CN103990539B - 一种控制气流磨装置气流的方法和气流磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控制气流磨装置气流的方法和气流磨装置，包括恒压供气装置和带有侧喷口和底喷口的粉碎室，所述侧喷口和所述底喷口具有一共同进气口，所述共同进气口经由至少两条分别设置管道阀的管道连接所述恒压装置，每一管道分别具有不同的直径，且上一级较大管道的直径均为下一级较小管道的直径1.5～4倍，通过所述最大管道流入的气体流量或通过所述全部管道流入的气体流量之和为所述气流磨装置的设定流量。本发明的气流磨装置通过逐步提高高速气体的流速，避免将大颗粒粉末吹到分选轮处。

Description

一种控制气流磨装置气流的方法和气流磨装置

技术领域

本发明涉及一种控制气流的方法和气流磨装置，具体涉及一种控制气流磨装置气流的方法和具有气流控制功能的气流磨装置。

背景技术

在现有的气流磨供气方式中，在送入气流时往往一次性调整至所需流量，获得粉碎室所需流速，而由于供气的初期阻力极小，且需要较长的时间形成回转气流，导致一部分大颗粒粉末在气流作用下直接吹至分选轮附近，与分选轮剧烈摩擦，少量大颗粒粉末甚至通过分选轮和出料组件之间的缝隙进入出料组件中，导致大颗粒粉末被分选出，由此制得的烧结磁体出现异常晶粒长大的情形。

另一方面，如图1中所示，现有气流磨粉碎室2’通过喷嘴喷出的高速气流对物料进行粉碎，在通常情况下，上述高速气流为氮气，并采用回收氮气和新增氮气联合供气的方式，之后经过金属管道输送到气流磨的气排输出，这里的回收氮气为进行气流粉碎后的回收、通过压缩机增压后重新利用的氮气，这里的新增氮气为由液氮灌提供的新增氮气。这种现有的供气方式中，回收氮气在经过压缩机3’增压到8atm左右的压力，新增氮气5’则是由作为氮气源液氮经过汽化后产生的氮气气体，在单纯使用液氮灌提供氮气之时，其从气排输出的压力也是不超过8atm的压力。

但是，由于上述的供气方式，两种供气方式的压力很容易波动，波动范围在±0.1atm左右，这是由于：液氮灌至气排的距离会对金属管道中输送新增的氮气压力造成影响，并最终影响从气排输出的氮气压力，而且供气管道中存在许多气管连接处，容易造成微小泄露，使得从气排输出的气体压力不稳定，导致粉碎后的粉末粒度分布不均匀，并最终造成产品性能的上下波动，难以满足客户要求。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种控制气流磨装置气流的方法，以解决现有技术中存在的上述问题。本发明的气流磨装置通过逐步提高高速气体的流速，避免将大颗粒粉末吹到分选轮处。

本发明提供的技术方案如下：

一种控制气流磨装置气流的方法，其特征在于，包括如下的步骤：

1)在恒压供气装置与气流磨粉碎室的连通处设置调节装置；

2)之后通过所述调节装置以包括至少两级的分级提高方式通入气体，至达到所述气流磨装置的设定流量，且上一级较大流量为下一级较小流量1.4～16倍。

需要说明的是，气流磨装置的设定流量由供气压力、喷口直径、气流流速和出气压力决定。

在以往的给气方式中，往往在开始时就一次性将流量调节至设定流量，不仅产生如图3线条1所示的一过性现象，且由于气流的突然增加，会导致初期气流混乱现象，难以形成稳定的回转气流，使粉末的流动方向变得不可控，致使大颗粒粉末在混乱的碰撞过程中末被分选出。

而本发明由于采用分级式调节的方式，因此，在开启至第一级流量之时，可在更短的时间内形成回转式气流，使初期乱流引起的气流混乱现象得以缓解，避免乱流和非稳定性运转带来的负面效果，且由于初期压力较低，从喷口喷出的气体流速较小，不足以将大颗粒粉末吹至分选轮附近，由此，由于一过性现象导致的大颗粒混入情形也得以避免；而后增大气体流量至下一级，从喷口喷出的气流速度进一步增大，但由于此时已有大量被吹起的细小颗粒粉末分散在粉碎室内，阻碍大颗粒粉末向上吹起，因此，即使在喷口的流速已达到设定标准之时，也不至于有大颗粒粉末被吹至气流磨的分选轮附近，同时，增加部分的气流引起的气流混乱现象由于已有回转式气流的引导，也会在极短时间内形成回转式气流；再下一级以此类推，直至最后一级。

需要说明的是，上述调节装置可以是流量调节阀，但是，由于流量阀结构复杂、精密配合的特点，设备损耗极大，使用成本高，并不适用于高压力气体的流量调节。

本发明的另一目的在于提供一种使用成本低的、具有气流控制功能的气流磨装置。

气流磨装置，包括恒压供气装置和粉碎室，其特征在于：所述粉碎室具有一进气口，所述共同进气口经由至少两条分别设置管道阀的管道连接所述恒压装置，每一管道分别具有不同的直径，且上一级较大管道的直径为下一级较小管道的直径1.2～4倍，通过所述最大管道流入的气体流量或通过所述全部管道流入的气体流量之和为所述气流磨装置的设定流量。

在推荐的实施方式中，所述进气口分别通过第一管道和第二管道连接所述恒压供气装置，所述第一管道上设置第一管道阀，所述第二管道上设置第二管道阀，且第二管道直径为第一管道直径的1.2～4倍，通过所述第二管道流入的气体流量或通过所述第二管道与所述第一管道流入的气体流量之和为所述气流磨装置的设定流量。

在确定供气压力、粉碎室的喷口直径、所需的气流流速和出气压力之后，可确定气流磨装置的设定流量，由此进一步确定第二管道的气体流量或所述第二管道与所述第一管道的气体流量之和。

在第二管道流入的气体流量为所述气流磨装置的设定流量之时，应先开启第一管道阀，同时关闭第二管道阀，使气流通过较细的第一管道流入粉碎室，由于送入的气体流量较少，因此，从喷口喷出的气体流速较小，不足以将大颗粒粉末吹至分选轮附近，且可在较短时间内形成回转气流，而后开启第二管道阀，同时关闭第一管道阀，气体流量增加，从喷口喷出的气流速度达到设定流速，但由于此时已有大量被吹起的细小颗粒粉末分散在粉碎室内，阻碍大颗粒粉末向上吹起，因此，即使在喷口的流速已达到设定流量之时，也不至于有大颗粒粉末被吹至气流磨的分选轮附近。

而在第二管道和第一管道流入的气体流量之和为所述气流磨装置的设定流量之时，同样应先开启第一管道阀，同时关闭第二管道阀，使气流通过较细的第一管道流入粉碎室，由于送入的气体流量较少，因此，从喷口喷出的气体流速较小，不足以将大颗粒粉末吹至分选轮附近，且可在较短时间内形成回转气流，而后开启第二管道阀，同时关闭第一管道阀，气体流量增加，从喷口喷出的气流速度增加，粉末的运动轨迹进一步靠近分选轮，然后同时开启第二管道阀和第一管道阀，从喷口喷出的气流速度达到所述气流磨装置设定流速，但由于此时已有大量被吹起的粉末分散在粉碎室内，阻碍粉末向上吹起，只有大颗粒粉末在研磨室内粉碎到一定尺寸的更细小粉末时，才能继续往上流动到达分选轮处，因此，即使在喷口的流速已达到设定流量之时，也不至于有大颗粒粉末被吹至分选轮附近。

在推荐的实施例中，所述储气罐设有压力传感器、第一进气口、第二进气口、第一出气口、第二出气口和排气口，所述第一管道连通所述储气罐的第一出气口，所述第二管道连通所述储气罐的第二出气口，所述第一进气口直接连接一回收气供气源，所述第二进气口间隔一第一电磁阀连通一新增气供气源，所述排气口处设置一第二电磁阀，所述电磁阀和所述压力传感器均连接至一PLC控制器。

使用时，由压力传感器实时检测储气罐的压力，并反馈至所述PLC控制器处，当储气罐内的压力低于PLC控制器设定压力范围之时，第二进气口处电磁阀就会自动开启，进行补气，而当储气罐内的气体压力高于PLC控制器设定压力范围之时，排气口处的电磁阀就会自动开启，进行排气。

在推荐的实施方式中，所述粉碎室设有侧喷口和底喷口，所述粉碎室进气口同时连通该侧喷口和该底喷口。

在推荐的实施方式中，所述压力传感器靠近于所述储气罐第一出气口或所述储气罐第二出气口设置。

在推荐的实施方式中，所述储气罐的体积为20L～200L。

在推荐的实施方式中，还包括另一新增气供气源，其直接连接所述第一进气口。

在推荐的实施方式中，所述气流磨装置为用于粉碎稀土磁铁用合金或稀土磁铁用合金粉末的气流磨装置。

由上述描述可知，本发明具有如下的特点：

1)通过分级提高高速气体的流速，避免将大颗粒粉末吹到分选轮处，与分选轮剧烈摩擦的情形，及避免大颗粒粉末通过分选轮和出料组件之间的缝隙进入出料组件，导致大颗粒粉末被分选出，由此制得的烧结磁体出现异常晶粒长大的情形。

2)从图3中可以看到，通过控制粉碎开始时的气流流速，避免气流磨的一过性大颗粒混入问题，可获得没有大颗粒粉末存在的成品粉末，且由于其使用了恒压供气装置，粉末的粒度分布更为集中。

3)本发明的气流磨装置可以提供压力稳定的气流，获得产品粒度分布稳定的粉体，最终减少产品性能的上下波动。

4)本发明由于采用分级式调节的方式，因此，在开启至第一级流量之时，可在更短的时间内形成回转式气流，初期的气流混乱现象得以缓解。

5)本发明设置储气罐，该储气罐上设置的第一进气口直接连接一回收气供气源，该储气罐上设置的第二进气口间隔一电磁阀连通一新增气供气源，该储气罐上设置的排气口处同样间隔一电磁阀连通所述回收气供气源，在回收气供气源的供气压力不足时，第二进气口处设置的电磁阀开启，同时排气口处的电磁阀关闭，由新增气供气源进行补充，在回收气供气源的供气压力过大时，排气口处的电磁阀开启，同时第二进气口处设置的电磁阀关闭，从排气口释放多余的压力。

5)在回收气供气源的压力和气体流量难以满足使用时，还可以设置另一新增气供气源，对储气罐直接进行气体补给，使从第一进气口流入的气流初始压力控制在设定范围左右。

附图说明

图1为现有气流磨的结构示意图。

图2为实施例1气流磨的结构示意图。

图3为流速-时间图。

图4.1、图4.2和图4.3为采用现有气流磨和本发明气流磨的激光粒度分布图。

图5为实施例2气流磨的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

具有压力控制功能的气流磨装置，如图2所示，包括恒压供气装置和带有三个喷口22(这其中，两个喷口为侧喷口，一个为底喷口)和排气口21的粉碎室2。

本申请的气流磨装置为用于粉碎稀土磁铁用合金粗粉末的气流磨装置。

两个侧喷口22和底喷口22具有一共同进气口，该共同进气口分别和第一管道和第二管道连接，第一管道上设置第一管道阀64，并连通储气罐4的第一出气口45，第二管道上设置第二管道阀63，并连通储气罐4的第二出气口46，且第二管道直径为第一管道直径的1.5～4倍，且通过第二管道流入的气体流量为气流磨装置的设定流量。

恒压供气装置包括一储气罐4，储气罐4的体积为20L～200L，其设有一压力传感器41、一第一进气口42、一第二进气口43和一排气口44，第一进气口42直接连接一压缩机3的出气口，该压缩机3的进气口则连通粉碎室排气口21，第二进气口43间隔一第一电磁阀61连通一新增气供气源5，排气口44处设置一第二电磁阀62，在压力过高时开启第二电磁阀62，使气体从排气口44排出，保持压力恒定。

电磁阀61、电磁阀62、压力传感器41均连接至一PLC控制器(图中未示)。

压力传感器41靠近于第一出气口45处设置。

使用时，应先开启第一管道阀64，同时关闭第二管道阀63，使气流通过较细的第一管道流入粉碎室，由于送入的气体流量较少，因此，从喷口22喷出的气体流速较小，不足以将大颗粒粉末吹至分选轮23附近，且可在较短时间内形成回转气流，而后开启第二管道阀63，同时关闭第一管道阀64，气体流量增加，从喷口22喷出的气流速度达到设定流速，但由于此时已有大量被吹起的粉末分散在粉碎室内，阻碍(大颗粒)粉末向上吹起，只有大颗粒粉末在研磨室2内被充分破碎成更细小颗粒后才能吹到分选轮23处排出，因此，即使在喷口22的流速已达到设定标准之时，也不至于有大颗粒粉末被吹至分选轮23附近。

同时，由压力传感器41实时检测储气罐4的压力，并反馈至PLC控制器处，当储气罐4内的压力低于PLC控制器设定压力0.01atm之时，第二进气口处43的第一电磁阀61就会自动开启，进行补气，而当储气罐内4的气体压力高于PLC控制器设定压力0.01atm之时，排气口44处的第二电磁阀62就会自动开启，进行排气。

通过这样的方式，储气罐4的压力波动范围可稳定控制在±0.01atm以内，从而使得研磨出的粉末粒度分布更为集中。

当然，根据需要，也可以控制更为精确的气体压力范围，如将储气罐4的压力波动范围可稳定控制在±0.001atm以内。

图3中线条1为现有技术气流磨的流速-时间图(本发明中，即为直接开启第二管道阀63的方式)，线条2为本发明气流磨的流速-时间图，从图4中可以看出，本发明的流速-时间图由于开始时粉碎室2的流速较小，因此，其一过性现象虽然也造成流速增加的现象，但是，增加后的流速还是远远低于正常运作时的流速，从而可以避免未被分选出的大颗粒而进入出料组件的情形。

取甩带铸造法(SC法)铸造成平均厚度为0.1mm的铸片，经氢破粉碎、脱氢工序之后，分成4份，3份分别投入本发明的气流磨装置中，每一粉碎室设置具有不同比值的第二管道直径和第一管道直径。

另1份投入现有的气流磨装置中，此处提及的现有气流磨装置同样使用本发明的装置，用直接开启第二管道阀63的方式一次性增大到设定流量。

在第一种实施方式中，第二管道直径为第一管道直径的2倍，此时，现有气流磨和实施例1气流磨的激光粒度分布图如图4.1中所示，线条2为现有气流磨获得粉末的激光粒度分布状态，线条1为本发明气流磨获得粉末的激光粒度分布状态。

在第二种实施方式中，将第二管道直径调整为第一管道直径的1.2倍(换算成流量的话，应该是1.44倍)，在其他条件不变的情形下，此时，现有气流磨和实施例1气流磨的激光粒度分布图如图4.2中所示，线条2为现有气流磨获得粉末的激光粒度分布状态，线条1为本发明气流磨获得粉末的激光粒度分布状态。

在第三种实施方式中，将第二管道直径调整为第一管道直径的4倍(换算成流量的话，应该是16倍)，在其他条件不变的情形下，此时，现有气流磨和实施例1气流磨的激光粒度分布图如图4.3中所示，线条2为现有气流磨获得粉末的激光粒度分布状态，线条1为本发明气流磨获得粉末的激光粒度分布状态。

气流磨之后，分别取1Kg上述三种实施方式获得的粉末，过600目筛进行检测，粉末全部通过筛网，无残留，亦即，本发明技术生产的粉末中均不存在20μm以上的大颗粒。

同样对使用现有气流磨装置获得的粉末过600目筛，约0.1％～0.3％的20μm以上的大颗粒无法通过筛网。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，如图5中所示，还包括另一新增气供气源7，其直接连接第一进气口42处。

在单纯使用排气口21出来的回收气压力和气体流量难以满足使用时，可通过设置新增气供气源7对储气罐4直接进行气体补给，使从第一进气口42流入的气流初始压力控制在设定范围左右，而无需频繁开启第二进气口43处设置的第一电磁阀61。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的具体实施方式，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种控制气流磨装置气流的方法，其特征在于，包括如下的步骤：

1)在恒压供气装置与气流磨粉碎室的连通处设置调节装置；

2)之后通过所述调节装置以包括至少两级的分级提高方式通入气体，至达到所述气流磨装置的设定流量，且上一级较大流量为下一级较小流量1.4～16倍。

2.气流磨装置，包括恒压供气装置和带有侧喷口和底喷口的粉碎室，其特征在于：所述侧喷口和所述底喷口具有一共同进气口，所述共同进气口经由至少两条分别设置管道阀的管道连接所述恒压装置，每一管道分别具有不同的直径，且上一级较大管道的直径均为下一级较小管道的直径1.2～4倍，通过所述管道中最大管道流入的气体流量或通过全部管道流入的气体流量之和为所述气流磨装置的设定流量。

3.根据权利要求2所述的气流磨装置，其特征在于：所述共同进气口分别通过第一管道和第二管道连接所述恒压供气装置，所述第一管道上设置第一管道阀，所述第二管道上设置第二管道阀，且第二管道直径为第一管道直径的1.2～4倍，通过所述第二管道流入的气体流量或通过所述第二管道与所述第一管道流入的气体流量之和为所述气流磨装置的设定流量。

4.根据权利要求3所述的气流磨装置，其特征在于：所述恒压供气装置包括储气罐，所述储气罐设有压力传感器、第一进气口、第二进气口、第一出气口、第二出气口和排气口，所述第一管道连通所述储气罐的第一出气口，所述第二管道连通所述储气罐的第二出气口，所述第一进气口直接连接一回收气供气源，所述第二进气口间隔一第一电磁阀连通一新增气供气源，所述排气口处设置一第二电磁阀，所述电磁阀和所述压力传感器均连接至一PLC控制器。

5.根据权利要求4所述的气流磨装置，其特征在于：所述压力传感器靠近于所述储气罐第一出气口或所述储气罐第二出气口处设置。

6.根据权利要求4所述的气流磨装置，其特征在于：所述储气罐的体积为20L～200L。

7.根据权利要求6所述的气流磨装置，其特征在于：还包括另一新增气供气源，其直接连接所述第一进气口。

8.根据权利要求2、3、4、5、6或7中所述的气流磨装置，其特征在于：所述气流磨装置为用于粉碎稀土磁铁用合金或稀土磁铁用合金粉末的气流磨装置。