CN102397812B - 一种具有分选功能的对撞式流化床气流粉碎机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有分选功能的对撞式流化床气流粉碎机，包括粉碎腔、分级腔、分选装置和排渣装置，所述分级腔设置于所述粉碎腔的顶部，所述分选装置位于粉碎腔的下部，且包括分选腔、设置于所述粉碎腔与所述分选腔之间的布风板和设置于所述分选腔侧壁上的松动风进气口，所述排渣装置位于所述分选装置的下部。本发明的对撞式流化床气流粉碎机能够在粉碎过程中不断使粉碎腔底部未粉碎的物料向上松动得到进一步粉碎还可使难以粉碎的物料及时排出。此外，改性剂可同时通过所述分选装置的松动风进气口导入所述粉碎腔中以便在粉碎的同时对物料进行改性处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种物料超细粉碎及分选和改性设备，属于物料深加工及改性技术领域。
背景技术
粉体技术被看作是支持高新技术工业最重要的基础技术之一，颗粒细化后，比表面积大、分布均匀，表现出许多的优良性能，在填料、染料、颜料、医药、催化剂、磁记忆元件、高级磨料、固体润滑剂、精细陶瓷、化妆品等方面广泛应用。获得超细粉体的方法主要是机械法和化学法，化学法因工艺复杂、成本高，仅在少数特殊领域使用；而机械粉碎法因其成本低，产量高，工艺简单，且能改良物料性能等优点而被广泛采用。制备超细粉体的机械粉碎设备主要有高速机械冲击式磨机、气流粉碎机、搅拌磨和振动磨等。而其中气流粉碎机以其产品纯度高、分散性好、粒度细且分布窄等优点在粉碎行业尤受欢迎。
气流粉碎机的主要机型有：圆盘式、循环管式、对撞式、靶式和流化床对撞式。其中的对撞式流化床气流粉碎机具有能耗低、磨损小、产品纯度高且粒度分布窄、粉碎分级自动操作等一系列优势而成为行业研究的热点。然而，现有的对撞式流化床气流粉碎机没有分选功能，难以粉碎的物料残留在粉碎腔底部，需工作一段时间后停车，卸下粉碎腔手动清理排出底料，操作不便，效率较低；此外，对于需要改性的物料，现有技术中粉碎和改性作为两个过程处理，需要两套不同设备，操作不便，效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有分选功能的对撞式流化床气流粉碎机，以解决现有的对撞式流化床气流粉碎机中粉碎腔底部积料多，难以粉碎的物料不能及时排出的问题。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种具有分选功能的对撞式流化床气流粉碎机，包括：
粉碎腔，所述粉碎腔的侧壁上设置有加料口和气流粉碎喷嘴；
分级腔，所述分级腔设置于所述粉碎腔的顶部；
分选装置，所述分选装置位于所述粉碎腔的下部，包括分选腔、设置于粉碎腔与分选腔之间的布风板和设置于分选腔侧壁上的松动风进气口；和
排渣装置，所述排渣装置位于所述分选装置的下部。
根据本发明优选的实施方式，所述分选装置的松动风进气口同时作为改性剂的入口。
根据本发明优选的实施方式，所述气流粉碎喷嘴以与水平线夹角为0-15度向下倾斜地均匀分布于所述粉碎腔侧壁的相同水平高度上。
根据本发明优选的实施方式，所述布风板为平板形或凹形，且其上分布布风孔。
根据本发明优选的实施方式，所述凹形布风板为倒圆台形或弧形。进一步优选所述倒圆台形布风板的侧壁上的布风孔直径为约1mm，底面的布风孔直径为1-6mm。
根据本发明优选的实施方式，所述气流粉碎喷嘴以与水平线夹角为0-15度向下倾斜地均匀分布于所述粉碎腔侧壁的相同水平高度上。所述气流粉碎喷嘴数目为2-10个，优选为2、3、4或6个。
根据本发明优选的实施方式，所述松动风进气口与所述气流粉碎喷嘴的数目和位置相对应。
根据本发明优选的实施方式，所述排渣装置包括一个气动卸料阀、一个手动卸料阀及二者之间的空腔。
根据本发明优选的实施方式，所述改性剂为液体改性剂且置于密闭容器中，来自松动风气源的松动风通入所述液体改性剂中携带所述液体改性剂进入所述松动风进气口。
附图说明
图1为本发明粉碎机的一个实施方式的整体结构示意图；
图2为本发明粉碎机的平面布风板的示意图；
图3为本发明粉碎机的凹形布风板的示意图；
图4为本发明粉碎机的松动风携带液体改性剂的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明粉碎机作进一步详细说明，但本发明并不因此受到限制。
如图1所示，本发明的具有分选功能的对撞式流化床气流粉碎机，包括粉碎腔8、分级腔9、分选装置和排渣装置，其中：
粉碎腔8的侧壁上设置有加料口10和气流粉碎喷嘴7，分级腔9设置于粉碎腔8的顶部；分选装置位于粉碎腔8的下部，包括分选腔6、设置于粉碎腔8与分选腔6之间的布风板5和设置于分选腔6侧壁上的松动风进气口4；排渣装置位于分选装置的下部。
粉碎腔8是用于对物料进行气流粉碎的场所。其形状可为本领域常规的形状，比如正多边体、圆柱体等，可以根据要求处理量的大小加工成不同型号的腔体。粉碎腔8侧壁上设置有进料口10，进料口10的设计可以为本领域常规选择，比如进料口10上连接有漏斗，以方便进料。位于粉碎腔8侧壁上的气流粉碎喷嘴7以与水平线夹角为0-15度与侧壁垂直或向下倾斜地均匀分布于粉碎腔8侧壁的相同水平高度上，以实现气流的水平对吹或向下倾斜对吹。气流粉碎喷嘴7的数目可以为2-10个，优选为2、3、4或6个，更优选为6个，可以根据物料的性质和粉碎需要确定开启气流粉碎喷嘴7的数目，优选地，所开启的气流粉碎喷嘴7的数目沿水平圆周均匀分布，从而实现气流的对吹。还可以根据物料的性质和所处的工作条件选择从气流粉碎喷嘴7向粉碎腔8通入不同的气体，比如CO2、N2、热水蒸气、He、Ar等，也可以根据粉碎和改性的需要通入混合气体，以适用于多种性质的物料，比如对于常规物料可选择压缩空气，成本低；对于敏感性、易燃易爆性的物料可选择CO2、N2等，以隔绝氧气；如果工业生产现场有大量多余的热水蒸气，可以选择热水蒸气，节约成本，循环利用，且比压缩空气粉碎效率高。本领域的技术人员可根据实际需要确定所用气体，而并不仅限于以上列举的情况。
分选装置位于粉碎腔8的下部，包括分选腔6、设置于粉碎腔8与分选腔6之间的布风板5和设置于分选腔6侧壁上的松动风进气口4，用于将不易粉碎的物料与其他物料分离。分选腔6位于粉碎腔8的下部，与粉碎腔8相配合并彼此连通；分选腔6的形状为常规的有利于物料向排渣装置排出的形状，比如倒圆台形。
分选装置的松动风进气口4用于向分选腔6中提供松动风，松动风通过布风板5使其上的积料向上松动，使物料得到充分粉碎，减少滞留。容易理解，松动风强度要高于粉碎腔中的压力以使得积料可以向上松动。进气口数目可以为2-10个，沿分选腔6的圆周均匀分布且水平高度相同。优选地，所述松动风进气口4与粉碎腔8中气流粉碎喷嘴7的数目和位置相对应，以减小松动风对粉碎腔8内气流场的影响。优选地，松动风进气口4向上倾斜一定的角度，比如0-15度。优选如图1所示松动风进气口4与分选腔6的侧壁垂直，从而使得从松动风进气口4通入的松动风向上流动。松动风气源可以为本领域常规的提供气体压力的设备，比如空压机，所述松动风气源图1中未予示出。优选地，松动风进气口4与松动风气源之间设置有调节阀，用以调节通入松动风进气口4的松动风的强度。
分选装置的布风板5设置于粉碎腔8和分选腔6之间，可以根据进料的粒度选择不同孔径大小和孔分布的布风板5，从而实现分选功能。布风板5可以为平面的，如图2所示，其中21为布风孔，平面布风板优势在于，当粉碎腔8内的气流粉碎喷嘴7对吹时，布风板5上积料较少，有利于物料的充分粉碎；布风板5还可以为凹形布风板，比如为倒圆台形、弧形等，如图3所示，采用这样的设计，斜面上的布风孔32有利于气体的通过，底面的布风孔31更有利于使难粉碎的固体颗粒进入排渣装置，优选地，当布风板为倒圆台形时，侧壁上的布风孔直径为约1mm，底面的布风孔直径为约1-6mm。
排渣装置位于分选装置的下方，所述排渣装置包括至少两个阀门，以保证开启其中一个卸料时，粉碎机内的压力不受大的影响。根据图1所示的实施方式，排渣装置包括一个气动卸料阀3、一个手动卸料阀2及二者之间的空腔1，其中手动卸料阀2优选为蝶阀。通过气动卸料阀，物料进入气动卸料阀和手动卸料阀之间的空腔1，气动阀多次卸料，空腔内的物料较多时，打开手动阀一起排出。所述排渣装置可以将经布风板5向下流出的难以粉碎的物料及时排出，排渣时无需将系统停车，从而提高了粉碎效率。
分级腔9设置于粉碎腔8的顶部，粉碎腔8内已粉碎的物料在气流的作用下排入分级腔9，进而排出粉碎机。
本发明粉碎机还可以在粉碎的同时对物料进行改性处理。此时，分选装置的松动风进气口4可以同时用作气体或液体改性剂的入口，粉碎腔8可以同时作为改性腔，实现在粉碎的同时对物料进行改性处理。
当改性剂为固体时，可以通过将改性剂与待粉碎物料预混合后进入粉碎腔8，同时实现粉碎和改性。
当改性剂为气体时，可以将气体改性剂导入分选装置的松动风进气口4并随松动风一起通入分选腔6，进而通过布风板5进入粉碎腔8，与物料充分接触，从而实现物料的改性。
当改性剂为液体时，可采用如图4所示的结构，但不限于此。其中，来自松动风气源41的松动风，通过密封活塞43通入密封容器42中的液体改性剂45中，携带了液体改性剂的气体经密封活塞44通入分选装置的松动风进气口4，经过布风板5进入粉碎腔8，实现物料的改性。
本发明粉碎机的示例性工作过程如下：
选择合适的布风板，安装好，从气流粉碎喷嘴7向体系通入粉碎气流，开启松动风，从加料口10加入待粉碎的物料，根据物料性质和粉碎需要确定开启的气流粉碎喷嘴7的个数，根据需要从松动风进气口4通入或不通入气体或液体改性剂，物料粉碎后较细的部分在气流作用下向上进入分级腔9，进而排出；难以粉碎的物料经布风板5进入分选腔6，并经排渣装置排出。
与现有技术相比，本发明对撞式流化床气流粉碎机的技术效果体现在：
1.本发明对撞式流化床气流粉碎机设置了分选装置，从分选腔的松动风进气口通入的松动风向上流动，使积在布风板上的积料向上松动，从而使积料进一步粉碎，减少底料的滞留，提高原料利用率。
2.难粉碎物料经过可更换的带有不同孔径和分布的布风板，从排渣装置定时排出，进行选择性粉碎，过程中系统可保持工作，无需停车，从而克服了现有技术中需要将系统停车，手动排出积料，操作不便、效率低下的问题。
3.本发明对撞式流化床气流粉碎机可以在粉碎物料的同时对物料进行改性处理，无论改性剂为固体、液体还是气体，操作简化，效率提高。
4.本发明对撞式流化床气流粉碎机可以实现气流粉碎、分选以及改性一体化处理，结构紧凑，操作简便，原料利用率高，粉碎效率高。
5.本发明对撞式流化床气流粉碎机的组成元件易于生产、购买，设备成本低。
Claims (7)
1.一种具有分选功能的对撞式流化床气流粉碎机，其特征在于，包括：
粉碎腔，所述粉碎腔的侧壁上设置有加料口和气流粉碎喷嘴；
分级腔，所述分级腔设置于所述粉碎腔的顶部；
分选装置，所述分选装置位于所述粉碎腔的下部，包括分选腔、设置于粉碎腔与分选腔之间的布风板和设置于分选腔侧壁上的松动风进气口；和
排渣装置，所述排渣装置位于所述分选装置的下部；
所述松动风进气口同时作为改性剂的入口；
所述松动风进气口与所述气流粉碎喷嘴的数目和位置相对应；
所述布风板为倒圆台形，且所述倒圆台形布风板的侧壁上的布风孔直径为1mm，底面的布风孔直径为1-6mm。
2.根据权利要求1所述的粉碎机，其特征在于，所述改性剂为液体改性剂且置于密闭容器中，来自松动风气源的松动风通入所述液体改性剂中携带所述液体改性剂进入所述松动风进气口。
3.根据权利要求1所述的粉碎机，其特征在于，所述气流粉碎喷嘴以与水平线夹角为0-15度向下倾斜地均匀分布于所述粉碎腔侧壁的相同水平高度上。
4.根据权利要求3所述的粉碎机，其特征在于，所述气流粉碎喷嘴数目为2-10个。
5.根据权利要求4所述的粉碎机，其特征在于，所述气流粉碎喷嘴数目为2、3、4或6个。
6.根据权利要求1所述的粉碎机，其特征在于，所述松动风进气口与分选腔壁面垂直。
7.根据权利要求1所述的粉碎机，其特征在于，所述排渣装置包括一个气动卸料阀、一个手动卸料阀及二者之间的空腔。
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