CN107199106A - 超细粉体生产装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了橡胶、热塑性塑料、热塑性树脂、热敏性物料超细粉体生产装置，包括搅拌预处理器、低温液体搅拌混合器、低温粉碎机、液固分离器和低温液体中间罐。本发明的超细粉体生产装置具有工艺严格，低温液体循环利用、消耗低，粉体产品符合超细粉体要求、粉碎效率高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及低温液体粉碎生产装置制取橡胶、热塑性塑料、热塑性树脂、热敏性物料超细粉体生产技术，属于低温粉碎设备技术领域。
背景技术
低温粉碎是利用材料在低温条件下的冷脆特性进行粉碎，可以得到较细的颗粒，在低温条件下粉碎物料，可以保持物料的品性，价值提高。用制冷剂将需要粉碎的物料快速冷冻到冷脆温度以下，随后将冷冻物料送入粉碎装置中进行粉碎。利用低温粉碎可以粉碎常温下难以粉碎的物料，如橡胶、热塑性塑料、热塑性树脂、热敏性物料，防止粉碎时变质。低温粉碎后的产品成型好，堆比重大，流动性好。
目前，制备橡胶、热塑性塑料、热塑性树脂细粉体的方法主要有常温粉碎法、湿法粉碎法、冷冻粉碎法。
常温粉碎法。一般是指在常温或高于常温的温度下通过机械作用粉碎制成细粉体的一种粉碎法，粉碎原理是通过机械剪切力的作用对粉体进行挤压、剪切和碾磨、筛网分离，制得的产品粒径大，用途窄、降低了粉体的物理性能。
湿法粉碎法是用化学药品或水进行粉体的前处理，处理的粗粉或粗粉混合体投入一个或连续多个专门的圆盘胶体磨中进行超微细粉碎，可得到粒径为10~200微米粒子的凝聚体。这种方法工艺复杂、产品成本高、推广困难。
冷冻粉碎法。1927年，美国的一家公司提出了干冰为制冷剂粉碎橡胶、糊状物、粘性物的方法。其做法是将被粉物料与干冰混合在一起，投入球磨机或削磨机进行粉碎。1964年，日本出现了用液体二氧化碳进行粉碎的方法，使用冲击式粉碎机以粉碎低压聚乙烯。
美国的LNP公司于1948年开发了使用液氮粉碎热塑性材料的商业技术。1971年，美国UCC公司发表了橡胶冷冻粉碎的专利。20世纪80年代以来，美国、法国、日本、德国、瑞典等国家都先后进入了液氮粉碎橡胶的工业化生产，并出口相关设备和技术。
液氮冷冻粉碎法，液氮的沸点为-196℃，很容易获得理想的低温效果，液氮是制气工业的副产品，无色、无味、无毒、不存在环境污染，是橡胶及很多物料冷冻粉碎较理想的制冷剂。在液氮利用形式也分为预冷处理粉碎和无预冷处理粉碎。
美国UCC公司开发的橡胶粉冷冻粉碎工艺，其工艺过程基本上分两条线，一条线有预冷处理，一条线无预冷处理。
有预冷处理线，全部过程在冷冻状态下进行，首先将废橡胶送入液氮冷冻装置中，冷冻到-40℃以下，接着进行冲击破碎，然后用分离装置筛除金属和纤维，将废胶块送入粉碎装置在冷冻下进行粉碎，再进入流体能型粉碎机，在冷冻下细碎。从粗碎机出来的胶粉粒通过低温筛分装置，筛出的粗粒返回粗碎机继续粉碎。
无预冷处理线，粉碎工艺的一部分在常温下进行。首先粗碎，经磁选器除去金属后，送入冷却装置或直接送入细碎机进行冷冻粉碎。再经过磁选器和筛分装置，分离出金属和纤维，最后送入旋风分离器。用UCC冷冻粉碎法可获得0.03mm(325目）以下的橡胶粉。
乌克兰国家科学院低温物理工程研究所开发的液氮冷冻粉碎废旧轮胎制备胶粉技术，加工工艺路线分为粉碎和研磨两部分。粉碎工序是将整条废旧轮胎冷冻后粉碎，并使橡胶与钢丝帘线和纤维帘线分开；磨碎工艺是将粉碎工序的胶粉粒磨碎，磨碎的胶粉细度在40目以上的占60%以上。微磨机可在低温下将胶粉磨细成0.05mm(240目）的超细胶粉。
涡轮空气膨胀式冷冻粉碎法，涡轮空气膨胀制冷是一项航空技术，其工艺过程是空气闭路循环的冷冻工艺流程。空压机送出的压缩空气，经干燥器除水、干燥后，送入一级换热器，与从二级换热器逆流来的冷空气热交换，吸收冷量。使温度下降后进入二级换热器，与从冷冻室出来的空气进行第二次换热。使温度进一步降低后，进入涡轮。经膨胀制冷，使温度降到-130℃。送入冷冻室与胶粒直接热交换，使胶粒迅速冷冻脆化，最后进入冷冻粉碎机粉碎。进料胶粒粒度为6~10mm，出料胶粉粒度为60~80目的占50%以上。
发明内容
本发明的目的是提供橡胶、热塑性塑料、热塑性树脂、热敏性物料超细粉体生产装置，方案如下：
1．超细粉体生产装置，其特征是：包括搅拌预处理器、低温液体搅拌混合器、低温粉碎机、液固分离器和低温液体中间罐；搅拌预处理器底部出口管道与低温液体搅拌混合器进料口连接；低温液体搅拌混合器底部出口管道与低温粉碎机料斗进料口连接；低温粉碎机料斗安装在低温粉碎机入口，低温粉碎机出口管道与液固分离器入口连接；液固分离器出口分离的低温液体进入低温液体中间罐。
2．根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：搅拌预处理器是锥形底部、带保温层的钢制搅拌釜；搅拌预处理器下部锥形体上的预留管连接低温气体管道；搅拌预处理器上部安装、连接真空管道、低温气体放空管道、进料管道、人孔及温度压力电气仪表等附件。
3．根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：低温液体搅拌混合器是锥形底部、带保温层的钢制搅拌釜；低温液体搅拌混合器上部安装、连接低温液体管道、低温气体排放管道、进料管道、人孔及温度压力电气仪表等附件。
4．根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：低温粉碎机是立式胶体磨，或是卧式胶体磨，或是剪切胶体磨，或是超细粉碎泵，或是乳化泵，或是前者的二种、多种。
5．根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：低温粉碎机料斗带搅拌器，下部安装在低温粉碎机入口；低温粉碎机料斗上部安装、连接低温液体管道、低温气体排放管道、进料管道、人孔及温度压力电气仪表等附件。
6．根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：液固分离器是自动卸料离心机，或是转鼓式超细金属网分离器，或是超细金属网过滤器。
7．根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：低温液体中间罐是钢制金属罐，或是铝制金属罐。
本发明的有益效果是：
1．低温粉碎机是立式胶体磨，或是卧式胶体磨，或是剪切胶体磨，或是超细粉碎泵，或是乳化泵，或是前者的二种、多种。
上述低温粉碎机的工作原理是通过不同几何形状的定、转子在高速旋转下的相对运动，当被加工物料在自重、气压力及离心力的作用下，通过可调整的定转子的间隙时，受到强大的剪切力、摩擦力、撞击力、高频振动等复合力的作用，被有效地破碎、分散乳化及混合，从而得到理想的产品。结构特点：粉碎室设有三道磨碎区，一级为粗磨碎区，二级为细磨碎区，三级为超微磨碎区，通过调整定、转子的间隙，能有效地达到所需的超微粉碎或循环加工。设备具有：①主要零部件采用奥氏体或马氏体不锈钢材质，耐腐蚀、无毒。②主要工作部件定、转子（转定磨）材质可选用304、316L、2205、2Cr13，采用特殊的机加工和氮化处理或渗碳化钨热处理工艺，加工精度高，使用寿命长。③定、转子配有研磨和剪切等不同的结构和齿型，适用性广。④加工间隙通过调整环进行微量调整，易于控制，确保产品的加工质量。⑤主体座、调整环配有限位和锁紧装置，保证加工间隙的稳定。⑥产品设计有冷却系统和普通进出料、管式进出料及循环加工等结构，最大限度地满足使用要求。
2．采用低温粉碎机进行低温湿法冷冻粉碎，低温粉碎机出口的粉体平均粒径可以达到0.1~50微米，符合超细粉体的要求。
3．采用真空搅拌预处理器，可以使粉体原料携带的水分通过真空搅拌预处理器脱除。
4．通过低温液体搅拌混合器，可以使粉碎物料被低温液体充分冷冻、脆化。
5．超细粉体与低温液体通过液固分离器分离，大大提高低温液体循环利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
附图1是本发明的超细粉体生产装置的流程图。
图1中：1、低温粉碎机；2、低温粉碎机料斗；3、低温液体搅拌混合器底部阀门管道；4、低温液体搅拌混合器；5、搅拌预处理器底部阀门管道；6、搅拌预处理器；7、真空阀门管道；8、搅拌预处理器人孔；9、粉体进料阀门管道；10、低温气体排放阀门管道；11、低温气体阀门管道；12、低温液体阀门管道； 13、低温粉碎机出料管；14、液固分离器；15、固体胶粉；16、低温液体中间罐。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例
超细粉体生产装置：包括搅拌预处理器（6）、低温液体搅拌混合器（4）、低温粉碎机（1）、液固分离器（14）和低温液体中间罐（16）；搅拌预处理器底部出口管道（5）与低温液体搅拌混合器（4）进料口连接；低温液体搅拌混合器底部出口阀门管道（3）与低温粉碎机料斗（2）进料口连接；低温粉碎机出口管道（13）与液固分离器（14）连接；液固分离器分离的低温液体进入低温液体中间罐（16），固体为超细粉体产品（15）。
搅拌预处理器（6）是锥形底部、带保温层的钢制搅拌釜；搅拌预处理器锥形底部的预留管连接低温气体管道（11）；搅拌预处理器上部安装连接真空管道（7）、低温气体放空管道（10）、进料管道（9）、人孔（8）及温度压力电气仪表附件。
低温液体搅拌混合器（4）是锥形底部、带保温层的钢制搅拌釜；低温液体搅拌混合器上部安装连接低温液体管道（12）、低温气体排放管道（11）、进料管道、人孔及温度压力电气仪表附件。
低温粉碎机（1）是立式胶体磨，或是卧式胶体磨，或是剪切胶体磨，或是超细粉碎泵，或是乳化泵，或是前者的二种、多种。
低温粉碎机料斗（2）带搅拌器，下部安装在低温粉碎机入口；低温粉碎机料斗上部安装、连接低温液体管道（12）、低温气体排放管道（11）、进料管道、人孔及温度压力电气仪表等附件。
液固分离器（14）是自动卸料离心机，或是转鼓式超细金属网分离器，或是超细金属网过滤器。
低温液体中间罐（16）是钢制金属罐，或是铝制金属罐。
Claims (7)
1.超细粉体生产装置，其特征是：包括搅拌预处理器、低温液体搅拌混合器、低温粉碎机、液固分离器和低温液体中间罐；搅拌预处理器底部出口管道与低温液体搅拌混合器进料口连接；低温液体搅拌混合器底部出口管道与低温粉碎机料斗进料口连接；低温粉碎机料斗安装在低温粉碎机入口，低温粉碎机出口管道与液固分离器入口连接；液固分离器出口分离的低温液体进入低温液体中间罐。
2.根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：搅拌预处理器是锥形底部、带保温层的钢制搅拌釜；搅拌预处理器下部锥形体上的预留管连接低温气体管道；搅拌预处理器上部安装、连接真空管道、低温气体放空管道、进料管道、人孔及温度压力电气仪表等附件。
3.根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：低温液体搅拌混合器是锥形底部、带保温层的钢制搅拌釜；低温液体搅拌混合器上部安装、连接低温液体管道、低温气体排放管道、进料管道、人孔及温度压力电气仪表等附件。
4.根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：低温粉碎机是立式胶体磨，或是卧式胶体磨，或是剪切胶体磨，或是超细粉碎泵，或是乳化泵，或是前者的二种、多种。
5.根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：低温粉碎机料斗带搅拌器，下部安装在低温粉碎机入口；低温粉碎机料斗上部安装、连接低温液体管道、低温气体排放管道、进料管道、人孔及温度压力电气仪表等附件。
6.根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：液固分离器是自动卸料离心机，或是转鼓式超细金属网分离器，或是超细金属网过滤器。
7.根据权利要求1所述的超细粉体生产装置，其特征在于：低温液体中间罐是钢制金属罐，或是铝制金属罐。
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