuǎn)速根據(jù)磨珠大小及工藝要求調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)在無隔網(wǎng)的情形下料珠的有效分離。磨珠在流場的分布是離軸心越遠(yuǎn)密度越高。流場的速度及能量分布是離軸心越遠(yuǎn)速度越高，能量越高。
[0012]粒徑越大的物料受離心力越大、越易被拋甩到離軸心越遠(yuǎn)的高能量密度區(qū)被磨珠研磨和分散。粒徑越小的物料受到的離心越小，在給料泵的壓力作用下越易克服渦輪的離心力進(jìn)入出料管被排出。細(xì)小粒徑物料被排出，而中、大粒徑物料被驅(qū)入中、高能量密度區(qū)進(jìn)行循環(huán)研磨，這種粒徑大小與能量密度高低相對(duì)應(yīng)的合理匹配的模式使其研磨和分散效果達(dá)到最佳，效率更高，粒徑分布范圍更窄、顆粒更均勻、可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出納米級(jí)顆粒產(chǎn)品的超細(xì)研磨。
[0013]根據(jù)上述機(jī)理，發(fā)明人制造了一臺(tái)容積為20升功率為45千瓦的離心式無隔網(wǎng)料珠分離介質(zhì)攪拌磨。與傳統(tǒng)式型號(hào)近似的棒銷式轉(zhuǎn)子動(dòng)靜環(huán)隔網(wǎng)分離介質(zhì)攪拌磨進(jìn)行硫酸鋇研磨的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，這種離心式分離介質(zhì)攪拌磨比靜態(tài)管網(wǎng)分離裝置的介質(zhì)攪拌磨在如下幾方面的研磨效果有明顯的改善:
I)研磨效率大幅度提高，原有同型號(hào)介質(zhì)攪拌磨的產(chǎn)量是480公斤/小時(shí)，而這種離心式分離介質(zhì)攪拌磨的產(chǎn)量是910公斤/小時(shí)，產(chǎn)量提高了 90%。
[0014]2)單次研磨漿料中的粒徑更細(xì)。傳統(tǒng)棒銷機(jī)單次研磨物料粒徑由原始的20微米下降到12微米；而本發(fā)明的離心式分離介質(zhì)攪拌磨單次研磨由原始的20微米下降到9微米。
[0015]3)出料溫度明顯降低，在相同條件，傳統(tǒng)棒銷攪拌磨的出料溫度為51°C。而本發(fā)明的離心式分離介質(zhì)攪拌磨的出料溫度為45°C。
[0016]4)產(chǎn)品粒徑分布更窄。在相同工況條件下，經(jīng)5次研磨生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)激光粒度儀分析表明，這種離心式分離介質(zhì)攪拌磨的產(chǎn)品粒徑分布為:0.1-0.5微米占9%、0.5^1微米占82%、廣3微米占9% ;而原有介質(zhì)攪拌磨生產(chǎn)的產(chǎn)品粒徑分布為:0.1-0.5微米占3%、
0.5~I微米占62%、I~5微米占23%、5~10微米占12%。
[0017]5)循環(huán)多次研磨，可達(dá)到更細(xì)的粒徑。在同等工況的生產(chǎn)條件下，這種離心式分離介質(zhì)攪拌磨經(jīng)4小時(shí)循環(huán)研磨的產(chǎn)品粒度可達(dá)到中位徑D50 ^ 210納米，經(jīng)8小時(shí)循環(huán)研磨達(dá)到中位徑D50 ^ 58納米。而原有的介質(zhì)攪拌磨經(jīng)4小時(shí)循環(huán)研磨，產(chǎn)品粒徑達(dá)到950納米，經(jīng)8小時(shí)循環(huán)研磨,產(chǎn)品粒度達(dá)到中位徑D50 = 750納米。
[0018]本發(fā)明的離心式無隔網(wǎng)料珠分離介質(zhì)攪拌磨生產(chǎn)效率高，適應(yīng)于制備黏度較低的漿料。這可使用很細(xì)的磨珠實(shí)現(xiàn)超細(xì)研磨，可廣泛地在所有立式介質(zhì)攪拌磨上推廣使用。本發(fā)明若在有物料分散研磨的各個(gè)行業(yè)中及以廣泛應(yīng)用，在高效、節(jié)能減排方面，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。這有著很大 的推廣價(jià)值及應(yīng)用前景，可廣泛地用于不同物料的超細(xì)研磨及分散領(lǐng)域。
【權(quán)利要求】
1.一種離心式無隔網(wǎng)料珠分離介質(zhì)攪拌磨，其特征含有:空心內(nèi)軸、外軸、料珠分離渦輪、轉(zhuǎn)子和內(nèi)定子；所述空心內(nèi)軸置于外軸中間，由兩個(gè)軸承固定，外軸與內(nèi)軸之間安裝一個(gè)機(jī)械軸封；外軸與缸蓋之間，安裝一個(gè)機(jī)械軸封，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子與分離渦輪不同的速度或者不同轉(zhuǎn)向的要求。
2.所述料珠分離渦輪與有出料通道的空心內(nèi)軸下端連裝，分離渦輪有若干條漸開線渦流槽、轉(zhuǎn)動(dòng)的分離渦輪產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力可把磨珠及中、大粒徑的物料甩出渦輪外，小粒徑的物料在供料泵的壓力作用下克服渦輪離心力進(jìn)入內(nèi)軸出料流道被排出，實(shí)現(xiàn)無隔網(wǎng)料珠分離。
3.所述轉(zhuǎn)子，與外軸下端連裝，轉(zhuǎn)子上方是個(gè)有若干條渦輪流槽的渦輪，下端圓周均布若干排銷釘，旋轉(zhuǎn)的渦輪驅(qū)使物料作充分的徑向、軸向及圓周循環(huán)流動(dòng)，渦輪及銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使得磨珠與磨珠間、磨珠與磨腔間、磨珠與轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切力及擠壓力，從而把物料顆粒粉碎。
4.所述內(nèi)定子，固定安裝在缸蓋上，內(nèi)定子圓周上螺旋排列的銷釘驅(qū)使由轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)帶動(dòng)作圓周運(yùn)動(dòng)的流體作螺旋向上移動(dòng)流入轉(zhuǎn)子渦輪內(nèi)腔，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)研磨過程，實(shí)現(xiàn)物料在轉(zhuǎn)子內(nèi)部繼續(xù)研磨，并使研磨料衆(zhòng)和磨珠一并作圓周及軸向循環(huán)流動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B02C17/20GK103480463SQ201210195624
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月14日
【發(fā)明者】謝小飛 申請(qǐng)人:謝小飛