CN105435719A - 粉体表面改性解聚机及其改性方法 - Google Patents

粉体表面改性解聚机及其改性方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种粉体表面改性解聚机。所述粉体表面改性解聚机将所述解聚装置和所述分级机设于所述改性室内，其中所述解聚装置位于所述改性室底部且位置高于所述热风进风口，所述分级机位于所述改性室顶部且位置低于所述粉料排出口，所述双螺旋输送给料机和所述加药机分别与所述改性室相连通，所述驱动装置分别连接所述解聚装置、所述分级机及所述双螺旋输送给料机，并通过设于所述热风进风口的所述第一温度检测器和设于所述粉料排出口的所述第二温度检测器监测所述粉体表面改性解聚机的运行。本发明还提供一种粉体表面改性解聚机的改性方法。本发明提供的粉体表面改性解聚机及其改性方法不仅设备结构紧凑，而且操作方便、生产成本低及产品质量高。

Description

粉体表面改性解聚机及其改性方法
技术领域
本发明涉及粉体表面改性技术领域，具体的，涉及一种粉体表面改性解聚机及利用所述粉体表面改性解聚机的改性方法。
背景技术
粉体改性机适用于绝大多数矿石细粉如轻质碳酸钙、重质碳酸钙、水洗高岭土、煤系煅烧高岭土、滑石、石英粉、云母、氢氧化铝、氢氧化镁和水镁石、超细和沉淀硫酸钡、立德粉、白炭黑、钛白粉、粉煤灰、绢云母、氧化锌等物料的改性，其改性处理的方法可分为干法和湿法两大类，而其中以干法为最常用的方式。干法改性就是在干燥的粉体中(水分一般≤0.5％)加入适当的化学助剂，在特定的装置中于一定的工艺条件下(温度、时间)进行处理，即可得到改性粉体。
干法工艺中表面改性剂的分散和表面包覆的均匀性在很大程度上取决于表面改性设备。高性能的表面改性机应能够使粉体及表面改性剂的分散性好、粉体与表面改性剂的接触或作用机会均等，以达到均匀的单分层吸附，减少改性剂用量。而改性粉体的技术指标要求活化度＞95％及无颗粒状团聚体。因此，如何提高粉体的分散性及粉体与表面改性剂的接触或作用机会，对于高粘度粉体具有更加重要的意义。
目前，三辊改性机是市场上常用的高粘度物料的研磨、分散设备，这种设备具有如下缺点：
1、不能做高端产品，也不适用于轻钙的改性活化；
2、做出的产品不仅分散性差，易团聚，而且白度会下降2-5度；
3、不能满足客户生产不同活化率产品的需求；
4、设备结构复杂，占地面积大。
因此，有必要对现有的粉体改性机作进一步的改进，以避免上述缺陷。
发明内容
为了解决上述现有的粉体改性机存在适用范围窄、产品质量差、设备结构复杂及占地面积大的技术问题，本发明提供的一种粉体表面改性解聚机，所述粉体表面改性解聚机不仅设备结构紧凑，而且具有操作方便、生产成本低及产品质量高的优点。
本发明提供一种粉体表面改性解聚机，所述粉体表面改性解聚机包括解聚机主体、双螺旋输送给料机、加药机、驱动装置及温度检测装置，所述解聚机主体包括改性室、解聚装置和分级机，所述改性室开设有热风进风口和粉料排出口，所述解聚装置和所述分级机设于所述改性室内，其中所述解聚装置位于所述改性室底部且位置高于所述热风进风口，所述分级机位于所述改性室顶部且位置低于所述粉料排出口，所述双螺旋输送给料机和所述加药机分别与所述改性室相连通，所述驱动装置分别连接并驱动所述解聚装置、所述分级机及所述双螺旋输送给料机，所述温度检测装置包括第一温度检测器和第二温度检测器，所述第一温度检测器设于所述热风进风口，所述第二温度检测器设于所述粉料排出口。
在本发明提供的粉体表面改性解聚机一较佳实施例中，所述改性室呈圆柱形。
在本发明提供的粉体表面改性解聚机一较佳实施例中，所述热风进风口设于所述改性室底部的侧壁上，所述粉料排出口设于所述改性室顶部的侧壁上。
在本发明提供的粉体表面改性解聚机一较佳实施例中，所述加药机和所述双螺旋输送给料机分别设于所述改性室的不同外侧面，且所述加药机的位置高于所述双螺旋输送给料机。
在本发明提供的粉体表面改性解聚机一较佳实施例中，所述驱动装置包括解聚电机、分级电机及给料电机，所述解聚电机连接并驱动所述解聚装置，所述分级电机连接并驱动所述分级机，所述给料电机连接并驱动所述双螺旋输送给料机。
在本发明提供的粉体表面改性解聚机一较佳实施例中，还包括支架，所述支架固定安装所述解聚机主体、所述解聚电机及所述给料电机，所述分级电机固定安装于所述解聚机主体。
本发明还提供一种粉体表面改性解聚机的改性方法，其包括以下步骤：
预热：提供高温气体，所述高温气体通过所述热风进风口进入所述改性室并从所述粉料排出口排出，所述第二温度检测器用于检测所述粉料排出口内的温度并根据检测结果判断是否进入下个步骤；
加料：提供物料和改性剂，所述双螺旋输送给料机将物料解聚形成粉体后送入所述改性室，同时，改性剂经所述加药机雾化后加入到所述改性室；
粉体包覆改性：在高温气体的作用下，改性剂在所述改性室内充分包覆并改性粉体；
风选分级：所述分级机对改性后的粉体进行风选分级，分级得到的指定粒度的粉料从所述粉料排出口排出。
在本发明提供的改性方法一较佳实施例中，根据所述第一温度检测器和所述第二温度检测器的检测数据控制高温气体的进入量和/或温度。
在本发明提供的改性方法一较佳实施例中，在所述加料步骤中出现的结团粉体和所述粉体包覆改性步骤中出现的结团粉体由所述解聚装置再次解聚，再次解聚后的粉体在高温气体的作用下重新进入所述改性室。
在本发明提供的改性方法一较佳实施例中，通过调节所述热风进风口的进气量、所述分级机的转数以及所述双螺旋输送给料机和所述加药机的给料速度来控制产品的活化率和颗粒大小。
相较于现有技术，本发明提供的粉体表面改性解聚机及其改性方法具有以下有益效果：
一、本发明通过将所述解聚装置和所述分级机设于所述改性室内，其中所述解聚装置位于所述改性室底部且位置高于所述热风进风口，所述分级机位于所述改性室顶部且位置低于所述粉料排出口，所述双螺旋输送给料机和所述加药机分别与所述改性室相连通，所述驱动装置分别连接并驱动所述解聚装置、所述分级机及所述双螺旋输送给料机，并通过设于所述热风进风口的第一温度检测器和设于所述粉料排出口的第二温度检测器监测所述粉体表面改性解聚机的运行，不仅设备结构紧凑，而且具有操作方便、生产成本低及产品质量高的优点。
二、本发明通过调节所述热风进风口的进气量、所述分级机的转数及所述双螺旋输送给料机和所述加药机的给料速度，不仅能增加粉体与改性剂的作用机会和确保作用时间，从而提高产品质量，而且能满足客户生产不同活化率产品的需求。
三、本发明通过将所述热风进风口设于所述改性室底部的侧壁上，不仅能保证所述改性室内的温度维持在150℃-200℃，而且能通过高温气体对粉体和改性剂进行进一步分散，并强化粉体与表面改性剂的碰撞作用，从而提高粉体活化率。
四、本发明通过设置所述双螺旋输送给料机，不仅使得粉体分散性更好，而且能满足输送粘性较大产品的需求。
五、本发明通过设置所述解聚装置对结团的粉体再次解聚，不仅能提高产品的分散性，而且结构简单。
六、本发明通过将所述加药机和所述双螺旋输送给料机分别设于所述改性室的不同侧面，且所述加药机的位置高于所述双螺旋输送给料机，从而提高了改性剂的利用率和包覆率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明提供的粉体表面改性解聚机一较佳实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的粉体表面改性解聚机的改性方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，是本发明提供的粉体表面改性解聚机一较佳实施例的结构示意图。所述粉体表面改性解聚机1包括解聚机主体11、双螺旋输送给料机13、加药机15、驱动装置17、温度检测装置18及支架19。所述双螺旋输送给料机13和所述加药机15分别与所述解聚机主体11连接，所述驱动装置17分别与所述解聚机主体11和所述双螺旋输送给料机13连接，所述温度检测装置18用于检测所述粉体表面改性解聚机1的运行参数，所述支架19用于固定安装所述解聚机主体11和所述驱动装置17。
所述解聚机主体11包括改性室111、解聚装置113及分级机115。所述改性室111分别与所述双螺旋输送给料机13和所述加药机15相连通，所述解聚装置113和所述分级机115设于所述改性室111内。
所述改性室111用于改性剂改性粉体，其开设有热风进风口1111和粉料排出口1113。在本实施例中，优选的，所述改性室111呈圆柱形。
所述热风进风口1111设于所述改性室111底部的侧壁上，并用于通入高温气体以保证所述改性室111内的温度维持在150℃-200℃，从而提高粉体活化率。在本实施例中，高温气体能对粉体和改性剂进行进一步分散，并强化粉体与表面改性剂的碰撞作用，从而提高产品活化率。
所述粉料排出口1113设于所述改性室111顶部的侧壁上。
所述解聚装置113用于对结团的粉体再次解聚。所述解聚装置113位于所述改性室111底部且位置高于所述热风进风口1111。在本实施例中，再次解聚的粉体在高温气体的作用下进入所述改性室111，以提高产品的分散性。
所述分级机115用于对粉体颗粒大小进行分选。所述分级机115位于所述改性室111顶部且位置低于所述粉料排出口1113。在本实施例中，通过调节所述分级机115的转速，可以达到分出指定粒度的粉料的目的，指定粒度的粉料从所述粉料排出口1113排出，从而实现可改性解聚不同颗粒大小的产品。
所述双螺旋输送给料机13用于提供需解聚改性的粉体。
所述加药机15用于加入粉体改性剂。
所述加药机15和所述双螺旋输送给料机13分别设于所述改性室111的不同外侧面，且所述加药机15的位置高于所述双螺旋输送给料机13。
所述驱动装置17包括解聚电机171、分级电机173及给料电机175。所述解聚电机171连接并驱动所述解聚装置113，所述分级电机173连接并驱动所述分级机115，所述给料电机175连接并驱动所述双螺旋输送给料机13。在本实施例中，所述解聚电机171固定安装于所述支架19，所述分级电机173固定安装于所述解聚机主体11，所述给料电机175固定安装于所述支架19。
所述温度检测装置18包括第一温度检测器181和第二温度检测器183。所述第一温度检测器181设于所述热风进风口1111，所述第二温度检测器183设于所述粉料排出口1113。
所述第一温度检测器181用于检测所述热风进风口1111内的温度。
所述第二温度检测器183用于检测所述粉料排出口1113内的温度。
请再结合参阅图2，是本发明提供的粉体表面改性解聚机的改性方法的步骤流程图。所述改性方法包括以下步骤：
步骤S1、预热：提供高温气体，所述高温气体通过所述热风进风口1111进入所述改性室111并从所述粉料排出口1113排出，所述第二温度检测器183用于检测所述粉料排出口1113内的温度并根据检测结果判断是否进入下个步骤。
具体的，当所述粉体表面改性解聚机1开始工作时，高温气体通过所述热风进风口1111进入所述改性室111并从所述粉料排出口1113排出，以提高所述改性室111内的温度，当所述第二温度检测器183检测到所述粉料排出口1113内的温度达到预设值时，进入下个步骤。在本实施例中，高温气体既可以以设定的进气量和温度供应，也可以满负荷供应以缩短所述改性室111内的升温时间。
步骤S2、加料：提供物料和改性剂，所述双螺旋输送给料机13将物料解聚形成粉体后送入所述改性室111，同时，改性剂经所述加药机15雾化后加入到所述改性室111。在本实施例中，经所述双螺旋输送给料机13解聚后出现的结团粉体因重力作用落入所述解聚装置113，所述解聚装置113对结团粉体再次解聚，并在高温气体的作用下重新进入所述改性室111。
步骤S3、粉体包覆改性：在高温气体的作用下，改性剂在所述改性室111内包覆并改性粉体。
具体的，高温气体对所述双螺旋输送给料机13送入的粉体进行进一步的干燥及经所述加药机15雾化后的改性剂进行进一步分散后，改性剂在所述改性室111内包覆并改性粉体，并完成包覆改性后的粉体的干燥，从而提高改性剂包覆和改性粉体的效果。同时，为保证粉体活化率，所述改性室111内的温度要维持在150℃-200℃，当所述第一温度检测器181和所述第二温度检测器183的检测数据超出正常工作范围时，通过控制热源提供高温气体的进入量和/或温度控制所述改性室111内的温度。在本实施例中，经所述改性室111包覆改性后出现的结团粉体因重力作用落入所述解聚装置113，所述解聚装置113对结团粉体再次解聚，并在高温气体的作用下重新进入所述改性室111。
步骤S4、风选分级：所述分级机115对改性后的粉体进行风选分级，分级得到的指定粒度的粉料从所述粉料排出口1113排出。
具体的，所述分级电机173带动所述分级机115在所述改性室111内高速转动，在所述分级机115中形成强大的离心力，进入到所述分级机115中的改性后的粉体先进入所述分级机115内部，在离心力的作用下，大或重的颗粒与小或轻的物料分离，小或轻的物料从所述粉料排出口1113排出。在本实施例中，可以通过变频调节所述分级机115的转速便可调整所述分级机115中离心力的大小，达到分出指定粒度的物料的目的。
在生产过程中，所述改性室111内的温度可以采用手动和/或电动控制。
当采用手动控制时，所述温度检测装置18还可以包括分别与所述第一温度检测器181和所述第二温度检测器183电连接的显示器，方便工作人员可以根据所述热风进风口1111内的温度和所述粉料排出口1113内的温度控制热源提供的高温气体的进入量和/或温度以控制所述改性室111内的温度。
当采用电动控制时，所述温度检测装置18还可以包括分别与所述第一温度检测器181、所述第二温度检测器183及热源电连接的控制器，方便所述粉体表面改性解聚机1可以根据所述热风进风口1111内的温度和所述粉料排出口1113内的温度自动控制热源提供的高温气体的进入量和/或温度以控制所述改性室111内的温度。
此外，在需要调控产品的活化率或颗粒大小时，通过调节所述热风进风口1111的进气量、所述分级机115的转数以及所述双螺旋输送给料机13和所述加药机15的给料速度，从而增加粉体与改性剂的作用机会和确保作用时间，达到满足客户生产不同活化率产品的需求。
本发明提供的粉体表面改性解聚机及其改性方法具有以下有益效果：
一、本发明通过将所述解聚装置113设于所述改性室111底部，且位置高于所述热风进风口1111，所述分级机115设于所述改性室111顶部，且位置低于所述粉料排出口1113，所述双螺旋输送给料机13和所述加药机15分别与所述改性室111相连通，所述驱动装置17分别连接并驱动所述解聚装置113、所述分级机115及所述双螺旋输送给料机13，并通过设于所述热风进风口1111的第一温度检测器181和设于所述粉料排出口1113的第二温度检测器183监测所述粉体表面改性解聚机1的运行，不仅设备结构紧凑，而且具有操作方便、生产成本低及产品质量高的优点。
二、本发明通过调节所述热风进风口1111的进气量、所述分级机115的转数及所述双螺旋输送给料机13和所述加药机15的给料速度，不仅能增加粉体与改性剂的作用机会和确保作用时间，从而提高产品质量，而且能满足客户生产不同活化率产品的需求。
三、本发明通过将所述热风进风口1111设于所述改性室111底部的侧壁上，不仅能保证所述改性室111内的温度维持在150℃-200℃，而且能通过高温气体对粉体和改性剂进行进一步分散，并强化粉体与表面改性剂的碰撞作用，从而提高粉体活化率。
四、本发明通过设置所述双螺旋输送给料机13，不仅使得粉体分散性更好，而且能满足输送粘性较大产品的需求。
五、本发明通过设置所述解聚装置113对结团的粉体再次解聚，不仅能提高产品的分散性，而且结构简单。
六、本发明通过将所述加药机15和所述双螺旋输送给料机13分别设于所述改性室111的不同外侧面，且所述加药机15的位置高于所述双螺旋输送给料机13，从而提高了改性剂的利用率和包覆率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粉体表面改性解聚机，其特征在于，包括解聚机主体、双螺旋输送给料机、加药机、驱动装置及温度检测装置，所述解聚机主体包括改性室、解聚装置和分级机，所述改性室开设有热风进风口和粉料排出口，所述解聚装置和所述分级机设于所述改性室内，其中所述解聚装置位于所述改性室底部且位置高于所述热风进风口，所述分级机位于所述改性室顶部且位置低于所述粉料排出口，所述双螺旋输送给料机和所述加药机分别与所述改性室相连通，所述驱动装置分别连接并驱动所述解聚装置、所述分级机及所述双螺旋输送给料机，所述温度检测装置包括第一温度检测器和第二温度检测器，所述第一温度检测器设于所述热风进风口，所述第二温度检测器设于所述粉料排出口。
2.根据权利要求1所述的粉体表面改性解聚机，其特征在于，所述改性室呈圆柱形。
3.根据权利要求1所述的粉体表面改性解聚机，其特征在于，所述热风进风口设于所述改性室底部的侧壁上，所述粉料排出口设于所述改性室顶部的侧壁上。
4.根据权利要求1所述的粉体表面改性解聚机，其特征在于，所述加药机和所述双螺旋输送给料机分别设于所述改性室的不同外侧面，且所述加药机的位置高于所述双螺旋输送给料机。
5.根据权利要求1所述的粉体表面改性解聚机，其特征在于，所述驱动装置包括解聚电机、分级电机及给料电机，所述解聚电机连接并驱动所述解聚装置，所述分级电机连接并驱动所述分级机，所述给料电机连接并驱动所述双螺旋输送给料机。
6.根据权利要求5所述的粉体表面改性解聚机，其特征在于，还包括支架，所述支架固定安装所述解聚机主体、所述解聚电机及所述给料电机，所述分级电机固定安装于所述解聚机主体。
7.一种如权利要求1所述的粉体表面改性解聚机的改性方法，其特征在于，包括以下步骤：
预热：提供高温气体，所述高温气体通过所述热风进风口进入所述改性室并从所述粉料排出口排出，所述第二温度检测器用于检测所述粉料排出口内的温度并根据检测结果判断是否进入下个步骤；
加料：提供物料和改性剂，所述双螺旋输送给料机将物料解聚形成粉体后送入所述改性室，同时，改性剂经所述加药机雾化后加入到所述改性室；
粉体包覆改性：在高温气体的作用下，改性剂在所述改性室内充分包覆并改性粉体；
风选分级：所述分级机对改性后的粉体进行风选分级，分级得到的指定粒度的粉料从所述粉料排出口排出。
8.根据权利要求7所述的改性方法，其特征在于，根据所述第一温度检测器和所述第二温度检测器的检测数据控制高温气体的进入量和/或温度。
9.根据权利要求7所述的改性方法，其特征在于，在所述加料步骤中出现的结团粉体和所述粉体包覆改性步骤中出现的结团粉体由所述解聚装置再次解聚，再次解聚后的粉体在高温气体的作用下重新进入所述改性室。
10.根据权利要求7所述的改性方法，其特征在于，通过调节所述热风进风口的进气量、所述分级机的转数以及所述双螺旋输送给料机和所述加药机的给料速度来控制产品的活化率和颗粒大小。
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