CN102225396B - 一种窄级别多段涡流空气分级机分级系统 - Google Patents
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Abstract
一种窄级别多段涡流空气分级机分级系统，属于超细粉体制备领域，它包括电机、加料机、打散装置或不包括打散装置、一级旋风收尘器、翻板阀、一段涡流空气分级机、二级旋风收尘器、二段涡流空气分级机、袋式收尘器和离心风机。其中，两段涡流空气分级机串联，实现多段分级；一级旋风收尘器和一段涡流空气分级机通过翻板阀隔开，实现气固分离以及连续稳定的给料；与上述原理相同，二级旋风收尘器和二段涡流空气分级机也通过翻板阀隔开；一段涡流空气分级机和二段涡流空气分级机内的转笼采用长、短叶片交错安装形式或等长安装形式，导风叶片的形状采用流线型或直片型。本发明对物料进行两段分级，使分级后得到的细粉产品粒度范围明显变窄，粒度变小。
Description
技术领域
本发明涉及一种干法制备窄级别超细粉体的设备，属于超细粉体干式制备领域。
背景技术
窄级别超细粉体是制备结构和功能材料的基础，广泛应用于精细陶瓷、电子元件、优质耐火材料、精细化工以及国防尖端技术等领域。
涡流空气分级机是制备超细粉体的重要干式分级设备，其分级原理是：气流从二个平行对称的进风口切向进入分级机的蜗壳中，并沿螺旋形蜗壳经环形安置的导风叶片进入转笼外缘和导风叶片内缘之间的环形区。由于离心风机的抽吸作用，在转笼中心形成负压，使进入该环形区的气流除具有切向速度外，还具有指向轴心的径向速度。待分级的物料从喂料口进入到环形区，随气流被负压抽吸带到转笼外缘附近，此时物料颗粒同时受到随气流旋转而产生的离心力和由于负压抽吸而产生的向心曳力的作用，在这两个力的作用下，物料粗细颗粒发生分离。细颗粒随气流排出，经袋式收尘器收集，粗颗粒与蜗壳壁相碰后，一边旋转一边下降落入底部的锥形排料斗排出。
目前通过分级设备分级得到的细粉产品的粒度分布范围宽，不能满足高档产品生产需要，产品附加值低，各行业急需大量的窄级别超细粉体材料，因此急需解决窄级别超细粉体制备技术的理论、工艺和设备问题，解决该问题的关键是超细粉体窄级别分级，超细粉体分级获得窄级别超细粉体从理论上考虑必须采用多段分级。
发明内容
本发明提出一种窄级别多段涡流空气分级机分级系统，它通过两台涡流空气分级机的串联来实现，从而有效地对物料进行两段分级，使分级后得到的细粉产品粒度范围明显变窄，粒度变小。
本发明提供了一种可以得到窄级别超细粉体的分级系统，它包括电机、加料机、打散装置(或者不包括打散装置)、一级旋风收尘器、翻板阀、一段涡流空气分级机、二级旋风收尘器、二段涡流空气分级机、袋式收尘器和离心风机；
电机通过皮带与加料机连接，加料机通过管道与打散装置的进料口连接，打散装置的出料口通过管道与一级旋风收尘器的进料口连接，或者加料机不与打散装置连接而是直接与一级旋风收尘器的进料口连接；一级旋风收尘器的粗粉出口和一段涡流空气分级机的进料口通过翻板阀连接，一级旋风收尘器的细粉出口直接通过管道与袋式收尘器连接，一段涡流空气分级机的细粉出口通过管道与二级旋风收尘器的进料口连接，二级旋风收尘器的粗粉出口和二段涡流空气分级机的进料口也通过翻板阀连接，二级旋风收尘器的细粉出口和连接一级旋风收尘器与袋式收尘器的管道连接，二段涡流空气分级机的细粉出口同样与连接一级旋风收尘器与袋式收尘器的管道连接；一段涡流空气分级机和二段涡流空气分级机内的转笼采用长、短叶片交错安装形式或等长安装形式，导风叶片的形状采用流线型或直片型。
本发明适用于各种粉体的干法分级。
附图说明
图1为本发明一种窄级别多段涡流空气分级机分级系统的示意图
图中：1-电机 2-加料机 3-打散装置 4-一级旋风收尘器 5-翻板阀 6-一段涡流空气分级机 7-二级旋风收尘器 8-二段涡流空气分级机 9-袋式收尘器10-离心风机
图2为本发明一种窄级别多段涡流空气分级机分级系统的示意图
图中：1-电机 2-加料机 4-一级旋风收尘器 5-翻板阀 6-一段涡流空气分级机 7-二级旋风收尘器 8-二段涡流空气分级机 9-袋式收尘器 10-离心风机
图3为本发明中涡流空气分级机示意图
图中：11-一次进风口 12-二次进风口 13-锥形排料斗 14-转笼 15-导风叶片 16-细粉出口
图4为本发明中涡流空气分级机剖面图
图中：11-一次进风口 12-二次进风口 14-转笼 15-流线型导风叶片 17-长叶片 18-短叶片
图5为本发明中涡流空气分级机剖面图
图中：11-一次进风口 12-二次进风口 14-转笼 15-流线型导风叶片 17-长叶片
图6为本发明中涡流空气分级机剖面图
图中：11-一次进风口 12-二次进风口 14-转笼 15-直片型导风叶片 17-长叶片 18-短叶片
图7为本发明中涡流空气分级机剖面图
图中：11-一次进风口 12-二次进风口 14-转笼 15-直片型导风叶片 17-长叶片
具体实施方式
本发明是一种可以制备窄级别超细粉体的设备系统，采取如图1所示的装置示意图，它包括电机1，对团聚物料进行分散的打散装置3，也可以不采用打散装置3，可以实现匀速给料的加料机2，能实现预分离以及为一段涡流空气分级机6和二段涡流空气分级机8稳定喂料的一级旋风收尘器4和二级旋风收尘器7，稳定卸料的翻板阀5。
分级步骤：物料通过加料机2给到打散装置3打散以后，由气流输送到一级旋风收尘器4，或者物料不经过打散装置3打散而是直接由气流输送到一级旋风收尘器4，经一级旋风收尘器4分离得到的细粉直接输送到袋式收尘器9，粗粉经过翻板阀5卸到一段涡流空气分级机6进行分离，得到的粗粉从锥形排料斗13卸出，细粉输送到二级旋风收尘器7，经二级旋风收尘器7分离得到的细粉同样直接输送到袋式收尘器9，而粗粉经过翻板阀5卸到二段涡流空气分级机8进行再次分离，分离之后的粗粉由锥形排料斗13卸出，细粉输送到袋式收尘器9，最后由袋式收尘器9卸出的就是最终的细粉产品。
本发明中，其他分级条件不变，改变涡流空气分级机中转笼叶片的安装形式和导风叶片的形状进行对比试验。在相同的工况下，当转笼叶片采用长、短叶片交错安装以及导风叶片为流线型时，与转笼叶片等长安装及导风叶片为直片型相比，分级粒径降低了44.8％，分级精度上升了65.1％；与转笼叶片等长安装及导风叶片为流线型相比，分级粒径降低了35.5％，分级精度上升了43.4％；与转笼叶片交错安装及导风叶片为直片型相比，分级粒径降低了27.2％，分级精度上升了38.3％
因此说明，转笼叶片采用长、短叶片交错安装形式以及导风叶片的形状为流线型时，涡流空气分级机内的流场最稳定。
本发明的一个实施例：待分级物料为氧化铝，其粒度组成如下表。
| 粒度范围/μm | 百分含量/％ | 累积百分含量％ |
| 0～10 | 65.40 | 65.40 |
| 10～20 | 11.06 | 76.46 |
| 20～30 | 5.49 | 81.94 |
| 30～40 | 5.91 | 87.86 |
| 40～50 | 4.73 | 92.59 |
| 50～63 | 6.51 | 99.10 |
| 63～74 | 0.44 | 99.53 |
| 74～105 | 0.47 | 100.0 |
利用窄级别多段涡流空气分级机分级系统分级后得到的细粉产品中-2μm粒级粉体含量达到87.71％，-3μm粒级粉体的含量达到89.08％，-5μm粒级粉体含量达到99.19％，-10μm粒级粉体含量达到100％；当采用单台涡流空气分级机分级同样粒度组成的氧化铝物料时，在相同的操作参数下，分级后得到的细粉产品中-2μm粒级粉体含量只有1.26％，-3μm粒级粉体的含量为6.24％，-5μm粒级粉体含量为12.61％，-10μm粒级粉体含量为26.45％。
Claims (2)
1.一种窄级别多段涡流空气分级机分级系统，其特征在于：包括电机(1)、加料机(2)、一级旋风收尘器 (4)、翻板阀(5)、一段涡流空气分级机(6)、二级旋风收尘器 (7)、二段涡流空气分级机(8)、袋式收尘器(9)和离心风机(10)；
电机(1)通过皮带与加料机(2)连接，加料机(2)与一级旋风收尘器(4)的进料口连接；一级旋风收尘器(4)的粗粉出口和一段涡流空气分级机(6)的进料口通过翻板阀(5)连接，一级旋风收尘器(4)的细粉出口直接通过管道与袋式收尘器(9)连接，一段涡流空气分级机(6)的细粉出口通过管道与二级旋风收尘器(7)的进料口连接，二级旋风收尘器(7)的粗粉出口和二段涡流空气分级机(8)的进料口也通过翻板阀(5)连接，二级旋风收尘器(7)的细粉出口和连接一级旋风收尘器(4)与袋式收尘器(9)的管道连接，二段涡流空气分级机(8)的细粉出口同样与连接一级旋风收尘器(4)与袋式收尘器(9)的管道连接；一段涡流空气分级机(6)和二段涡流空气分级机(8)内的转笼(14)采用长叶片(17)和短叶片(18)交错安装形式，导风叶片(15)的形状采用流线型；短叶片(18)和长叶片(17)的长度之比为0.6-0.8，流线型导风叶片(15)的曲率为0.01-0.04。
2.根据权利要求1所述的一种窄级别多段涡流空气分级机分级系统，其特征在于：加料机(2)和一级旋风收尘器 (4)之间设有打散装置(3)，加料机(2)通过管道与打散装置(3)的进料口连接,打散装置(3)的出料口通过管道与一级旋风收尘器(4)的进料口连接。
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