CN106111295B - 一种深冷粉碎超细粉末制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种深冷粉碎超细粉末制备方法，其通过闭路循环结构制造出超细粉末，且确保回收得到的气体进入下一工作循环时的洁净度和足够低温，确保整个制备过程的工作环境稳定。将通过机械粉碎设备所获得的物料通入到气流粉碎设备的料仓，机械粉碎的过程中通入液氮，机械粉碎、气流粉碎所对应的料仓内均通入液氮，从机械粉碎、气流粉碎的料仓内排出的氮气经过预冷换热器冷却后通入液氮储罐换热器的氮气侧，液氮储罐换热器通过液氮将预冷后的氮气冷却至一定低温后，液氮侧的气化低温氮气分别通入机械粉碎的料仓、气流粉碎的料仓，液氮储罐换热器的氮气侧的低温氮气被输送至气流粉碎的粉碎仓，气流粉碎的洁净气体输出端流入所述预冷换热器。

Description

一种深冷粉碎超细粉末制备方法

技术领域

本发明涉及物料粉碎的技术领域，具体为一种深冷粉碎超细粉末制备方法。

背景技术

气流粉碎机主要适用于的粉碎机理决定了其适用范围广、成品细度高等特点，现有的深冷粉碎系统其通过涡轮来降温增压，涡轮增压并降温的成本较高，且低温不能达到-160℃，对于强纤维、粘性、韧性等材料在粉碎过程中，其使用成本高，且现有的深冷粉碎系统的气体流向为开放式结构，使得在实际使用过程中，低温气体需要不断产生，使得最低冷却温度不好控制，进而使得整个使用的成本高。

现有的深冷粉碎系统，详见ZL200410014235.2“隋性气体保护超微气流粉碎机组”以及专利申请号为201510482460.7“一种深冷粉碎系统”，其设置有气路的闭路循环系统，然而在实际操作过程中，由于仅设置有气流粉碎机，将物料仅经过一次粉碎，其获得的粉末的颗粒度相对较大、不能达到超细粉末的成品，且上述系统中，经过粉碎系统的气源再次直接流入到了粉碎系统的核心部件，该部分气源内存在的杂质会被带入下一生产循环、且温度不能达到足够低温，其使得粉碎系统的工作环境不稳定，进而易导致故障等情况发生。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种深冷粉碎超细粉末制备方法，其通过闭路循环结构制造出超细粉末，且确保回收得到的气体进入下一工作循环时的洁净度和足够低温，确保整个制备过程的工作环境稳定。

一种深冷粉碎超细粉末制备方法，体特征在于：将通过机械粉碎设备所获得的物料通入到气流粉碎设备的料仓，机械粉碎的过程中通入液氮，机械粉碎、气流粉碎所对应的料仓内均通入液氮，从机械粉碎、气流粉碎的料仓内排出的氮气经过预冷换热器冷却后通入液氮储罐换热器的氮气侧，液氮储罐换热器通过液氮将预冷后的氮气冷却至一定低温后，液氮侧的气化低温氮气分别通入机械粉碎的料仓、气流粉碎的料仓，液氮储罐换热器的氮气侧的低温氮气被输送至气流粉碎的粉碎仓，气流粉碎的洁净气体输出端流入所述预冷换热器，预冷换热器将内部经过预冷的粉碎氮气再次输送入液氮储罐换热器的氮气侧通过液氮换热冷却，直至达到氮气侧的氮气冷却至一定低温后再次被送入气流粉碎的粉碎仓，物料经过机械粉碎、气流粉碎后输出超细粉末。

其进一步特征在于：给机械粉碎的料仓、气流粉碎的料仓以及液氮储罐换热器提供液氮的来源为同一个液氮源，其可使得整个液氮的管路布置简单、合理；

气流粉碎的气体输出末端并联有两根管路，具体为直接管路、间接管路，直接管路直接连接预冷换热器的入口、间接管路上设置有清洁装置后再连接预冷换热器的入口，当气流粉碎后输出的气体为洁净气体时直接通过直接管路通入预冷换热器的入口，当气流粉碎后输出的气体含有杂质等情况下通过间接管路上的洁净装置清洁后将获得的洁净气体通入预冷换热器的入口，确保回收得到的气体进入下一工作循环时的洁净度；

从机械粉碎、气流粉碎的料仓内排出的氮气经过过滤器后通入预冷换热器的入口，确保气体的洁净度；

气流粉碎工艺中通过气流粉碎机、旋风分离装置、除尘器进行气流碎粉，液氮储罐换热器的氮气侧的低温氮气被送入气流粉碎机的粉碎腔，气流粉碎机的出口连接至旋风分离装置，所述旋风分离装置的物料出口连通至第一出料桶，所述旋风分离装置的洁净气体出口连接有除尘器，所述除尘器的底部出料口连通至第二出料桶，所述除尘器的气体出口连通第一过滤器的入口后被排出；

所述除尘器设置有通向室外的泄爆口，所述除尘器的废气入口、出口间设置有压差监测点，当压差数值超过稳定压差的上限时、泄爆口打开，排出多余量气体，所述除尘器的设置有温度监测点，当监测到温度过高时，泄爆口打开，排出高温气体。

采用本发明的方法后，在气流粉碎设备的前段设置机械粉碎设备，经过机械粉碎机组对物料进行初步粉碎，之后再将经过初步粉碎的物料通入到气流粉碎机组进行超细粉末制备，在机械粉碎、气流粉碎的料仓内分别通入液氮和低温氮气可以使得物料的粉碎更彻底，且从两个料仓回收到的氮气经过预热换热器进行粉碎气源的初冷却，达到废弃回收利用的目的，此外，气流粉碎的洁净气体输出端流入预冷换热器，预冷换热器将内部经过预冷的粉碎氮气再次输送入液氮储罐换热器的氮气侧通过液氮换热冷却，直至达到氮气侧的氮气冷却至一定低温后再次被送入气流粉碎的粉碎仓，其确保回收得到的气体进入下一工作循环时的洁净度和足够低温；综上，该方法通过闭路循环结构制造出超细粉末，且确保回收得到的气体进入下一工作循环时的洁净度和足够低温，确保整个制备过程的工作环境稳定。

附图说明

图1为本发明的所对应的具体实施例的主视图结构示意图；

图2为图1中的机械粉碎机组的主视图结构放大图；

图3为图1中的气流粉碎机组的主视图结构放大图；

图中各序号所对应的标注名称如下：

液氮储罐1、机械粉碎机组2、气流粉碎机组3、液氮储罐换热器4、换热器5、液氮管道6、第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8、粉碎仓体9、氮气进气管路10、出气管路11、第一过滤器12、第一管路13、压缩机14、除油器15、冷干器16、过滤器组17、粉料输送管18、第二管路19、气动回路阀20、机械粉碎机21、螺旋输送机22、物料暂存仓23、气流粉碎机24、旋风分离装置25、除尘器26、第一出料桶27、第二出料桶28、第一压力监测点29、分支管路30、第一气动控制阀31、气动排气阀32、第二压力监测点33、第一温度监测点34、气动球阀35、第二气动控制阀36、泄爆口37、压差监测点38、主出气段39、第一电气控制排空阀40、机械排空阀41、第二电气控制排空阀42、气动排空阀43、第二温度监测点44。

具体实施方式

一种深冷粉碎超细粉末制备方法：将通过机械粉碎设备所获得的物料通入到气流粉碎设备的料仓，机械粉碎的过程中通入液氮，机械粉碎、气流粉碎所对应的料仓内均通入液氮，从机械粉碎、气流粉碎的料仓内排出的氮气经过预冷换热器冷却后通入液氮储罐换热器的氮气侧，液氮储罐换热器通过液氮将预冷后的氮气冷却至一定低温后，液氮侧的气化低温氮气分别通入机械粉碎的料仓、气流粉碎的料仓，液氮储罐换热器的氮气侧的低温氮气被输送至气流粉碎的粉碎仓，气流粉碎的洁净气体输出端流入预冷换热器，预冷换热器将内部经过预冷的粉碎氮气再次输送入液氮储罐换热器的氮气侧通过液氮换热冷却，直至达到氮气侧的氮气冷却至一定低温后再次被送入气流粉碎的粉碎仓，物料经过机械粉碎、气流粉碎后输出超细粉末。

给机械粉碎的料仓、气流粉碎的料仓以及液氮储罐换热器提供液氮的来源为同一个液氮源，其可使得整个液氮的管路布置简单、合理；

气流粉碎的气体输出末端并联有两根管路，具体为直接管路、间接管路，直接管路直接连接预冷换热器的入口、间接管路上设置有清洁装置后再连接预冷换热器的入口，当气流粉碎后输出的气体为洁净气体时直接通过直接管路通入预冷换热器的入口，当气流粉碎后输出的气体含有杂质等情况下通过间接管路上的洁净装置清洁后将获得的洁净气体通入预冷换热器的入口，确保回收得到的气体进入下一工作循环时的洁净度；

从机械粉碎、气流粉碎的料仓内排出的氮气经过过滤器后通入预冷换热器的入口，确保气体的洁净度；

气流粉碎工艺中通过气流粉碎机、旋风分离装置、除尘器进行气流碎粉，液氮储罐换热器的氮气侧的低温氮气被送入气流粉碎机的粉碎腔，气流粉碎机的出口连接至旋风分离装置，旋风分离装置的物料出口连通至第一出料桶，旋风分离装置的洁净气体出口连接有除尘器，除尘器的底部出料口连通至第二出料桶，除尘器的气体出口连通第一过滤器的入口后被排出；

除尘器设置有通向室外的泄爆口，除尘器的废气入口、出口间设置有压差监测点，当压差数值超过稳定压差的上限时、泄爆口打开，排出多余量气体，除尘器的设置有温度监测点，当监测到温度过高时，泄爆口打开，排出高温气体。

具体实施例，见图1～3：机械粉碎设备具体为机械粉碎机组2，气流粉碎设备具体为气流粉碎机组3，液氮源具体为液氮储罐1，预冷换热器具体为换热器5，直接管路具体为第二管路19、间接管路具体为第一管路12；

其包括液氮储罐1、机械粉碎机组2、气流粉碎机组3、液氮储罐换热器4、换热器5，液氮储罐1通过各自独立的液氮管道6分别连通机械粉碎机组2的第一预冷搅拌仓7、气流粉碎机组3的第二预冷搅拌仓8、机械粉碎机组2的粉碎仓体9，液氮储罐1通过液氮管道6连接至液氮储罐换热器4的液氮入口，液氮储罐换热器4的氮气出口分别通过氮气进气管路10连接至第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8，第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8的气体出口分别通过过滤器后通过出气管路11连通至换热器5的入口，液氮进入第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8冷却时会气化，气化的气体回收至换热器5进行粉碎气源初冷却，达到废弃回收利用，气流粉碎机组3的末端气体端经过第一过滤器12流出的气体通过第一管路13顺次连通压缩机14、除油器15、冷干器16、过滤器组17后通过管路连接至换热器5的入口，换热器5的出口通过管路连接至液氮储罐换热器4的氮气入口，液氮储罐换热器4的氮气出口通过管路连通气流粉碎机组3的气流粉碎腔，机械粉碎机组2的出口端通过粉料输送管18连接至第二预冷搅拌仓8。

气流粉碎机组3的末端气体端经过第一过滤器12流出的气体通过第二管路19直接连接换热器5的入口，第二管路19上设置有气动回路阀20，当气流粉碎机组3的末端气体经过第一过滤器12后无多余杂质后可直接开通气动回路阀20，让气体通入换热器5入口；

机械粉碎机组2包括机械粉碎机21、螺旋输送机22、物料暂存仓23、第一预冷搅拌仓7，第一预冷搅拌仓7的底部出口连通至机械粉碎机21的粉碎仓体9，粉碎仓体9的出口位于螺旋输送机22的输入端的正上方，螺旋输送机22的输出端通入物料暂存仓23的入口，物料暂存仓23的出口通过粉料输送管18连接至第二预冷搅拌仓8的入口；

气流粉碎机组3包括气流粉碎机24、旋风分离装置25、除尘器26、第二预冷搅拌仓8，第二预冷搅拌仓8的出口连通至气流粉碎机24的入料口，气流粉碎机24的出口连接至旋风分离装置25，旋风分离装置25的物料出口连通至第一出料桶27，旋风分离装置25的洁净气体出口连接有除尘器26，除尘器26的底部出料口连通至第二出料桶28，除尘器26的气体出口连接有第一过滤器12的入口，第一过滤器12的气体出口分别连通第一管路13、第二管路19的入口，液氮储罐换热器4的氮气出口通过管路连通气流粉碎机24的气流粉碎腔；

液氮储罐换热器4的气化气体出口通过分支管路30连接至换热器5的入口，液氮储罐换热器4对粉碎气源深度冷却时会气化，气化的气体回收至换热器5进行粉碎气源初冷却，达到废弃回收利用；

第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8所对应的液氮管道6上分别设置有第一气动控制阀31，第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8所对应的氮气进气管路10上分别设置有第一气动控制阀31，第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8所对应的出气管路11上分别设置有气动排气阀32，第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8分别设置有第二压力监测点33和第一温度监测点34，第一气动控制阀31根据第二压力监测点33和第一温度监测点34反馈的数据、用于调节进入第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8的液氮和氮气，确保合适的压力和温度，气动排气阀32用于控制排出第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8的氮气量；

液氮储罐1连通至机械粉碎机21的粉碎仓体9的液氮管道6上设置有气动球阀35，用于控制液氮进入量；

粉料输送管18上设置有第二气动控制阀36，用于调节输入第二预冷搅拌仓8的物料量；

除尘器26设置有通向室外的泄爆口37，除尘器26的废气入口、出口间设置有压差监测点38，当压差数值超过稳定压差的上限时、泄爆口37打开，排出多余量气体，除尘器26设置有第二温度监测点44，当监测到温度过高时，泄爆口37打开，排出高温气体；

第一过滤器12的气体出口的主出气段39设置有第一电气控制排空阀40和机械排空阀41，位于排空阀后端的主出气端39分别连通第一管路13、第二管路19的入口，确保粉碎气源不能后续使用时的及时排出；

换热器5的出口连通至液氮储罐换热器4的氮气入口的管路上设置有第二电气控制排空阀42和气动排空阀43，确保及时排空；

气流粉碎机24的内部设置有第一压力监测点29，确保实时掌握压力情况。

具体实施例的工作原理如下：在气流粉碎机组3的前段设置机械粉碎机组2，经过机械粉碎机组2对物料进行初步粉碎，之后再将经过初步粉碎的物料通入到气流粉碎机组3进行超细粉末制备，在机械粉碎机组的第一预冷搅拌仓7、粉碎仓9内通入低温氮气，可以使得物料的粉碎更彻底，且从第一预冷搅拌仓7、第二预冷搅拌仓8回收到的氮气经过换热器进行粉碎气源初冷却，达到废弃回收利用的目的，此外，气流粉碎机组3的末端气体端经过第一过滤器12流出的气体通过第一管路13顺次连通压缩机14、除油器15、冷干器16、过滤器组17后通过管路连接至换热器5的入口，或者洁净的气体直接通过第二管路19流入到换热器5的入口，其使得回收到的氮气经过除杂质和冷却后再进入闭路循环，且确保回收得到的气体进入下一工作循环时的洁净度和足够低温。

以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种深冷粉碎超细粉末制备方法，其特征在于：将通过机械粉碎设备所获得的物料通入到气流粉碎设备的料仓，机械粉碎的过程中通入液氮，机械粉碎、气流粉碎所对应的料仓内均通入液氮，从机械粉碎、气流粉碎的料仓内排出的氮气经过预冷换热器冷却后通入液氮储罐换热器的氮气侧，液氮储罐换热器通过液氮将预冷后的氮气冷却至一定低温后，液氮侧的气化低温氮气分别通入机械粉碎的料仓、气流粉碎的料仓，液氮储罐换热器的氮气侧的低温氮气被输送至气流粉碎的粉碎仓，气流粉碎的洁净气体输出端流入所述预冷换热器，预冷换热器将内部经过预冷的粉碎氮气再次输送入液氮储罐换热器的氮气侧通过液氮换热冷却，直至达到氮气侧的氮气冷却至一定低温后再次被送入气流粉碎的粉碎仓，物料经过机械粉碎、气流粉碎后输出超细粉末。

2.如权利要求1所述的一种深冷粉碎超细粉末制备方法，其特征在于：给机械粉碎的料仓、气流粉碎的料仓以及液氮储罐换热器提供液氮的来源为同一个液氮源。

3.如权利要求1或2所述的一种深冷粉碎超细粉末制备方法，其特征在于：气流粉碎的气体输出末端并联有两根管路，具体为直接管路和间接管路，直接管路直接连接预冷换热器的入口、间接管路上设置有清洁装置后再连接预冷换热器的入口，当气流粉碎后输出的气体为洁净气体时直接通过直接管路通入预冷换热器的入口，当气流粉碎后输出的气体含有杂质的情况下通过间接管路上的洁净装置清洁后将获得的洁净气体通入预冷换热器的入口。

4.如权利要求3所述的一种深冷粉碎超细粉末制备方法，其特征在于：从机械粉碎、气流粉碎的料仓内排出的氮气经过过滤器后通入预冷换热器的入口。

5.如权利要求1所述的一种深冷粉碎超细粉末制备方法，其特征在于：气流粉碎工艺中通过气流粉碎机、旋风分离装置、除尘器进行气流碎粉，液氮储罐换热器的氮气侧的低温氮气被送入气流粉碎机的粉碎腔，气流粉碎机的出口连接至旋风分离装置，所述旋风分离装置的物料出口连通至第一出料桶，所述旋风分离装置的洁净气体出口连接有除尘器，所述除尘器的底部出料口连通至第二出料桶，所述除尘器的气体出口连通第一过滤器的入口后被排出。

6.如权利要求5所述的一种深冷粉碎超细粉末制备方法，其特征在于：所述除尘器设置有通向室外的泄爆口，所述除尘器的废气入口、出口间设置有压差监测点，当压差数值超过稳定压差的上限时，泄爆口打开，排出多余量气体，所述除尘器设置有温度监测点，当监测到温度过高时，泄爆口打开，排出高温气体。