CN101863466A - 一种用于生产球形石墨的自动球化装置 - Google Patents

Abstract

一种用于生产球形石墨的自动球化装置，主要由自动供料装置、粉体系统和球化系统、粉尘回收系统和物料收集系统构成，物料从自动供料装置进入粉体系统，处理后依次进入球化系统和物料收集系统，全程通过密封管道依序进行，由负压抽风机提供动力，生产过程中效率高，无污染。本发明能实现从供料、粉体、球化、分离、产品回收和粉尘回收的全自动控制，制得石墨粉的颗粒为球形，石墨粉的表面具有开口，振实密度、比表面积及粒度分布均可按照生产前的设定值生产，质量稳定，产率可提高3倍以上，节能40％以上，降低成本60％以上，无粉尘泄漏，噪音小。

Description

一种用于生产球形石墨的自动球化装置

技术领域

本发明涉及一种用于生产球形石墨的球化装置，具体地说是专用于生产球形石墨的自动球化装置。

背景技术

随着现代科学技术和工业的发展，石墨已成为高科技领域中重要能源之一，在国民经济中具有重要的作用，作为一种有特殊用途的球形石墨，其需求量越来越大。但是，因球形石墨的生产技术工艺十分困难，制备中的技术条件要求很高，再加之目前还没有较为成熟的生产设备，严重影响着市场的供求，制约了科技进步和社会经济的发展。近几年来，有个别的生产企业为生产球形石墨，对生产普通石墨粉的设备进行了改造，但其生产效果不好，制得的产品远达不到球形石墨的指标要求，特别是石墨粉的球形度、粒度分布范围、振实密度、松装密度、真密度指标、比表面积等指标无法实现用户所需的技术要求，在一定的程度上制约了我国及国际上对球形石墨粉的应用，制约了特殊行业的需求。究其设备方面的主要技术原因是：因一般石墨粉(不包括球形石墨)采用的是机械粉碎的原理，即采取的技术方案是将石墨粉用机械的方式进行粉碎，使大颗粒变成小颗粒即可。机械方式粉碎出的石墨粉，其颗粒状呈不规则形，片状的、三角形的、类似球形的混杂在一起；就粒度的分布来说，因设备的技术因素使得产品粒度分布大小不一，分筛时也十分困难，为此，制得的产品只能作为一般的材料使用。其现有设备不能制得球形石墨的具体缺陷和技术上困扰的难题，表现在如下方面：一是，设备的粉碎腔或球化室设计不合理，一般设备的进料口和出料口均设置在粉碎腔上，当物料进入后直接在粉碎腔实施粉碎，在很短时间内从出料口排出，只形成机械的破碎过程，缺乏物理碰撞和团聚的过程；二是，磨盘及刀具设计不合理，一般的设备均采用“破碎机”磨盘的工作原理，将刀具设置在磨盘的上平面上，当物料从破碎腔进入后直接落入磨盘的上平面上，磨盘转动中只能使物料在磨盘的上方进行破碎或运动，其磨盘上的刀具只能实施局部的剪切；三是，一般的设备采用较高的转子速度，人们普遍认为速度越高其破碎的效果越好，其实并非如此；四是，生产设备缺乏系统性，不能连续循环作业，难以控制技术参数；五是，制得的球形颗粒比率较低，一般不超过40％，其余的大都作为副产品使用，生产成本较高；六是，石墨的生产过程中污染和浪费严重。上述问题是当今石墨制备中严重制约本技术领域的技术人员发展的关键因素，也是阻碍制备球形石墨技术的关键因素。

发明内容

本发明的目的旨在解决球形石墨制备中的不足，提供一种用于生产球形石墨的自动球化装置，该装置能实现从供料、粉体细化、球化、分离、产品回收和粉尘回收的全自动控制，制得石墨粉的颗粒为球形，石墨粉的表面具有开口，振实密度、比表面积及粒度分布均可按照生产前的设定值生产，质量稳定，产率可提高3倍以上，节能40％以上，降低成本60％以上，无粉尘泄漏，噪音小。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种用于生产球形石墨的自动球化装置，主要由一个自动供料装置、3-6台气流涡旋粉体细化机、3-20台气流涡旋球化机、6-23台旋风分离器、3-20台球化分级机、6-23台负压抽风机、6-23台脉冲粉尘回收装置和一个空气压缩机构成，自动球化装置中的自动供料装置、气流涡旋粉体细化机Ⅰ、旋风分离器Ⅰ、气流涡旋粉体细化机Ⅱ、旋风分离器Ⅱ、气流涡旋粉体细化机Ⅲ、旋风分离器Ⅲ、气流涡旋球化机Ⅰ、球化分级机Ⅰ、气流涡旋球化机Ⅱ、球化分级机Ⅱ、气流涡旋球化机Ⅲ和球化分级机Ⅲ顺序串接；在旋风分离器Ⅰ、旋风分离器Ⅱ或旋风分离器Ⅲ上，还分别设有一个与负压抽风机Ⅰ、负压抽风机Ⅱ或负压抽风机Ⅲ连接的负压抽风支路；在球化分级机Ⅰ、球化分级机Ⅱ或球化分级机Ⅲ上，还分别设有一个与负压抽风机Ⅳ、负压抽风机Ⅴ或负压抽风机Ⅵ连接的负压抽风支路；自动球化装置中的主产品出口设置在最后一个球化分级机Ⅲ上。

所述的旋风分离器Ⅰ与负压抽风机Ⅰ的负压抽风支路上，还有一个脉冲粉尘回收装置Ⅰ，旋风分离器Ⅱ与负压抽风机Ⅱ的负压抽风支路上，还有一个脉冲粉尘回收装置Ⅱ，旋风分离器Ⅲ与负压抽风机Ⅲ的负压抽风支路上，还有一个脉冲粉尘回收装置Ⅲ。

所述的球化分级机Ⅰ与负压抽风机Ⅳ的负压抽风支路上，还串接有旋风分离器Ⅳ和脉冲粉尘回收装置Ⅳ，球化分级机Ⅱ与负压抽风机Ⅴ的负压抽风支路上，还串接有旋风分离器Ⅴ和脉冲粉尘回收装置Ⅴ，球化分级机Ⅲ与负压抽风机Ⅵ的负压抽风支路上，还串接有旋风分离器Ⅵ和脉冲粉尘回收装置Ⅵ。

所述的脉冲粉尘回收装置Ⅰ、脉冲粉尘回收装置Ⅱ和脉冲粉尘回收装置Ⅲ上，还有一个并接的微粉回收支路Ⅰ，微粉回收支路Ⅰ经旋风分离器Ⅶ和脉冲粉尘回收装置Ⅶ，与负压抽风机Ⅶ连接；在旋风分离器Ⅶ和脉冲粉尘回收装置Ⅶ上，还分别设有微粉排放口。

所述的旋风分离器Ⅳ、旋风分离器Ⅴ和旋风分离器Ⅵ上，还有一个并接的细粉回收支路，细粉回收支路经旋风分离器Ⅷ和脉冲粉尘回收装置Ⅷ，与负压抽风机Ⅷ连接；在旋风分离器Ⅷ和脉冲粉尘回收装置Ⅷ上，还分别设有细粉排放口。

所述的脉冲粉尘回收装置Ⅳ、脉冲粉尘回收装置Ⅴ和脉冲粉尘回收装置Ⅵ上，还有一个并接的微粉回收支路Ⅱ，微粉回收支路Ⅱ经旋风分离器Ⅸ和脉冲粉尘回收装置Ⅸ，与负压抽风机Ⅸ连接；在旋风分离器Ⅸ和脉冲粉尘回收装置Ⅸ上，还分别设有微粉排放口。

所述的自动供料装置，其输送料口与气流涡旋粉体细化机Ⅰ连接，在其顶部还有一个粉尘收集管路，粉尘收集管路经脉冲粉尘回收装置Ⅹ与负压抽风机Ⅹ连接。

所述的空气压缩机上设有一个空气压缩管路，脉冲粉尘回收装置Ⅷ、脉冲粉尘回收装置Ⅸ、脉冲粉尘回收装置Ⅵ、脉冲粉尘回收装置Ⅴ、脉冲粉尘回收装置Ⅳ、脉冲粉尘回收装置Ⅲ、脉冲粉尘回收装置Ⅱ、脉冲粉尘回收装置Ⅰ、脉冲粉尘回收装置Ⅶ和脉冲粉尘回收装置Ⅹ并接于空气压缩管路上。

所述的旋风分离器与下一级气流涡旋粉体细化机之间相连接的管道上均设有产品观察口、控制阀各一个，球化分级机与下一级气流涡旋球化机之间相连接的管道上也均设有产品观察口、控制阀各一个，在系统运行中，如单台套设备出现故障，可随时关掉单机运行，使整个系统生产不受影响。

本发明，所述的粉体细化是指将石墨颗粒实施粉体、细化的过程，以达到降低其粒径的目的。

本发明，所述的气流涡旋粉体细化机为一种气流涡旋式粉体细化机，也可采用市售的QWJ-60型气流涡旋微粉机。

本发明，所述的气流涡旋球化机，也可采用市售的QWJ-30型气流涡旋微粉机。

本发明，所述的旋风分离器，也可采用市售的旋风集料器。

本发明，所述的球化分级机，也可采用由可旋转叶轮和密封桶构成的分级机，其工作原理为：由旋转叶轮形成强大的离心力，在离心力的作用下，使得石墨颗粒分级的过程。

本发明，所述的脉冲粉尘回收装置，也可采用市售的脉冲除尘器。

本发明，结合多年研究、试验，找到了一条集成化生产系统，合理安排粉体系统和球化系统的工艺流程，设置至少5级粉体细化单元工作组和至少14级的球化单元工作组，在粉体系统内经过转子和定子的缝隙处，使得天然鳞片石墨实施碰撞、剪切、气流摩擦、卷曲、团聚、密实等，石墨颗粒被经过至少5次循环制备，其后进入球化单元工作组，经过至少14次的球化处理，使得在较短时间内形状不规则的石墨颗粒被处理为球形或类球形，从而使得产品的球形度、粒度分布、振实密度、松装密度、真密度、比表面积等指标均得到提升，均可控制在事先设定值的范围内，球形度较好，粒径分布变窄，产品质量稳定，产成品率增高，产品制备周期短，生产效率比原来提高了3倍以上，节能40％以上，降低成本60％以上，无粉尘泄漏，噪音小。

本发明，利用气流涡旋设备和脉冲粉尘回收装置，将微细颗粒、肉眼看不到的小粉尘通过脉冲、涡旋、分级各环节的科学合理计算，将系统部件组装的合理，从原来的人工加料到人工手接料的土法创新改造成系统自动装置，由原来的2.8％自然损耗即抛洒在车间内外，环境恶劣，通过研发、创新，有效的解决车间整个环境，并且整个车间无微细石墨颗粒，在环保和零排放上是一场革命。

本发明，在节约能源方面发挥了良好的作用，从加料自动装置系统到产品的收集，用全封闭管式工艺(或装置)，全程运行通过气流、湍流、涡流和旋风分离及脉冲变频装置，到主机的转速、分级叶轮的转速，全系统匹配合理，由原来噪音超过60分贝以上降至现36分贝以下，由原来的系统电机中大功率变成现在的中小功率，和原来传统工艺设备相比，节约电耗下降66％。

本发明，自动化程度高，此种球形石墨的自动球化装置改变了我国目前生产球形石墨传统的装备、工艺、方法和技术，此前国内所有生产球形石墨的厂家基本上都是人工加料、人工收料，在一整条20多台设备的生产线上有近30个加料口和接料口，车间噪音大，石墨扬尘严重，生产工人和下煤窑的工人大体相符，经过多次研发、试验，从自动加料、自动收料到全系统管道连接，充分利用了管道负压，有效遏制了环境恶劣，大大降低了噪音，减少了污染，节约了电耗，功率提高了数倍。

本发明的有益效果是：

1、解决了本技术领域的人员一直渴望解决但始终未能解决的技术难题，将石墨粉粉体细化机、石墨粉球化机、旋风分离器、球化分级机、脉冲粉尘回收装置和负压抽风机进行合理的组合连接，使得生产石墨粉的过程中，实现了粉碎、剪切、碰撞、卷曲、团聚和密实相结合的物理过程，改变了现有技术中只对石墨粉进行机械粉碎的生产方法，其技术效果是未预料到的。

2、本发明所生产的石墨粉颗粒为球形，其表面具有开口，振实密度、松装密度、真密度、比表面积、粒度分布等指标均可控制在事先设定值的范围内，且质量稳定。

3、制得球形产品的比率与现有技术比，提高80％以上，其回收的副产品经系统分离后可制得3种以上不同规格的产品，浪费率为零。

4、该系统提高产率300％以上；节约能耗40％以上；粉尘污染排放零为零；全自动化生产中减少劳动力80％；极大降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中标记：1、自动供料装置，2、气流涡旋粉体细化机Ⅰ，3、旋风分离器Ⅰ，4、气流涡旋粉体细化机Ⅱ，5、旋风分离器Ⅱ，6、气流涡旋粉体细化机Ⅲ，7、旋风分离器Ⅲ，8、气流涡旋球化机Ⅰ，9、球化分级机Ⅰ，10、气流涡旋球化机Ⅱ，11、球化分级机Ⅱ，12、气流涡旋球化机Ⅲ，13、球化分级机Ⅲ，14、负压抽风机Ⅰ，15、负压抽风机Ⅱ，16、负压抽风机Ⅲ，17、负压抽风机Ⅳ，18、负压抽风机Ⅴ，19、负压抽风机Ⅵ，20、脉冲粉尘回收装置Ⅰ，21、脉冲粉尘回收装置Ⅱ，22、脉冲粉尘回收装置Ⅲ，23、脉冲粉尘回收装置Ⅳ，24、脉冲粉尘回收装置Ⅴ，25、脉冲粉尘回收装置Ⅵ，26、旋风分离器Ⅳ，27、旋风分离器Ⅴ，28、旋风分离器Ⅵ，29、微粉回收支路Ⅰ，30、旋风分离器Ⅶ，31、脉冲粉尘回收装置Ⅶ，32、负压抽风机Ⅶ，33、细粉回收支路，34、旋风分离器Ⅷ，35、脉冲粉尘回收装置Ⅷ，36、负压抽风机Ⅷ，37、微粉回收支路Ⅱ，38、旋风分离器Ⅸ，39、脉冲粉尘回收装置Ⅸ，40、负压抽风机Ⅸ，41、空气压缩管路，42、空气压缩机，43、粉尘收集管路，44、脉冲粉尘回收装置Ⅹ，45、负压抽风机Ⅹ。

具体实施方式

如图1所示，一种用于生产球形石墨的自动球化装置，自动供料装置1、气流涡旋粉体细化机Ⅰ2、旋风分离器Ⅰ3、气流涡旋粉体细化机Ⅱ4、旋风分离器Ⅱ5、气流涡旋粉体细化机Ⅲ6、旋风分离器Ⅲ7、气流涡旋球化机Ⅰ8、球化分级机Ⅰ9、气流涡旋球化机Ⅱ10、球化分级机Ⅱ11、气流涡旋球化机Ⅲ12和球化分级机Ⅲ13顺序串接；在旋风分离器Ⅰ3、旋风分离器Ⅱ5和旋风分离器Ⅲ7上，还分别设有一个与负压抽风机Ⅰ14、负压抽风机Ⅱ15和负压抽风机Ⅲ16连接的负压抽风支路，即为在旋风分离器Ⅰ3和负压抽风机Ⅰ14之间设有一个负压抽风支路，在旋风分离器Ⅱ5和负压抽风机Ⅱ15之间设有一个负压抽风支路，在旋风分离器Ⅲ7和负压抽风机Ⅲ16之间设有一个负压抽风支路；在球化分级机Ⅰ9、球化分级机Ⅱ11和球化分级机Ⅲ13上，还分别设有一个与负压抽风机Ⅳ17、负压抽风机Ⅴ18和负压抽风机Ⅵ19连接的负压抽风支路，即为在球化分级机Ⅰ9与负压抽风机Ⅳ17之间设有负压抽风支路，在球化分级机Ⅱ11与负压抽风机Ⅴ18之间设有负压抽风支路，在球化分级机Ⅲ13与负压抽风机Ⅵ19之间设有负压抽风支路。

所述的自动球化装置中的气流涡旋粉体细化机Ⅰ2、气流涡旋粉体细化机Ⅱ4或气流涡旋粉体细化机Ⅲ6，其结构相同，所述的旋风分离器Ⅰ3、旋风分离器Ⅱ5或旋风分离器Ⅲ7，其结构相同，由其中每一个气流涡旋粉体细化机和其后端串接的旋风分离器构成一个粉体细化单元工作组，在自动球化装置中至少设置三组的粉体细化单元工作组；

所述的自动球化装置中的气流涡旋球化机Ⅰ8、气流涡旋球化机Ⅱ10或气流涡旋球化机Ⅲ12，其结构相同，所述的球化分级机Ⅰ9、球化分级机Ⅱ11或球化分级机Ⅲ13，其结构相同，由其中每一个气流涡旋球化机和其后部串接的球化分级机构成一个球化单元工作组，在自动球化装置中至少设置九组的球化单元工作组；

所述的旋风分离器Ⅰ3与负压抽风机Ⅰ14之间的负压抽风支路上，还有一个脉冲粉尘回收装置Ⅰ20，旋风分离器Ⅱ5与负压抽风机Ⅱ15之间的负压抽风支路上，还有一个脉冲粉尘回收装置Ⅱ21，旋风分离器Ⅲ7与负压抽风机Ⅲ16之间的负压抽风支路上，还有一个脉冲粉尘回收装置Ⅲ22。

所述的球化分级机Ⅰ9与负压抽风机Ⅳ17之间的负压抽风支路上，还串接有旋风分离器Ⅳ26和脉冲粉尘回收装置Ⅳ23，球化分级机Ⅱ11与负压抽风机Ⅴ18之间的负压抽风支路上，还串接有旋风分离器Ⅴ27和脉冲粉尘回收装置Ⅴ24，球化分级机Ⅲ13与负压抽风机Ⅵ19之间的负压抽风支路上，还串接有旋风分离器Ⅵ28和脉冲粉尘回收装置Ⅵ25。

所述的脉冲粉尘回收装置Ⅰ20、脉冲粉尘回收装置Ⅱ21和脉冲粉尘回收装置Ⅲ22上，其下端出料口均与微粉回收支路Ⅰ29连接，微粉回收支路Ⅰ29经旋风分离器Ⅶ30和脉冲粉尘回收装置Ⅶ31，与负压抽风机Ⅶ32连接；在旋风分离器Ⅶ30和脉冲粉尘回收装置Ⅶ31上，还分别设有微粉排放口。

所述的旋风分离器Ⅳ26、旋风分离器Ⅴ27和旋风分离器Ⅵ28上，其下端出料口均与细粉回收支路33连接，细粉回收支路33经旋风分离器Ⅷ34和脉冲粉尘回收装置Ⅷ35，与负压抽风机Ⅷ36连接；在旋风分离器Ⅷ34和脉冲粉尘回收装置Ⅷ35上，还分别设有细粉排放口。

所述的脉冲粉尘回收装置Ⅳ23、脉冲粉尘回收装置Ⅴ24和脉冲粉尘回收装置Ⅵ25上，其下端出料口均与微粉回收支路Ⅱ37连接，微粉回收支路Ⅱ37经旋风分离器Ⅸ38和脉冲粉尘回收装置Ⅸ39，与负压抽风机Ⅸ40连接；在旋风分离器Ⅸ38和脉冲粉尘回收装置Ⅸ39上，还分别设有微粉排放口。

所述的自动供料装置1，其输送料口与气流涡旋粉体细化机Ⅰ2连接，在其顶部还有一个粉尘收集管路43，粉尘收集管路43经脉冲粉尘回收装置Ⅹ44与负压抽风机Ⅹ45连接。

所述的脉冲粉尘回收装置Ⅷ35、脉冲粉尘回收装置Ⅸ39、脉冲粉尘回收装置Ⅵ25、脉冲粉尘回收装置Ⅴ24、脉冲粉尘回收装置Ⅳ23、脉冲粉尘回收装置Ⅲ22、脉冲粉尘回收装置Ⅱ21、脉冲粉尘回收装置Ⅰ20、脉冲粉尘回收装置Ⅶ31和脉冲粉尘回收装置Ⅹ44上，并接有一个空气压缩管路41，空气压缩管路41的一端与空气压缩机42连接，由空气压缩机统一给脉冲粉尘回收装置提供动力。

实施例1

石墨粉原料由自动供料装置1中的物料仓出口通过管道与粉体系统的第一级的粉体细化单元工作组的气流涡旋粉体细化机Ⅰ2连接，气流涡旋粉体细化机Ⅰ2与本工作组内的旋风分离器Ⅰ3连接，旋风分离器Ⅰ3上端设有细颗粒料出口与本工作组内的脉冲粉尘回收装置Ⅰ20连接，旋风分离器Ⅰ3下端设有主料出口通过粉体输送管与下级工作组的气流涡旋粉体细化机Ⅱ4连接，依次序连接，在粉体系统中设置五组的粉体细化单元工作组，经最后一组的旋风分离器Ⅲ7的主料出口处经管道与球化系统中第一组球化单元工作组的气流涡旋球化机Ⅰ8连接。在粉体系统内，各个单元工作组设置的脉冲粉尘回收装置的下端回收料口通过微粉回收支路Ⅰ29与旋风分离器Ⅶ30连接，在旋风分离器Ⅶ30下端还设有收料口，旋风分离器Ⅶ30的上端出料口通过管道与脉冲粉尘回收装置Ⅶ31连接，用于收集微粉。脉冲粉尘回收装置Ⅶ31与负压抽风机Ⅶ32连接，用于使管道内形成负压，带动物料依次运行。

流入气流涡旋球化机Ⅰ8的粉料，至此石墨颗粒料进入球化系统，此阶段设置十四组的球化单元工作组，经气流涡旋球化机Ⅰ8处理后进入经球化分级机Ⅰ9，再流向气流涡旋球化机Ⅱ10，再经过球化分级机Ⅱ11，依次序连接，经最后一组的气流涡旋球化机Ⅲ12处理后，后流向球化分级机Ⅲ13，制得球形产品。

本发明，所述的旋风分离器Ⅳ26、旋风分离器Ⅴ27和旋风分离器Ⅵ28上，其下端料口设有一个并接的细粉回收支路33，细粉回收支路33经旋风分离器Ⅷ34和脉冲粉尘回收装置Ⅷ35，与负压抽风机Ⅷ36连接；在旋风分离器Ⅷ34和脉冲粉尘回收装置Ⅷ35上，还分别设有细粉排放口。

本发明，所述的脉冲粉尘回收装置Ⅳ23、脉冲粉尘回收装置Ⅴ24和脉冲粉尘回收装置Ⅵ25上，其下端出料口设有一个并接的微粉回收支路Ⅱ37，微粉回收支路Ⅱ37经旋风分离器Ⅸ38和脉冲粉尘回收装置Ⅸ39，与负压抽风机Ⅸ40连接；在旋风分离器Ⅸ38和脉冲粉尘回收装置Ⅸ39上，还分别设有微粉排放口。

本发明，所述的自动供料装置1，其输送料口与气流涡旋粉体细化机Ⅰ2连接，在其顶部还有一个粉尘收集管路43，粉尘收集管路43经脉冲粉尘回收装置Ⅹ44与负压抽风机Ⅹ45连接，有效解决了进料时的粉尘污染问题。

本发明在每个脉冲粉尘回收装置和旋风分离器下端出料口处，均设有关风器，将出料口处的物料充塞在叶片间的空格内，物料随叶片的旋转均匀而连续地输送到下部卸出，从而完成物料的输送；同时阻止外空气通过关风器进入脉冲粉尘回收装置或旋风分离器下端的料斗中，影响物料的下落。

本发明所述的粉体细化单元工作组由气流涡旋粉体细化机和旋风分离器组成，由粉体细化单元工作组构成的系统成为粉体系统；所述的球化单元工作组由气流涡旋球化机和球化分级机组成，由球化单元工作组构成的系统成为球化系统；石墨粉在每个单元工作组中运动均需要本工作组内的负压抽风机提供动力，在每个单元工作组内均设有进风口，负压抽风机动作，从每个进风口进风量，带动石墨粉的流动，来完成本单元工作组的处理过程。

本发明中所述的粉体细化是指将石墨颗粒实施粉体、细化的过程，以达到降低其粒径的目的。

进一步说明其工作流程：当石墨粉原料进入第一个粉体细化单元工作组的气流涡旋粉体细化机Ⅰ2内时，其动力来自于本工作组内的负压抽风机Ⅰ14，气流带动石墨粉进入本工作组内的旋风分离器Ⅰ3，分离过程中可调节进风口的宽度和负压抽风机Ⅰ14的转速，分离后的颗粒料经过旋风分离器Ⅰ3下端出料口进入物料流通管道，在旋风分离器Ⅰ3下端出料口处设有关风器，其作用：第一、依靠旋转的叶轮起着输送物料；第二、担负着密封的作用，一是若负压抽风机Ⅰ14从旋风分离器Ⅰ3下端出料口处进风，将会严重影响到旋风分离器Ⅰ3下端出料口处物料的下落，同时也影响到气流涡旋粉体细化机Ⅰ2和旋风分离器Ⅰ3之间管道内物料的输送，二是防止下个工作组的负压抽风机Ⅱ15在运行时产生的负压风力扰乱旋风分离器Ⅰ3的处理过程，而影响石墨颗粒的分离效果；三是下个工作组的负压抽风机Ⅱ15在此处也进风，易造成负压抽风机Ⅱ15所在的工作组内风力增大，将会影响到本工作组的处理质量和效率。

分离后的石墨料经过旋风分离器Ⅰ3下端出料口进入物料流通管道后，与下个工作组气流涡旋粉体细化机Ⅱ4的进料口连接，在物料流通管道的一端设有进风口，因此在气流涡旋粉体细化机Ⅱ4所在的工作组内，其动力来自于负压抽风机Ⅱ15，气流从物料流通管道的进风口处进入，带动物料流通管道内的石墨颗粒进入气流涡旋粉体细化机Ⅱ4，再经过旋风分离器Ⅱ5，依次序进行，直至到球化分级机Ⅲ13处，获得球形产品。

本发明，在所述的粉体细化单元工作组内的物料流通管道和每个气流涡旋粉体细化机的进料管道上，均设有控制阀，当其中一个单元工作组出现故障时，可调节此处的控制阀，使得物料不经过此单元工作组，就直接进入下级单元工作组处理，不影响整个装置的运行；在球化单元工作组内的物料流通管道和每个气流涡旋球化机的进料管道上均设有控制阀，其作用为：当其中一个单元工作组出现故障时，可调节此处的控制阀，使得物料不经过此处的单元工作组的处理，就直接进入下级单元处理，不影响整个装置的运行。

本发明，有多条辅料收集管，将脉冲粉尘回收装置和旋风分离器下端输出口的物料分别做再次收集，收集后经旋风分离器分离和脉冲粉尘回收装置回收处理，在辅料收集管道末端的旋风分离器和脉冲粉尘回收装置的下端均设置有出料口，回收率100％。

所述的脉冲粉尘回收装置内设有过滤袋，过滤袋优先选用化纤针刺毡或腹膜针刺毡或压缩毡滤布，单位面积质量为500～650g/m²，纤维间的距离多为10-30μm，此类材质耐磨、抗张力强。由于滤袋是用纤维织成的.所以在粉尘层未形成之前，粉尘会在扩散等效应的作用下，逐渐形成粉尘在纤维间的架桥现象，有效的将粉尘阻挡在过滤袋外表面。其回收的工作原理为：含尘空气通过滤袋时，粉尘阻留在滤袋外表面，净化后的气体经文丘里管从上部排出。每排滤袋上方设一根喷吹管，喷吹管通过空气压缩管路41与空气压缩机42相连，喷吹管上设有与每个滤袋相对应的喷嘴，喷吹管前端装有脉冲阀，通过程序控制机构控制脉冲阀的启闭。脉冲阀开启时，由空气压缩机42产生的压缩空气从喷嘴高速喷出，带着比自身体积大5～7倍的诱导空气进入滤袋，滤袋急剧膨胀引起冲击振动，使附在滤袋外的粉尘脱落，从而使得粉尘中的物料得以回收利用，实现零排放、零污染、零浪费。

所述的负压抽风机作为各个管道内负压的提供者，均设置在脉冲粉尘回收装置的一端，从进风口处进风，由负压抽风机动作产生作用力，使得进料口的粉尘受负压作用进入脉冲粉尘回收装置内，有效防止粉尘从进料口溢出而漂浮在车间，改善了工作环境，此外，由于风机的出风口深入土层内，大大降低了车间内的噪音。

所述的气流涡旋粉体细化机，本发明中所述的粉体细化是指将石墨颗粒实施粉体、细化的过程，以达到降低其粒径的目的，所述的气流涡旋粉体细化机即为由粉体球化室、转子部分、定子部分和驱动电机构成的气流涡旋粉体细化机，在粉体球化室的内壁上设有齿圈，对应齿圈设有粉体球化转盘，其工作原理为：当进料口出的物料受负压的作用向上运动时，经过粉体球化转盘与齿圈的缝隙处，驱动电机带动粉体球化转盘高速转动，使得天然鳞片石墨粉实施碰撞、剪切、团聚等，石墨颗粒被不断循环，使其在粉体球化室得到足够的细化处理。

所述的旋风分离器，物料从进料口进入分离内筒时，颗粒料被施加上离心力，较大颗粒的物料被甩至下端收料口，细小颗粒料从上端的出料口进入脉冲粉尘回收装置进行处理，从而达到分离的效果，此处可设置两级分离器联合分离，从一级分离器分离出的物料，一部分下落收集，另一部分再次随气流进入二级分离器，经过两次分离后，能保证物料被分离的更彻底，避免了物料经一次分离不彻底而造成的产率过低、浪费严重；本发明的分离过程都是在相对密闭的空间内进行，可以很好的分级，保证产品质量和产率。

所述的气流涡旋球化机，所述的“球化”，是指石墨粉在球化机中实施剪切、碰撞、卷曲、团聚、密实、球化的物理过程，得到的石墨粉呈球形或类球形，粒度分布均匀。气流涡旋球化机即为由粉体球化室、转子部分、定子部分和驱动电机构成，在粉体球化室上部设有内分级机，实现了在处理后的初步分级，在粉体球化室的内壁上设有齿圈，对应齿圈设有粉体球化转盘，在粉体球化转盘上设置若干个粉体刀，其工作原理为：当进料口出的物料受负压的作用向上运动时，经过粉体球化转盘与齿圈的缝隙处，使得天然鳞片石墨实施碰撞、剪切、卷曲、团聚、密实等，石墨颗粒被不断循环，在粉体球化室内得到足够的球化处理，在较短时间内由形状不规则被处理为球形或类球形颗粒，从而使得产品的球形度、粒度分布、振实密度、松装密度、真密度、比表面积等指标得到提升，均可控制在事先设定值的范围内，球形度较好，粒径分布变窄，质量稳定，降低了次品率，提高了企业的生产效率。

所述的球化分级机，即为由可旋转的叶轮和密封筒构成的外分级机，其工作原理为：当物料从分级机下端进入时，受负压作用力向上运动，到达叶轮处时，在叶轮旋转产生强大离心力的作用下大或重的颗粒故被甩至分级机出口处，并不再受离心力的影响，在出料口处进入下级处理；小或轻的物料在叶轮中心处悬浮，受负压抽风机的提供的负压影响，通过密封筒顺管道运动至下一组件内处理。每级产出的物料由质检员抽检查出其粒径分布，通过变频电机调节叶轮的转速和风量大小，便可调整分级室中离心力的大小，达到初步分出指定粒度的物料的目的。

Claims (8)

1.一种用于生产球形石墨的自动球化装置，主要由一个自动供料装置(1)、3-6台气流涡旋粉体细化机、3-20台气流涡旋球化机、6-23台旋风分离器、3-20台球化分级机、6-23台负压抽风机、6-23台脉冲粉尘回收装置和一个空气压缩机(42)构成，其特征是：自动球化装置中的自动供料装置(1)、气流涡旋粉体细化机Ⅰ(2)、旋风分离器Ⅰ(3)、气流涡旋粉体细化机Ⅱ(4)、旋风分离器Ⅱ(5)、气流涡旋粉体细化机Ⅲ(6)、旋风分离器Ⅲ(7)、气流涡旋球化机Ⅰ(8)、球化分级机Ⅰ(9)、气流涡旋球化机Ⅱ(10)、球化分级机Ⅱ(11)、气流涡旋球化机Ⅲ(12)和球化分级机Ⅲ(13)顺序串接；在旋风分离器Ⅰ(3)、旋风分离器Ⅱ(5)或旋风分离器Ⅲ(7)上，还分别设有一个与负压抽风机Ⅰ(14)、负压抽风机Ⅱ(15)或负压抽风机Ⅲ(16)连接的负压抽风支路；在球化分级机Ⅰ(9)、球化分级机Ⅱ(11)或球化分级机Ⅲ(13)上，还分别设有一个与负压抽风机Ⅳ(17)、负压抽风机Ⅴ(18)或负压抽风机Ⅵ(19)连接的负压抽风支路；自动球化装置中的主产品出口设置在最后一个球化分级机Ⅲ(13)上。

2.根据权利要求1所述的一种用于生产球形石墨的自动球化装置，其特征是：所述的旋风分离器Ⅰ(3)与负压抽风机Ⅰ(14)的负压抽风支路上，还有一个脉冲粉尘回收装置Ⅰ(20)，旋风分离器Ⅱ(5)与负压抽风机Ⅱ(15)的负压抽风支路上，还有一个脉冲粉尘回收装置Ⅱ(21)，旋风分离器Ⅲ(7)与负压抽风机Ⅲ(16)的负压抽风支路上，还有一个脉冲粉尘回收装置Ⅲ(22)。

3.根据权利要求1所述的一种用于生产球形石墨的自动球化装置，其特征是：所述的球化分级机Ⅰ(9)与负压抽风机Ⅳ(17)的负压抽风支路上，还串接有旋风分离器Ⅳ(26)和脉冲粉尘回收装置Ⅳ(23)，球化分级机Ⅱ(11)与负压抽风机Ⅴ(18)的负压抽风支路上，还串接有旋风分离器Ⅴ(27)和脉冲粉尘回收装置Ⅴ(24)，球化分级机Ⅲ(13)与负压抽风机Ⅵ(19)的负压抽风支路上，还串接有旋风分离器Ⅵ(28)和脉冲粉尘回收装置Ⅵ(25)。

4.根据权利要求2所述的一种用于生产球形石墨的自动球化装置，其特征是：所述的脉冲粉尘回收装置Ⅰ(20)、脉冲粉尘回收装置Ⅱ(21)和脉冲粉尘回收装置Ⅲ(22)上，还有一个并接的微粉回收支路Ⅰ(29)，微粉回收支路Ⅰ(29)经旋风分离器Ⅶ(30)和脉冲粉尘回收装置Ⅶ(31)，与负压抽风机Ⅶ(32)连接；在旋风分离器Ⅶ(30)和脉冲粉尘回收装置Ⅶ(31)上，还分别设有微粉排放口。

5.根据权利要求3所述的一种用于生产球形石墨的自动球化装置，其特征是：所述的旋风分离器Ⅳ(26)、旋风分离器Ⅴ(27)和旋风分离器Ⅵ(28)上，还有一个并接的细粉回收支路(33)，细粉回收支路(33)经旋风分离器Ⅷ(34)和脉冲粉尘回收装置Ⅷ(35)，与负压抽风机Ⅷ(36)连接；在旋风分离器Ⅷ(34)和脉冲粉尘回收装置Ⅷ(35)上，还分别设有细粉排放口。

6.根据权利要求3所述的一种用于生产球形石墨的自动球化装置，其特征是：所述的脉冲粉尘回收装置Ⅳ(23)、脉冲粉尘回收装置Ⅴ(24)和脉冲粉尘回收装置Ⅵ(25)上，还有一个并接的微粉回收支路Ⅱ(37)，微粉回收支路Ⅱ(37)经旋风分离器Ⅸ(38)和脉冲粉尘回收装置Ⅸ(39)，与负压抽风机Ⅸ(40)连接；在旋风分离器Ⅸ(38)和脉冲粉尘回收装置Ⅸ(39)上，还分别设有微粉排放口。

7.根据权利要求1所述的一种用于生产球形石墨的自动球化装置，其特征是：所述的自动供料装置(1)，其输送料口与气流涡旋粉体细化机Ⅰ(2)连接，在其顶部设有一个粉尘收集管路(43)，粉尘收集管路(43)经脉冲粉尘回收装置Ⅹ(44)与负压抽风机Ⅹ(45)连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于生产球形石墨的自动球化装置，其特征是：所述的空气压缩机(42)上还设有一个空气压缩管路(41)，空气压缩管路(41)与每一台脉冲粉尘回收装置连接。