CN103464307B - 一种可高效分离纳米材料的卧式离心机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离心机技术领域，尤其涉及一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，它包括机座、机壳、转鼓、螺旋输送器和变速器，所述机壳设置于所述机座的上方，所述转鼓设置于所述机壳的内腔，所述螺旋输送器水平设置于所述转鼓的内部，所述变速器与所述螺旋输送器连接，所述转鼓由以下质量百分比的原料：5%-6%铬、2%-3%钛、1%-2%钴和89%-92%双相钢离心浇铸而成。本发明通过改变离心机转鼓的材质可使转鼓的转速提高至6000r/min以上，使纳米材料的分离度可达97%，纳米材料固相的总回收率可达到99.5%以上，实现了对纳米悬浮液中纳米材料的高效分离。

Description

一种可高效分离纳米材料的卧式离心机

技术领域

本发明涉及离心机技术领域，尤其涉及一种可高效分离纳米材料的卧式离心机。

背景技术

卧式螺旋卸料沉降离心机是一种广泛应用于过程工业的分离悬浮液的离心分离机械，其主要利用混合液中具有不同密度且互不相溶的轻、重液和固相，在离心力场中获得不同的沉降速度的原理，达到分离分层或使液体中固体颗粒沉降的目的。卧式螺旋卸料沉降离心机具有连续操作、处理量大、耗电量低、适应性强等特点，是工业上主要的分离设备之一，现已被广泛应用于化工、石油提炼、轻工、医药、食品、纺织、冶金、煤炭、选矿、船舶、环保、军工等各个领域的固液分离。

然而，现有技术中的卧式离心机不适用于纳米材料的分离，转鼓材质的强度不够高，转速较低，转速通常不能高于4500r/min，而在纳米材料的分离中，转鼓的转速要达到6000 r/min以上才可实现分离，因此现有技术中的卧式离心机对于纳米材料的分离有局限性。另外，由于螺旋输送器上的原料分配口与转鼓上的固体出料口的距离较近，易导致固相料堆积于原料分配口的位置，不利于纳米悬浮液的分离。因此，现有技术中的卧式离心机对于纳米级、粉体堆积密度与悬浮液溶剂的密度相差较小的情况的分离较为困难。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种可高效分离纳米材料的卧式离心机。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，包括机座、机壳、转鼓、螺旋输送器和变速器，所述机壳设置于所述机座的上方，所述转鼓设置于所述机壳的内腔，所述螺旋输送器水平设置于所述转鼓的内部，所述变速器与所述螺旋输送器连接，所述转鼓由以下质量百分比的原料：5%-6%铬、2%-3%钛、1%-2%钴和89%-92%双相钢离心浇铸而成。

其中，所述转鼓由以下质量百分比的原料：5.5%铬、2.5%钛、1.5%钴和90.5%双相钢离心浇铸而成。

其中，所述螺旋输送器包括滚筒和若干螺旋叶片，所述若干螺旋叶片均布于所述滚筒的表面，相邻的螺旋叶片的螺距均相等。

其中，所述螺旋输送器还包括开设于所述滚筒的表面的原料分配口，所述转鼓的端部开设有固体出料口，所述原料分配口与所述固体出料口的距离为650mm-800mm。

其中，所述原料分配口与所述固体出料口的距离为700mm。

其中，所述转鼓包括圆筒转鼓和圆锥转鼓，所述圆锥转鼓和所述圆筒转鼓一体成型，所述固体出料口开设于所述圆锥转鼓的端部。

其中，所述机壳设有固相收集料仓和液相收集料仓，所述固相收集料仓设置于所述固体出料口的下方，所述液相收集料仓设置于所述圆筒转鼓的尾端。

其中，所述圆筒转鼓的尾端开设有排液口，所述排液口设置于所述液相收集料仓的上方，所述排液口内设有液位调节片。

其中，所述圆锥转鼓的内表面设置有若干筋条。

其中，所述机壳的两侧均设置有轴承座。

本发明的有益效果为：本发明的转鼓由以下质量百分比的原料：5%-6%铬、2%-3%钛、1%-2%钴和89%-92%双相钢离心浇铸而成，铬具有较好的延展性和抗裂能力，可提高材料在高速旋转中的抗拉强度，钛具有较高的机械强度和耐热性，钴具有较高的耐磨性和耐热性，因此在转鼓的材质中添加了5%-6%铬、2%-3%的钛和1%-2%的钴，大大提高了转鼓的强度，使其耐受转速达6000r/min以上，另外，在离心浇铸成转鼓坯料后，再对其外圈进行锻造、机械加工，进一步增强了转鼓的强度。因此，本发明通过改变离心机转鼓的材质可使转鼓的转速提高至6000r/min以上，使纳米材料的分离度可达97%，纳米材料固相的总回收率可达到99.5%以上，实现了对纳米悬浮液中纳米材料的高效分离。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记包括：

   1—机座，2—机壳，3—转鼓，31—圆筒转鼓，32—圆锥转鼓，4—螺旋输送器，41—滚筒，42—螺旋叶片，5—变速器，6—原料分配口，7—固体出料口，8—固相收集料仓，9—液相收集料仓，10—排液口，11—液位调节片，12—轴承座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图1所示，本实施例的一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，包括机座1、机壳2、转鼓3、螺旋输送器4和变速器5，所述机壳2设置于所述机座1的上方，所述转鼓3设置于所述机壳2的内腔，所述螺旋输送器4水平设置于所述转鼓3的内部，所述变速器5与所述螺旋输送器4连接，所述转鼓3由以下质量百分比的原料：5%-6%铬、2%-3%钛、1%-2%钴和89%-92%双相钢离心浇铸而成。

本发明的转鼓3由以下质量百分比的原料：5%-6%铬、2%-3%钛、1%-2%钴和89%-92%双相钢离心浇铸而成，铬具有较好的延展性和抗裂能力，可提高材料在高速旋转中的抗拉强度，钛具有较高的机械强度和耐热性，钴具有较高的耐磨性和耐热性，因此在转鼓3的材质中添加了5%-6%铬、2%-3%的钛和1%-2%的钴，大大提高了转鼓3的强度，使其耐受转速达6000r/min以上，另外，在离心浇铸成转鼓坯料后，再对其外圈进行锻造、机械加工，进一步增强了转鼓3的强度。因此，本发明通过改变转鼓3的材质可使转鼓3的转速提高至6000r/min以上，使纳米材料的分离度可达97%，纳米材料固相的总回收率可达到99.5%以上，实现了对纳米材料的高效分离。

本实施例中，所述螺旋输送器4包括滚筒41和若干螺旋叶片42，所述若干螺旋叶片42均布于所述滚筒41的表面，相邻的螺旋叶片42的螺距均相等。螺旋叶片42便于推送沉渣，将若干螺旋叶片42等螺距地设置于滚筒41的表面，有利于螺旋叶片42均匀推送沉渣，避免沉渣局部堆积或局部被剧烈搅起，更利于稳定连续推送沉渣，分离效果好。

本实施例中，所述螺旋输送器4还包括开设于所述滚筒41的表面的原料分配口6，所述转鼓3的端部开设有固体出料口7，所述原料分配口6与所述固体出料口7的距离为650mm-800mm。原料由进料端进入螺旋输送器4的内部，再由原料分配口6流出进入高速旋转的转鼓3，并被高速旋转，比重稍重的纳米粉体，靠着离心产生的重力，向转鼓3的侧壁方向移动，当沉淀层到一定厚度时则被螺旋输送器4的螺旋叶片42向固体出料口7移动以实现固液分离。因此，将原料分配口6与固体出料口7的距离由原来的600mm增加至650mm-800mm，即把螺旋输送器4的原料分配口6向固体出料口7的远程（反方向）移动了50mm-200mm，可增长物料在转鼓3中的停留时间，提高了纳米粉料的分离度，且由于原料分配口6与固体出料口7的距离增长，固相料从原料分配口6卸出后其活动空间变大，可避免固相料堆积于原料分配口6，更利于分离。

本实施例中，所述转鼓3包括圆筒转鼓31和圆锥转鼓32，所述圆锥转鼓31和所述圆筒转鼓32一体成型，所述固体出料口7开设于所述圆锥转鼓32的端部。圆筒转鼓31有利于液相澄清，圆锥转鼓32有利于固相脱水，因此本发明的转鼓3采用圆筒转鼓31和圆锥转鼓32的结合，兼具了利于液相澄清和固相脱水的优点，进一步提高了分离效果。

本实施例中，所述机壳2设有固相收集料仓8和液相收集料仓9，所述固相收集料仓8设置于所述固体出料口7的下方，所述液相收集料仓9设置于所述圆筒转鼓31的尾端。固相收集料仓8和液相收集料仓9便于分类回收离心分离出的固相和液相，且固相收集料仓8和液相收集料仓9分别位于圆锥转鼓32和圆筒转鼓31的端部，物料在转鼓3中停留的时间较长，固液分离效果显著。

本实施例中，所述圆筒转鼓31的尾端开设有排液口10，所述排液口10设置于所述液相收集料仓9的上方，所述排液口10内设有液位调节片11。通过调节液位调节片11的高低，可调节排液口10的大小，从而控制液相的流速，达到改变转鼓3内液相形成的液池的深度，调节转鼓3在旋转时液相带来的阻力，使卧式离心机能具有较好的工艺适应性。

本实施例中，所述圆锥转鼓32的内表面设置有若干筋条。由于圆锥转鼓32主要用于固相料的离心脱水，在其内表面设置若干筋条使圆锥转鼓32的表面形成密实的保护层，可减少固相料对转鼓3的磨损，且防止固相料在转鼓3上打滑，利于螺旋输送。

本实施例中，所述机壳2的两侧均设置有轴承座12。纳米悬浮液的离心分离中，转鼓3的转速高达6000r/min以上，用两个轴承座12来支撑轴承的，利于保持运行的平衡性。

实施例二。

本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例所述转鼓3由以下质量百分比的原料：5.5%铬、2.5%钛、1.5%钴和90.5%双相钢离心浇铸而成。本实施例的转鼓3的材质掺杂的铬的质量百分比为5.5%，钛的为2.5%，钴的为1.5% ，此配比不仅可大大提高转鼓3的机械性能，且节约成本。

本实施例中，所述原料分配口6与所述固体出料口7的距离为700mm。螺旋输送器4的原料分配口6向固体出料口7的远程（反方向）移动了100mm，100mm的距离一方面可增长固相料在转鼓3中的停留时间，另一方面保证液相有足够的离心分离空间，确保固液分离效果。

本实施例其它结构与实施例一相同，在此不再赘述。

以上所述实施方式，只是本发明的较佳实施方式，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，包括机座、机壳、转鼓、螺旋输送器和变速器，所述机壳设置于所述机座的上方，所述转鼓设置于所述机壳的内腔，所述螺旋输送器水平设置于所述转鼓的内部，所述变速器与所述螺旋输送器连接，其特征在于：所述转鼓由以下质量百分比的原料：5%-6%铬、 2%-3%钛、1%-2%钴和89%-92%双相钢离心浇铸而成，所述螺旋输送器包括滚筒和若干螺旋叶片，所述若干螺旋叶片均布于所述滚筒的表面，相邻的螺旋叶片的螺距均相等，所述螺旋输送器还包括开设于所述滚筒的表面的原料分配口，所述转鼓的端部开设有固体出料口，所述原料分配口与所述固体出料口的距离为650mm-800mm。

2.根据权利要求1所述的一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，其特征在于：所述转鼓由以下质量百分比的原料：5.5%铬、2.5%钛、1.5%钴和90.5%双相钢离心浇铸而成。

3.根据权利要求1所述的一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，其特征在于：所述原料分配口与所述固体出料口的距离为700mm。

4.根据权利要求1所述的一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，其特征在于：所述转鼓包括圆筒转鼓和圆锥转鼓，所述圆锥转鼓和所述圆筒转鼓一体成型，所述固体出料口开设于所述圆锥转鼓的端部。

5.根据权利要求4所述的一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，其特征在于：所述机壳设有固相收集料仓和液相收集料仓，所述固相收集料仓设置于所述固体出料口的下方，所述液相收集料仓设置于所述圆筒转鼓的尾端。

6.根据权利要求5所述的一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，其特征在于：所述圆筒转鼓的尾端开设有排液口，所述排液口设置于所述液相收集料仓的上方，所述排液口内设有液位调节片。

7.根据权利要求4所述的一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，其特征在于：所述圆锥转鼓的内表面设置有若干筋条。

8.根据权利要求1所述的一种可高效分离纳米材料的卧式离心机，其特征在于：所述机壳的两侧均设置有轴承座。