CN109046741B - 基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置及分级方法 - Google Patents
基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置及分级方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109046741B CN109046741B CN201810768451.8A CN201810768451A CN109046741B CN 109046741 B CN109046741 B CN 109046741B CN 201810768451 A CN201810768451 A CN 201810768451A CN 109046741 B CN109046741 B CN 109046741B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laminar flow
- silicon nitride
- centrifugal
- suspension
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
- B03B5/28—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation
- B03B5/30—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions
- B03B5/32—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation using heavy liquids or suspensions using centrifugal force
- B03B5/34—Applications of hydrocyclones
Landscapes
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置及分级方法,为了解决现有技术中的分级装置分级精度低的问题。本发明包括微珠分散单元，将微珠与分散液混合形成微珠悬浮液；自动分散单元，包括喷射装置和自动分散装置，使氮化硅微珠悬浮液分散更为均匀；降压单元，使分散均匀的悬浮液进行降压处理，进入层流离心单元，包括一体式设置的层流部分和离心部分，将不同粒径的氮化硅微珠进行分离；本申请有效的提高了氮化硅微珠分级精度和分级速度，相较于现有技术，本申请设计更为合理、分级效果更好。
Description
技术领域
本申请所描述的实施例一般氮化硅微珠分离，尤其涉及基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置及分级方法。
背景技术
氮化硅陶瓷球是在非氧化气氛中高温烧结的精密陶瓷，具有高强度、高耐磨性、耐高温、耐腐蚀，耐酸、碱、可在海水中长期使用，并具有绝电、绝磁的良好性能，在800℃时，强度、硬度几乎不变，其密度几乎是轴承钢的1/3重量，旋转式，离心力小，可以实现高速运转，并且，其本身具有自润唤醒，他可以使用到润滑介质高污染的环境中，是陶瓷轴承、混合陶瓷球轴承的首选材质；
由于氮化硅陶瓷微珠由于其本身的特性，使用范围也越来越为广泛，那么其粒径要求也就越高，因此需要对氮化硅微珠进行精密尺寸分级，但现有技术中的分级装置和分级方法的分级精度都打不到理想效果。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置及分级方法，通过降压、层流、离心的配合作用，将不同粒径的微球进行分离。
本发明的基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置，包括
微珠分散单元，将微珠与分散液混合形成微珠悬浮液；
自动分散单元，包括喷射装置和自动分散装置，使氮化硅微珠悬浮液分散更为均匀；
降压单元，使分散均匀的悬浮液进行降压处理，进入
层流离心单元，包括一体式设置的层流部分和离心部分，将不同粒径的氮化硅微珠进行分离；
收集单元，收集分离出的不同粒径的微珠颗粒。
进一步的，所述降压单元包括一根螺旋管，螺旋管的输入端与与自动分散单元的输出端连接，螺旋管的输出端接入层流离心单元的层流部分。
进一步的，所述螺旋管的管径范围为2-2.5mm。
进一步的，所述分散装置包括分散腔体，分散腔体的侧壁上均匀阵列排布有喷射口，悬浮液通过经喷射装置由喷射口喷如分散腔体内。
进一步的，所述层流部分包括导流体，导流体内由上至下开设有上下贯通的通道，通道的内径范围为0.05-1.5mm。
进一步的，所述离心部分包括倒置的空心锥台体，锥台体的内壁向中央凸起形成螺旋切割片。
进一步的，所述氮化硅微珠的粒径范围为0.1-1.0mm。
基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级方法，包括以下步骤：
a.将氮化硅微珠、分散剂和分散液混合制成悬浮液；
b.通过喷射装置将制成的悬浮液喷射入自动分散装置中，混合成均匀的悬浮液；
c.混合均匀的悬浮液流入降压单元的一端，降压单元的输出的降压后的悬浮液进入层流离心单元中进行下一步分级；
d.降压后的悬浮液进入层流部分中，通过导流体中的通道进行层流分级；
e.层流分级后的分层溶液进入离心空心锥台内部，离心空心锥台转动，其内部的切割片对混合液进行切割分级，使不同粒径的微珠快速分级分离，分离的不同粒径的微珠进入相应的收集单元中。
进一步的，步骤a所述悬浮液的液固比为1:0.4-0.5，分散剂用量为氮化硅质量的0.1%-0.3%。
本发明具有的有益效果为：本发明采用降压装置与层流连通，分散均匀的悬浮液经过降压单元的降压作用后进入层流部分，层流部分特殊结构将降压后的悬浮液变成层流液体，进而可以充分利用层流作用对悬浮液中的微珠进行分层，氮化硅小尺度的原型微珠在层流液体运动时，在重力、浮力和层流液体的综合作用下，随着液体指点的运动轨迹运动，在此过程中不同粒径的圆形微珠因其质量不同，其下降的速度也会出现下降速度的差别，进而实现初级分选，通过离心部分的离心分离分级，实现氮化硅陶瓷微珠的快速分离，本申请有效的提高了氮化硅微珠分级精度和分级速度，相较于现有技术，本申请设计更为合理、分级效果更好。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施例整体结构示意图；
具体实施方式
图1示出了根据本发明的一个实施例的基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置，包括
微珠分散单元1，将微珠与分散液混合形成微珠悬浮液；
自动分散单元2，包括喷射装置和自动分散装置，使氮化硅微珠悬浮液分散更为均匀；本实施例所述自动分散装置包括分散腔体，分散腔体的侧壁上均匀阵列排布有喷射口，悬浮液通过经喷射装置由喷射口喷如分散腔体内，由于微珠颗粒容易出现团块，这样在分级分离过程中会影响分级精度，并且团块会造成后续降压单元和层流离心单元的堵塞，影响整个系统的运行，本申请利用喷射射流进入分散腔体内进行充分混合，使悬浮液均匀并且没有团块出现；
降压单元3，使分散均匀的悬浮液进行降压处理，本实施例中所述降压单元包括一根螺旋管，所述螺旋管的管径范围为2-2.5mm，螺旋管的输入端与自动分散单元的输出端连接，螺旋管的输出端接入层流离心单元的层流部分，由于喷射射流射入分散腔体内部后使液体流速增大，若直接进入分离，打不到层流液的标准，对层流分离产生不良影响，因此，本申请添加了由螺旋管构成的降压单元，液体进入螺旋管，在螺旋管管壁的阻力和螺旋的形状，使液体的压力降低，流速减缓，流入层流部分中，减少湍流的出现，即便本申请采用垂直的层流方向，也可以实现层流分级功能；
经过降压单元3处理后的分散液进入层流离心单元，包括一体式设置的层流部分4和离心部分5，将不同粒径的氮化硅微珠进行分离；所述层流部分包括导流体，导流体内由上至下开设有上下贯通的通道，通道的内径范围为0.05-1.5mm，导流体内均匀分布的通道的内壁对分散液产生一定阻力，使分散液形成纵向层流状态，大粒径的微珠在层流液内质子的重力作用下和其本身重力作用下能够迅速下沉，而与粒径小的微珠分离形成分层状态；
所述离心部分包括倒置的空心锥台体，锥台体的内壁向中央凸起形成螺旋切割片6，螺旋切割片与水平面呈一夹角布置，夹角范围小于10°，在旋转过程中减小流动剪应力，不仅节约能耗了，而且微珠与内壁之间碰撞减少，本实施例采用的空心锥台母线为向锥台体中轴线弯曲的圆弧,粒径大的微珠在分割片旋转过程中产生的螺旋流中与内壁摩擦，加速下落，而粒径小的则上移通过溢流管送降压单元中进行重复分级处理。
本实施例中的溢流管的管径由下至上减小，
收集单元7，收集分离出的不同粒径的微珠颗粒。
本实施例所述氮化硅微珠的粒径范围为0.1-1.0mm。
基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级方法，包括以下步骤：
a.将氮化硅微珠、分散剂和分散液混合制成悬浮液，室温下，流体介质的密度为867.54kg/m³，粘度为1.2里泊，表面张力为0.07586N/m,
b.通过喷射装置将制成的悬浮液喷射入自动分散装置中，混合成均匀的悬浮液；
c.混合均匀的悬浮液流入降压单元的一端，流速为0.1ml/h-30ml/h，降压单元的输出的降压后的悬浮液进入层流离心单元中进行下一步分级；
d.降压后的悬浮液进入层流部分中，通过导流体中的通道进行层流分级；
e.层流分级后的分层溶液进入离心空心锥台内部，离心空心锥台转动，其内部的切割片对混合液进行切割分级，使不同粒径的微珠快速分级分离，分离的不同粒径的微珠进入相应的收集单元中。
步骤a所述悬浮液的液固比为1:0.4-0.5，分散剂用量为氮化硅质量的0.1%-0.3%。
本发明的实施例的上述描述是为了示例和说明的目的而给出的。它们并不是穷举性，也不意于将本发明限制于这些精确描述的内容，在上述教导的指引下，还可以有许多改动和变化。这些实施例被选中和描述仅是为了最好解释本发明的原理以及它们的实际应用，从而使得本领域技术人员能够更好地在各种实施例中并且使用适合于预期的特定使用的各种改动来应用本发明。因此，应当理解的是，本发明意欲覆盖在下面权利要求范围内的所有改动和等同。
Claims (6)
1.基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置，其特征在于：包括
微珠分散单元，将微珠与分散液混合形成微珠悬浮液；
自动分散单元，包括喷射装置和自动分散装置，使氮化硅微珠悬浮液分散更为均匀，所述自动分散装置包括分散腔体，所述分散腔体的侧壁上均匀阵列排布有喷射口，悬浮液通过经所述喷射装置由所述喷射口喷入所述分散腔体内；
降压单元，使分散均匀的悬浮液进行降压处理，所述降压单元包括一根螺旋管，所述螺旋管的输入端与所述自动分散单元的输出端连接，所述螺旋管的输出端接入所述层流离心单元的层流部分，进入
层流离心单元，包括一体式设置的层流部分和离心部分，将不同粒径的氮化硅微珠进行分离，所述层流部分包括导流体，所述导流体内由上至下开设有上下贯通的通道，所述离心部分包括倒置的空心锥台体，所述锥台体的内壁向中央凸起形成螺旋切割片，所述螺旋切割片与水平面呈一夹角布置；
收集单元，收集分离出的不同粒径的微珠颗粒。
2.根据权利要求1所述基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置，其特征在于：所述螺旋管的管径范围为2-2.5mm。
3.根据权利要求1所述基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置，其特征在于：所述通道的内径范围为0.05-1.5mm。
4.根据权利要求1所述基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置，其特征在于：所述氮化硅微珠的粒径范围为0.1-1.0mm。
5.根据权利要求1-4中任一项所述基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置的分级方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.将氮化硅微珠、分散剂和分散液混合制成悬浮液；
b.通过喷射装置将制成的悬浮液喷射入自动分散装置中，混合成均匀的悬浮液；
c.混合均匀的悬浮液流入降压单元的一端，降压单元的输出的降压后的悬浮液进入层流离心单元中进行下一步分级；
d.降压后的悬浮液进入层流部分中，通过导流体中的通道进行层流分级；
e.层流分级后的分层溶液进入离心空心锥台内部，离心空心锥台转动，其内部的切割片对混合液进行切割分级，使不同粒径的微珠快速分级分离，分离的不同粒径的微珠进入相应的收集单元中。
6.根据权利要求5所述基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置的分级方法，其特征在于：步骤a所述悬浮液的液固比为1:0.4-0.5，分散剂用量为氮化硅质量的0.1%-0.3%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810768451.8A CN109046741B (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置及分级方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810768451.8A CN109046741B (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置及分级方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109046741A CN109046741A (zh) | 2018-12-21 |
| CN109046741B true CN109046741B (zh) | 2020-04-14 |
Family
ID=64816437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810768451.8A Active CN109046741B (zh) | 2018-07-13 | 2018-07-13 | 基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置及分级方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109046741B (zh) |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1331561C (zh) * | 2004-09-22 | 2007-08-15 | 富士施乐株式会社 | 微粒分级的方法及设备 |
| US7878143B2 (en) * | 2006-03-28 | 2011-02-01 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Film-forming apparatus, film-forming method and particle-supplying apparatus |
| KR101070255B1 (ko) * | 2009-09-15 | 2011-10-06 | 웅진중공업 주식회사 | 준설토 처리시스템 및 그 제어방법 |
| CN101961616B (zh) * | 2010-10-20 | 2013-09-18 | 合肥开尔纳米能源科技股份有限公司 | 纳米粉体材料液相分散装置 |
| CN103433156B (zh) * | 2013-09-02 | 2015-05-27 | 无锡恒诚硅业有限公司 | 一种用于白炭黑生产的旋风分离器的叶片 |
| CN205413606U (zh) * | 2015-12-16 | 2016-08-03 | 长沙县新光特种陶瓷有限公司 | 一种陶瓷微珠颗粒加工用筛选机 |
| US10253186B2 (en) * | 2016-03-08 | 2019-04-09 | Basf Corporation | Pigment for paper and coatings |
| CN106076672A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-09 | 华东理工大学 | 气流式多产品微细颗粒排序分级器 |
| CN106345692B (zh) * | 2016-09-26 | 2018-10-02 | 重庆方浩建筑保温材料有限公司万盛分公司 | 一种保温微珠颗粒分级装置 |
| CN107159443B (zh) * | 2017-06-28 | 2019-02-22 | 烟台华锐微粉有限公司 | 一种粉料静悬浮分级方法 |
| CN207222332U (zh) * | 2017-09-14 | 2018-04-13 | 黄山兴伟反光材料有限公司 | 一种玻璃微珠粉分级筛选装置 |
| CN107983526B (zh) * | 2017-12-04 | 2020-10-30 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 碳化硅微粉的分级处理工艺 |
-
2018
- 2018-07-13 CN CN201810768451.8A patent/CN109046741B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109046741A (zh) | 2018-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jameson | Advances in fine and coarse particle flotation | |
| CN103480501B (zh) | 一种磷矿浮选方法及系统 | |
| CN100562370C (zh) | 用于矿物分选的浮选柱 | |
| WO2005062892A2 (en) | Device and methodology for improved mixing of liquids and solids | |
| CN103752426B (zh) | 基于溢流管的旋流器在线调节装置 | |
| CN108465388A (zh) | 一种固液混合设备及利用该设备的混合方法 | |
| CN110871137A (zh) | 一种小粒径粉煤灰颗粒分选螺旋流道微流控器件及方法 | |
| CN109046741B (zh) | 基于离心层流法的氮化硅微珠精密尺寸分级装置及分级方法 | |
| Xu et al. | A comparison of removal of unburned carbon from coal fly ash using a traditional flotation cell and a new flotation column | |
| CN103623718B (zh) | 一种定量推进切削式结块形固体粉尘扩散装置 | |
| CN112452251B (zh) | 月牙形及其变形陶瓷微颗粒、其制备方法、应用及制备装置 | |
| CN1331561C (zh) | 微粒分级的方法及设备 | |
| CN207204402U (zh) | 矿用旋流器 | |
| CN200974043Y (zh) | 一种用于纳米级颗粒分级的离心式分级机 | |
| CN205253323U (zh) | 一种螺旋转盘分级装置 | |
| CN211707116U (zh) | 旋风结构颗粒物料无转子动件气流分级设备 | |
| CN204933657U (zh) | 超细粉体分级机 | |
| CN110918269B (zh) | 一种用于宽粒级预选、反浮选的重浮分选装置 | |
| CN100369657C (zh) | 卧式倾斜旋转流化床脱硫反应器 | |
| CN104607393B (zh) | 涡流空气分级机倾斜式导流装置 | |
| CN209271702U (zh) | 一种分选旋流器 | |
| CN111841868A (zh) | 一种水力浮选设备及其疏通方法 | |
| CN101780440A (zh) | 一种聚氨酯旋流器 | |
| CN111085331A (zh) | 一种带内螺旋槽的漩涡入料两段重介质旋流器 | |
| CN113457853B (zh) | 一种无动力气体搅拌式浮选装置及浮选方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |