CN105312144A - 超微气流分级磨 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超微气流分级磨，其特征在于，所述分级磨包括物料入口端、物料出口端、以及设置在所述物料入口端和所述物料出口端之间的粉碎区和分级区，其中，所述物料入口端连通气源，所述粉碎区和分级区直接连通并与所述物料入口端通过外部管道连通，分级区的粗颗粒则经由在所述外部管道的入口端形成的真空引出，并通过所述外部管道排出到物料入口端，以与喂入的物料一起被物料入口端的气流带入粉碎区。本发明的超微气流分级磨有效解决了粉体中残余粗颗粒百万分率过高的问题，细粉质量易于控制。根据本发明任一形式的超微气流分级磨可直接取代或替换在线生产的传统粉碎机和气流分级磨来以更高的成本效益提高粉体产品的质量。

Description

超微气流分级磨

技术领域

本发明总的涉及粉体粉碎设备，更具体地，涉及一种用于处理粉体材料的气流分级磨，用于消除细粉中的残余粗颗粒。

背景技术

在物料粉碎的应用中，通常情况下，可用微粉碎机或气流分级磨来处理粉体材料以达到粒度的需求。但是，某些化学和矿物材料须达到某种残余粗颗粒的程度才能符合材料应用上的指标。举例来说，炭黑用于轮胎制造，碳酸钙用作造纸涂料，或者高岭土用作油漆填料，这些材料的残余粗颗粒的百万分率往往会影响成品的品质。在这些情况下，粉体通常已经很细，并且常常结团，使用传统的微粉碎机或气流分级磨来打散结团并击碎其中很少量的粗颗粒，生产效益难以令人满意。

此外，传统微粉碎机使用高速击锤和筛网来控制残余粗颗粒的百万分率。筛网易于磨损并造成高压降，粉末质量不易控制，产能不高。传统气流分级磨虽以气流分级轮来取代筛网的不便，但效果尚不尽理想。图1示出了传统气流分级磨的气流和细粉走向示意图。喂料从入口101喂入进行粉碎，最终细粉从出口102输出。通常，工艺气流从气流入口103引入到转盘104底部，喂料被输送到转盘104上方的粉碎室107中接近冲击锤105的位置。被粉碎的物料被工艺气流带到分级轮106。足够细的粉粒会跟随工艺气流通过分级轮106到细粉排出区108。粗颗粒会被分级轮106挡出，回落到转盘104上，再回到冲击锤105的粉碎区重新粉碎。由于传统气流分级磨采用高速冲击盘和气流分级轮来控制残余粗颗粒的百万分率，在一般应用中效能较好。但是由于传统气流分级磨的设计偏向于一般粉碎应用，通常无法达到所需的无残余粗颗粒的程度。而且，传统气流分级磨内设有衬圈109来隔离粉碎区和分级区以辅助颗粒分级和引导粗颗粒的回落，其结构设计较为复杂，容易造成粉体堵塞，影响机器产能，同时维修拆卸不便并徒增一个耗损件。

发明内容

本发明的目的在于改进传统气流分级磨的粉碎和颗粒分级的结构设计，提供一种超微气流分级磨以有效打散细粉结团并击碎其中很少量的粗颗粒，进而有效解决粉体中残余粗颗粒百万分率过高的问题。

根据本发明的超微气流分级磨包括物料入口端、物料出口端、以及设置在所述物料入口端和所述物料出口端之间的粉碎区和分级区，其中，所述物料入口端连通气源，所述粉碎区和分级区直接连通并与所述物料入口端通过外部管道连通，分级区的粗颗粒则经由在所述外部管道的入口端形成的真空引出，并通过所述外部管道排出到物料入口端，以与喂入的物料一起被物料入口端的气流带入粉碎区。通过如此设置，现有传统气流分级磨中将粉碎区与分级区隔开的衬圈可以省去，并且粗颗粒能够通过外部管道来重新回到物料入口端进行再次粉碎处理，确保所有喂料有效地经过粉碎区，同时延长了喂料在粉碎区的滞留时间，有利地实现了消除细粉中残余粗颗粒的指标。

根据上述技术构思，本发明可进一步包括任何一个或多个如下的优选形式。

在某些优选形式中，所述外部管道底部设有粉碎衬板或气流冲击板来辅助粉碎粗颗粒，尤其是较粗硬的杂质。

在某些优选形式中，所述外部管道的入口端设有产生真空的机制，如利用喷射压缩气体形成可调真空，并设有调整闸以有效拦截、排出粗颗粒。

在某些优选形式中，所述粉碎区包括设有多个冲击锤的至少一个转盘，每个冲击锤的形状、高度及其在转盘上的位置都被设置为使得物料能充分的被接触以粉碎，换句话说，通过冲击锤的结构设计、数量和在转盘上的布置来增加有效粉碎区域。

在某些优选形式中，所述粉碎区包括多个间隔堆叠且同步旋转的转盘，每个转盘上设有多个冲击锤，通过对转盘数量的灵活增减和对冲击锤相应位置的设置，可以优化粉碎效率。例如，在某些优选形式中，在各个转盘上的多个冲击锤可被设置为重叠或交错以提高粉碎效果。

在某些优选形式中，所述冲击锤被设置成贴近粉碎区的磨腔内壁上的衬板，以减小彼此间隙来提高粉碎效率。

在某些优选形式中，所述转盘的驱动机构设有保护罩，以防止例如转盘轴承等驱动部件受到细尘和高温侵害。

在某些优选形式中，所述分级磨的粉碎区和分级区之间的距离被设置为达到初级颗粒分级的效果。在一特定形式中，可通过增高分级磨的高度来确保分离粉碎区和分级区，使得两个区域之间形成旋风分离的初级分级效果。

本发明的超微气流分级磨有效解决了粉体中残余粗颗粒百万分率过高的问题，细粉质量易于控制；而且，分级磨内的部件设计较传统分级磨更为简单，便于拆卸维护；对转盘的驱动机构提供保护罩的设计有利地延长了部件使用寿命。根据本发明任一形式的超微气流分级磨可直接取代或替换在线生产的传统粉碎机和气流分级磨来以更高的成本效益提高粉体产品的质量。

附图说明

本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解，其中：

图1为现有技术中传统气流分级磨的气流和细粉走向示意图；

图2为根据本发明一种优选实施方式的超微气流分级磨的结构示意图；

图3为根据本发明另一种优选实施方式的超微气流分级磨的外部结构示意图；

图4为图3中超微气流分级磨的内部结构示意图。

具体实施方式

下面具体描述根据本发明的超微气流分级磨的结构设计及工作原理。应当理解，所图示及描述的实施方式仅用于示例而非限制，示例的结构设计图及以下描述本发明所结合的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。

首先参见图2，示出了根据本发明一种优选实施方式的超微气流分级磨的结构示意图。在该实施方式中，超微气流分级磨以200标识，其包括同时连通气源以供气流进入的物料入口端201以及供细粉排出的物料出口端202。根据本发明，粉碎区与分级区直接连通形成粉碎室207，气流带着喂料从物料入口端201通过转盘204底部进入到超微气流分级磨200的粉碎室207，转盘204由转盘马达215驱动旋转，通过与转盘204上的冲击锤205以及转盘204边缘设于磨腔内壁上的衬板213之间的数次碰撞使物料结团被打散和粉碎。为了提高粉碎效果，冲击锤205的形状、数量、高度及其位置可被优化设计为增加与物料的接触区域，例如包括但不限于如图所示具有斜角的梯形，或者具有一定高度的柱形。另外，还可考虑减小冲击锤205和衬板213之间的间隙。通常，衬板213为带有内齿的齿圈，减小上述间隙有利地增加了冲击锤和衬板之间的冲击力度，促进粉体粉碎。

被粉碎过的细粉在气流提送作用下旋升到分级轮206所在的分级区。此时，由分级轮马达214驱动旋转的分级轮206利用其叶片所产生的离心力场对细粉进行分级，足够细的细粉粒会跟随气流穿过分级轮206进入涡形区208并从物料出口端202排出，粗颗粒则会被分级轮206挡住并在其外围回旋。在如图1所示的传统气流分级磨100中，利用衬圈109来分离粉碎区和分级区。在本发明中，则可通过优化粉碎区和分级区之间的距离来分离它们并达到初级颗粒分级的效果，例如，增高超微气流分级磨200的高度使得在粉碎区和分级区间形成旋风分离区域，由此简化气流分级磨的内部结构设计。对于被分级轮挡住在外的粗颗粒，本发明通过将粉碎室207与物料入口端201连通的外部管道210来拦截粗颗粒并将其送回粉碎区。具体参见图2，被分级轮206挡住的粗颗粒经由通过端口211输入的喷射压缩气体所造成的真空引出，通过外部管道210排出到物料入口端201，进而与喂料一起再被送入到超微气流分级磨的粉碎区作进一步的粉碎处理。在外部管道210的入口处可设有调整闸212来优化粗颗粒拦截和引出，同时还可在外部管道210的底部设置粉碎衬板或气流冲击板209来辅助粉碎粗颗粒。这里应当理解的是，外部管道210的入口应有利地设置为靠近分级轮206的位置。图2中还示出了设置于转盘204的驱动机构外围的保护罩216，这样的设置是有利的，尤其防止了细粉和高温对转盘轴承等部件的损害。

接下来结合图3和图4描述根据本发明另一种优选实施方式的超微气流分级磨。该超微气流分级磨以300标识，其与图2所示超微气流分级磨200相似，不同之处在于其粉碎区内设有间隔堆叠且由转盘马达315同步驱动旋转的多个转盘304，图中示例性示出了两个转盘304及其上设置的多个冲击锤305。应能理解的是，各个转盘304上的多个冲击锤305可被设置为重叠或交错以提高粉碎效果。当气流带着物料经由物料入口端301到达转盘304时，物料逐级经过各个转盘304并被粉碎。达到要求的细粉通过分级轮马达314驱动旋转的分级轮306筛选进入涡形区308并被排出，粗颗粒则被通过端口311输入的喷射压缩气体所造成的真空和调整闸312引出，通过外部管道310输送到物料入口端301与喂料一起进行再次粉碎。从图3中可以看出，调整闸312可设有手柄之类的操作元件来根据实际需要实现手动调节，当然，其它的操作方式也是可行的。图4同样示出了设置于转盘304的驱动机构外围的保护罩316和设置于外部管道310底部的辅助粉碎粗颗粒的粉碎衬板或气流冲击板309。

通过上述示例性描述的结构设计，本发明的超微气流分级磨可有效消除大于325目的粗砂粒。相比之下，传统微粉碎机或气流分级磨无法保证粉末粒度在D97以上的质量(超过97％的粒度累积分布)，以致于粉体中常含有高于325目的数百百万分率(ppm)的杂质。因此，本发明能够适用于所有化学和矿物材料，尤其是当物料须达到某种残余粗颗粒的程度才能符合应用指标的各种应用场合。

举例来说，在控制炭黑残余粗颗粒(杂质)百万分率的应用上，对某类炭黑喂料传统微粉碎机可用来生产150ppm高于325目的炭黑，而使用传统气流分级磨可生产30ppm高于325目的炭黑。使用本发明可达到下表例举的效果：

等级	生产量(kg/kw/hr)	+325目(PPM)	+500目(PPM)
				A	26	≤2	≤15
B	25	≤1	≤10

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，应当理解的是，上述实施方式存在许多修改方式，这些方式对相关领域技术人员来说是很明显的。这些修改/变型落入本发明的相关领域中，也应当包括在所附的权利要求的范围中。

Claims (9)

1.超微气流分级磨，其特征在于，所述分级磨包括物料入口端、物料出口端、以及设置在所述物料入口端和所述物料出口端之间的粉碎区和分级区，其中，所述物料入口端连通气源，所述粉碎区和分级区直接连通并与所述物料入口端通过外部管道连通，分级区的粗颗粒则经由在所述外部管道的入口端形成的真空引出，并通过所述外部管道排出到物料入口端，以与喂入的物料一起被物料入口端的气流带入粉碎区。

2.根据权利要求1所述的超微气流分级磨，其特征在于，所述外部管道底部设有粉碎衬板或气流冲击板来辅助粉碎粗颗粒。

3.根据权利要求1所述的超微气流分级磨，其特征在于，所述外部管道的入口端由喷射压缩气体形成可调真空并设有调整闸，以有效拦截、排出粗颗粒。

4.根据权利要求1至3任一项所述的超微气流分级磨，其特征在于，所述粉碎区包括设有多个冲击锤的至少一个转盘，每个冲击锤的形状、高度及其位置被设置为使得物料能够充分接触以粉碎。

5.根据权利要求4所述的超微气流分级磨，其特征在于，所述粉碎区包括多个间隔堆叠且同步旋转的转盘，每个转盘上设有多个冲击锤。

6.根据权利要求5所述的超微气流分级磨，其特征在于，在各个转盘上的多个冲击锤可被设置为重叠或交错以提高粉碎效果。

7.根据权利要求6所述的超微气流分级磨，其特征在于，所述冲击锤被设置成贴近粉碎区的磨腔内壁上的衬板，以减小彼此间隙来提高粉碎效率。

8.根据权利要求7所述的超微气流分级磨，其特征在于，所述转盘的驱动机构设有保护罩，以有利于驱动机构的防尘、防高温。

9.根据权利要求8所述的超微气流分级磨，其特征在于，所述分级磨的粉碎区和分级区之间的距离被设置为达到初级颗粒分级的效果。