CN115337831A - 一种气动式粉体表面改性系统及其在制备粘结磁体上的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气动式粉体表面改性系统，包括改性及混料装置，包括壳体和气动搅拌喷头，气动搅拌喷头位于壳体底部；进料和出料装置，包括粉体进料装置、试剂供应装置和粉体出料装置，粉体进料装置和试剂供应装置分别与壳体底部连接，粉体出料装置与壳体顶部连接；监控装置，包括设置于壳体上的温度监控装置、气压监控装置和气体成分监测装置，通过气体成分监测装置监测壳体内的试剂含量和氧元素含量；以及气体循环系统，用于分别向粉体进料装置和试剂供应装置提供气体，向气动搅拌喷头提供气体，用于接收气压监控装置和粉体出料装置输出的气体，实现气动式粉体表面改性系统的气体循环。该系统减少了残留粉体的存在，提升了粉体改性效果，避免了试剂对大气产生VOC污染。
Description
技术领域
本发明涉及粉体工业技术和磁体制造技术领域，具体设计一种气动式粉体表面改性系统及其在制备粘结磁体上的应用。
背景技术
粉体是由众多小颗粒物质组成的集合体，种类繁多，作为重要基础原料，其应用几乎覆盖到经济生活的方方面面，例如食品、药品、化妆品、建筑材料等。
其中，磁性粉体是一类具有特殊电磁性能的功能性粉体材料产品，可以用于制备永磁体、软磁体以及各类器件应用于办公自动化设备、消费类电子产品、家用电器、新能源装备、军事装备、汽车工业等领域。
粉体表面改性设备是粉体工业中必不可少的一类技术装备，主要用于与改性剂配合完成对粉体的表面改性，其性能的优劣将影响粉体表面改性的质量进而影响以各类粉体为原材料的后续产品的加工质量和性能。粉体工业中常用的粉体表面改性设备主要有高速混合机、高速气流冲击式粉体表面改性装置(HYBRIDIZATION系统)、PCS型粉体表面改性机、卧式桨叶混合机、流态化床式改性机等。
随着生产、生活方式以及产品向着自动化、智能化的趋势发展，粘结磁体作为磁性粉体的一个延伸产品进入越来越广泛的应用场景，其在制备过程中就需要用到上述粉体表面改性设备。
公开号为CN211302832的实用新型专利公布了一种无机粉体改性系统，包括依次连通的预混装置、研磨装置、分散反应器和过滤装置，分散反应器包括反应器筒体、搅拌装置、超声波振动装置，反应器筒体包括反应器本体、反应器盖体，搅拌装置部分穿过反应器盖体伸入反应器本体内：超声波振动装置包括设置在反应器盖体上的超声波发生器、与超声波发生器连接的超声波换能器、与超声波换能器连接的变幅杆，以及与变幅杆连接的超声波振动棒，超声波振动棒伸入反应器本体内：本实用新型能够兼具无机纳米粒子的分散与无机纳米粒子的改性同步进行，避免了无机纳米粒子团聚效应造成的改性不彻底，使得改性后的无机纳米粒子实现单分散，真正发挥纳米效应。
粉体工业的现有改性设备虽然在行业中获得了广泛应用，但大多如上述实用新型专利采用机械装置作为搅拌动力源，甚至有些并非专用改性设备。使用这类设备进行粉体表面改性时难免会因存在搅拌死角而影响改性效果，且常有部分粉体滞留于设备中无法自行排空，特别是容易团块儿的粉体材料，如铁氧体磁粉，更容易粘附在设备表面因而残留在设备中。这样不仅会减小设备的有效容积，降低生产效率，残留的粉体长期不清理还会对磁粉原材料造成一定的污染，影响产品质量，而经常清理又会影响正常生产。同时，上述改性设备通常采用敞开式的进料、出料方式，为提高改性效果而使用的溶剂在设备运行过程中不断挥发，既不能充分体现溶剂的作用，又会对大气造成一定程度的VOC污染，且含有稀土元素的磁粉在此过程中还容易发生氧化，影响产品磁性能。
发明内容
本发明提供了一种气动式粉体表面改性系统，该系统通过气动搅拌方式减少了残留粉体的存在，还通过气体循环系统避免了试剂对大气产生VOC污染，还通过控制反应压力和反应温度使得挥发性试剂在改性过程中能最大程度保持液态、减少挥发以提高改性效果，并对粉体起到一定的润滑作用，防止粘连。
一种气动式粉体表面改性系统，包括：
改性及混料装置，包括壳体和气动搅拌喷头，气动搅拌喷头位于壳体底部，用于通过气体搅拌壳体内的粉体；
进料和出料装置，包括粉体进料装置、试剂供应装置和粉体出料装置，粉体进料装置和试剂供应装置分别与壳体底部连接，粉体出料装置与壳体顶部连接；
监控装置，包括设置于壳体上的温度监控装置、气压监控装置和气体成分监测装置，通过温度监控装置和气压监控装置监控壳体内的温度和压力，使得壳体内部的试剂能够在粉体改性反应温度下最大程度保持液态，通过气体成分监测装置监测壳体内的试剂含量和氧元素含量；以及
气体循环系统，用于分别向粉体进料装置和试剂供应装置提供气体以达到将粉体和试剂喷入壳体的目的，还向气动搅拌喷头提供气体，还用于接收气压监控装置和粉体出料装置输出的气体，实现气动式粉体表面改性系统的气体循环。
壳体的内壁平滑无死区，壳体的内壁上可以涂覆、喷涂或沉积(PVD、CVD)耐磨和/或自润滑涂层，也可以安装耐磨和/或自润滑内衬；涂层或内衬可以为无机材料，具体可以为金属/非金属或其合金，如Ni、Cu、石墨、Al2Cu、NiCr，金属/非金属氮化物，如TiN、BN，金属/非金属碳化物，如Cr3C、B4C，金属/非金属氧化物，如Al2O3、SiO2，金属/非金属硫化物，如MoS2；涂层或内衬也可以为有机材料，具体可以为高分子聚合物，如合成树脂POM、PA和/或含氟聚合物PTFE、PVDF；涂层或内衬的材料可以为以上材料中的一种或多种的组合。
壳体可承受的压力为0.1～10MPa，优选为0.5～5MPa，进一步优选为1～3MPa。
壳体包括内壳体以及套设在内壳体上部的外壳体；
其中，内壳体顶部与粉体出料装置相连，内壳体底部分别连接粉体进料装置和试剂供应装置，内壳体上设有过滤装置，过滤装置用于将内壳体中含有挥发性试剂的混合气体排出至内壳体和外壳体之间的空间，同时阻止内壳体中的粉体排出，内壳体下部设有温度监控装置以控制内壳体中的粉体反应温度；
外壳体上设有气压监控装置，通过气压监测装置监测壳体内的气压，当壳体内的气压超过气压目标值则通过气压控制装置将含有挥发性试剂的混合气体排出至气体循环系统，外壳体上还设有气体成分监测装置。
外壳体还与气体循环系统连接，通过气体循环系统通入的气体将附着在过滤装置上的粉体喷入至内壳体内。
还包括溶剂回收系统，溶剂回收系统包括冷凝装置和回收装置，冷凝装置包括冷凝单元和散热单元，其中，冷凝单元的一端连接气压控制装置，散热单元的一端连接进料装置，冷凝单元和散热单元的另一端均连接气体循环系统，冷凝单元的下部连接回收装置；
通过散热单元将气体循环系统输入的气体进行加热，然后将带有热量的气体通入粉体进料装置对粉体进行加热；通过冷凝单元对含有挥发性试剂的混合气体进行冷凝，冷凝后得到的试剂通过回收装置净化、存储，将剩余的气体输入至气体循环系统。
粉体进料装置包括料仓、喂料机构和粉体计量装置；
其中，喂料机构的一端连接散热单元，另一端连接粉体计量装置，上端连接料仓，下端连接气体循环系统；
粉体计量装置与内壳体通过进料管道连接，以将计量过的粉体喷入至内壳体。
气体循环系统包括气体压缩机、压缩气体储存装置、干燥过滤装置和引风机；
其中，气体压缩机的一端、压缩气体储存装置和干燥过滤装置的一端依次通过管道连接，干燥过滤装置的另一端通过管道分别向壳体、气动搅拌喷头、散热单元和喂料机构输送气体，气体压缩机的另一端通过管道分别接收来自冷凝单元和引风机的气体，以实现气动式粉体表面改性系统的气体循环；
引风机一端连接粉体出料装置，另一端连接气体压缩机，用于将粉体出料装置排出的气体引入到气体压缩机进行压缩。
粉体出料装置包括粉体收集和除尘装置以及粉体储料装置；
其中，粉体收集和除尘装置的一端通过粉体出料管道连接壳体顶部，另一端连接气体循环系统，下端连接粉体储料装置。
气动搅拌喷头为长圆柱体，气动搅拌喷头包括：
内芯，内芯具有多个孔洞且内部设有进气通道，进气通道与气体循环系统连接用于通入气体，进气通道与多个孔洞连接用于向表皮排出气体，内芯材料为多孔陶瓷；以及
包裹在内芯表面的表皮，表皮具有多个出气通道用于向壳体排出气体，表皮材料为连续、致密并有一定强度的材料，具体可以为金属，如不锈钢，高分子材料，如聚四氟乙烯，表皮为至少一层。
出气通道的横截面积为圆形、椭圆形或多边形，出气通道的轴线与进气通道的轴线呈0°～180°(顺时针方向)的夹角，其中气动搅拌喷头上半部分的出气通道的轴线与进气通道的轴线可呈0°～90°的夹角，优选为0°～60°的锐角；中间部分的出气通道的轴线与进气通道的轴线呈60°～120°的夹角，优选为61°～119°的夹角；下半部分的出气通道的轴线与进气通道的轴线可呈90°～180°的夹角，优选为90°～150°的直角/钝角。
所述的气动式粉体表面改性系统在在制备粘结磁体上的应用，包括：
(1)将磁粉加入气动式粉体表面改性系统完成磁粉的改性；
(2)将步骤(1)得到的改性磁粉与其他物料，如树脂粉末、润滑剂、抗氧剂和流动性剂依次混合后加入到双螺杆挤出机中进行混炼挤出成熔融混合物料条；
(3)将步骤(3)得到的熔融混合物料条直接或切成颗粒输送到成型机进行成型制备得到粘结磁体。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明利用气动搅拌喷头喷出的气体对壳体内部的粉料进行搅拌，并且壳体上宽下窄，内壁平滑无死角，从而避免现有技术中改性粉料残留在机械搅拌设备中，且系统的搅拌动力为高压气体，故而粉料也较少残留在气动搅拌喷头上，因此保证了设备的有效容积、降低清理设备的频次进而提高生产效率，并能减少不同批次间和换料后的粉体的交叉污染。
(2)本发明提供系统的监控装置控制壳体内的压力，使得挥发性试剂在粉体改性温度下能最大程度保持液态、减少挥发，这样既可以提高改性效果，并对粉体起到较好的润滑作用，避免粘连，又可以在保证满足粉体改性需求的前提下减少挥发性试剂的用量；同时，通过监控壳体内的试剂含量和氧元素含量可避免收集到被氧化和/或含有挥发性试剂的改性粉体。
(3)本发明提供的系统为密闭结构，且本发明提供的系统还包括溶剂回收系统，通过溶剂回收系统将含有挥发性试剂的混合气体进行冷凝得到回收的试剂并再利用，提高资源利用率的同时避免了释放试剂对大气的VOC污染。
附图说明
图1为具体实施方式提供的气动式粉体表面改性系统示意图；
图2为具体实施方式提供的气动搅拌喷头示意图。
其中，壳体110，内壳体111，外壳体112，过滤装置113，气动搅拌喷头120，内芯121，孔洞1211，进气通道1212，表皮122，出气通道1221，粉体进料装置210，料仓211，喂料机构212，粉体计量装置213，试剂供应装置220，粉体出料装置230，粉体收集和除尘装置231，粉体储料装置232，温度监控装置310，温度监测装置311，温度控制装置312，气压监控装置320，气压监测装置321，气压控制装置322，气体成分监测装置330，气体压缩机410，压缩气体储存装置420，干燥过滤装置430，引风机440，气体缓冲装置450，冷凝装置510，回收装置520。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本申请提供一种气动式粉体表面改性系统，包括：
改性及混料装置100，包括壳体110和气动搅拌喷头120，壳体110包括内壳体111、外壳体112，外壳体112套设在内壳体111顶部，内壳体111上设有过滤装置113，过滤装置113用于将内壳体111中的含有挥发性试剂的混合气体排出至内壳体111和外壳体112之间的空间，同时阻止内壳体111中的粉体排出，内壳体直接与粉体接触，气动搅拌喷头120位于壳体的底部，通过气动搅拌喷头120喷出的气体对内壳体111内部的粉体进行搅拌，由于壳体110的内壁平滑无死区，壳体110的内壁上涂覆PTFE、PTFE基复合材料、PTFE填充复合材料或以PTFE、PTFE基复合材料、PTFE填充复合材料作为内衬使得粉体较少附着在内壳体上，且气动搅拌喷头120喷出具有较高压力的气体，使得出气通道1221上也较少附着粉体，从而减少了改性粉体的残留。
其中，如图2所示，气动搅拌喷头120为长圆柱体，气动搅拌喷头120包括：
内芯121，内芯121具有多个孔洞1211且内部设有进气通道1212，进气通道1212与气体循环系统400连接用于通入气体，进气通道1212还与多个孔洞1211连接用于向表皮122排出气体，内芯121材料为多孔陶瓷；以及
包裹在内芯121表面的表皮122，表皮122具有多个规则排列的出气通道1221，出气通道用于向壳体排出气体，表皮122材料为具有一定厚度的聚四氟乙烯。出气通道1221的横截面积为圆形、椭圆形或多边形，出气通道1221的轴线与进气通道1212的轴线呈0°～180°(顺时针方向)的夹角，其中气动搅拌喷头上半部分的出气通道的轴线与进气通道的轴线可呈0°～90°的夹角，优选为0°～60°的锐角；中间部分的出气通道的轴线与进气通道的轴线呈60°～120°的夹角，优选为61°～119°的夹角；下半部分的出气通道的轴线与进气通道的轴线可呈90°～180°的夹角，优选为90°～150°的直角/钝角。
进料和出料装置200，包括粉体进料装置210、试剂供应装置220和粉体出料装置230，粉体进料装置210和试剂供应装置220分别与壳体110底部连接，粉体出料装置230与内壳体111顶部连接；
其中，粉体进料装置210包括料仓211、喂料机构212和粉体计量装置213，喂料机构212的一端连接散热单元，另一端连接粉体计量装置213，上端连接料仓211，下端连接气体循环系统400；粉体计量装置213与内壳体111通过进料管道连接。粉体计量装置213为用于粉体工业中的称重配料系统并采用气力输送计量。
试剂供应装置220采用喷枪结构的气动式喷液或喷粉装置，配以计量泵和/或气力输送计量的称重配料系统以实现试剂的定量供应，试剂供应装置220喷入腔体的试剂或其溶液的状态呈雾状并尽量避免出现大颗粒的液滴或粉末团块，以增强试剂或其溶液与粉体的混合作用效果。
粉体出料装置230包括粉体收集和除尘装置231以及粉体储料装置232；其中，粉体收集和除尘装置231的一端通过粉体出料管道连接内壳体111顶部，另一端连接气体循环系统400，下端连接粉体储料装置232。
监控装置300，包括设置于内壳体111上的温度监控装置310，温度监控装置310包括温度监测装置311和温度控制装置312，用于监测和控制内壳体的粉体改性反应的温度，设置于外壳体112上的气压监控装置320，压监控装置320包括气压监测装置321和气压控制装置322，气体成分监测装置330，通过气压监测装置321监测壳体内部气压，当壳体内部的气压低于需求气压，如1MPa时，通过气体循环系统400向内壳体输送气体，当气压高于需求气压时通过打开气压控制装置322向溶剂回收系统500和气体循环系统400输送含有挥发性试剂的混合气体以降低气压，使得壳体110内部处于一定的正压状态而不发生超压风险，让试剂能够在粉体改性反应温度下最大程度保持液态，减少试剂的挥发；当内壳体111中的粉体表面改性反应过程结束后，通过打开气压控制装置322迅速将内壳体111内压泄放并降到与外界一致，通过气动搅拌喷头120的持续气体供应将挥发性试剂带出内壳体111；同时，通过气体成分监测装置330实时监测壳体内的试剂含量和氧元素含量，含氧元素的物质如氧气和水蒸气，以避免收集到被氧化和/或含有较多杂质的改性粉体；
气体循环系统400包括气体压缩机410、压缩气体储存装置420、干燥过滤装置430、引风机440和气体缓冲装置450；
其中，气体压缩机410的一端、压缩气体储存装置420和干燥过滤装置430的一端依次通过管道连接，干燥过滤装置430的另一端通过管道分别向壳体110、气动搅拌喷头120、散热单元和喂料机构212输送气体，气体压缩机410的另一端通过管道分别接收来自冷凝单元和粉体出料装置230的气体，实现气动式粉体表面改性系统的气体循环；
引风机440一端连接粉体出料装置230，出料时，启动引风机440将改性粉体引入粉体出料装置230，另一端通过气体缓冲装置450连接气体压缩机410，用于将粉体出料装置230输出的气体引入到气体压缩机410进行压缩后循环使用。
气体循环系统400，用于分别向粉体进料装置210和试剂供应装置220提供气体以达到将粉体和试剂喷入壳体的目的，还向气动搅拌喷头120提供气体，还用于接收气压监控装置320和粉体出料装置230输出的气体，实现气动式粉体表面改性系统的气体循环。
溶剂回收系统500，包括：将溶剂蒸汽液化为液体的冷凝装置510和对冷凝后的液化溶剂进行纯化的回收装置520，以及连接上述设备的管道、阀门、仪器仪表等，其中，冷凝装置510包括冷凝单元和散热单元，冷凝单元的一端连接气压控制装置322，散热单元的一端连接粉体进料装置210，冷凝单元和散热单元的另一端均连接气体循环系统400，冷凝单元的下部连接回收装置520；
通过散热单元将气体循环系统输入的气体进行加热，然后将带有热量的气体通入粉体进料装置210实现加热粉体；通过冷凝单元对试剂混合气体进行冷凝，冷凝后得到的试剂通过回收装置520存储，将剩余的气体输入至气体循环系统400。
使用粉体表面改性系统对粉体进行表面改性的具体过程如下：
(1)粉体供料的具体步骤为：
关闭粉体出料管道，气压控制装置322接通溶剂回收系统500，接通溶剂回收系统500与气体循环系统400，启动气体压缩机410使得壳体110处于轻微负压状态，接通粉体进料管道，料仓211中的粉体在喂料机构212和高压气体的共同作用下经过粉体计量设备213计量后以气流为动力通过粉体进料管道输送至内壳体111中；同时，试剂供应装置220向内壳体111喷入与输送粉体数量相对应的试剂或溶液。
其中，供入喂料机构212的高压气体可经过冷凝装置510，带走冷凝装置510释放出的热量同时对粉体进行预热，提高能源利用效率；
当进入内壳体111的粉末和试剂达到一定值时，停止供应粉体和试剂。气压控制装置322与溶剂回收系统500暂时断开，开启气动搅拌喷头120，由气体循环系统400提供的洁净高压气体通过气动搅拌喷头120进入内壳体111并对其中混合有改性试剂的粉体进行气动式搅拌，气动搅拌喷头120在供气的同时可沿其中轴线以一定速度旋转以增强搅拌效果。内壳体111中的粉体和气体混合物经过过滤装置113后发生气固分离，气体进入外壳体112和内壳体111共同形成的空间，随着气动搅拌喷头120供入的气体逐渐增多，气压监测装置321监测的壳体110内的压力逐渐上升直至达到目标工作压力，此时气压控制装置322与溶剂回收系统500接通并缓慢释放暂存在外壳体112和内壳体111共同形成的空间的多余气体，使壳体110内的压力维持在目标工作压力，排出的气体经过溶剂回收系统500除去溶剂等杂质后回到气体循环系统400内。
(2)粉体表面改性反应的具体步骤为：
温度监测装置311监测内壳体111中气体和粉体的温度，当温度低于工作温度时，温度控制装置312逐步升温将内壳体111中的气体和粉体逐步加热并维持在工作温度。当内壳体111中的粉体经过充分搅拌完成改性后，气压控制装置322逐步泄放壳体110中的气体(这些气体经过溶剂回收系统500净化后由气体压缩机410重新压缩并储存入压缩气体储存装置420，压缩气体储存装置420中的压缩气体再经过干燥过滤装置430处理后即可循环使用)使壳体110内的压力与外界保持一致或处于负压状态，气动搅拌喷头120持续供入气体搅拌，将用于稀释试剂而一同喷入的溶剂逐步带出壳体110，直至气体成分监测装置330显示混合气体中试剂含量趋近于零。
(3)粉体改性反应完成好后，收集改性粉体的具体过程为：
溶剂挥发完后，接通粉体出料管道，启动引风机440(带动的气体进入气体缓冲装置450后由气体压缩机410重新压缩并储存入压缩气体储存装置420，压缩气体储存装置420中的压缩气体再经过干燥过滤装置430处理后即可循环使用)。将气压控制装置322与溶剂回收系统500和气体循环系统400断开连接，启动搅拌喷头120喷入高压气体将改性完毕的粉体吹出内壳体111并经由粉体出料管道进入粉体收集和除尘装置231，最终排入粉体储料装置232由粉体输运装置或粉体输运管道送入下道工序。粉体出料的同时，气体循环系统向外壳体112与内壳体111之间的空间供应气体对过滤装置113进行反吹洗，以免过滤装置113堵塞。
该气动式粉体表面改性(处理)、混合系统除了能完成上述粉体的表面改性工艺，还能进行粉体材料的混合或其他表面处理，如涂覆粘结剂等，粉体混合或其他表面处理过程与粉体表面改性过程类似，在此不再赘述。
本发明还提供了一种气动式粉体表面改性系统在制备粘结磁体上的应用，包括以下步骤：
(1)将磁粉加入气动式粉体表面改性系统完成磁粉的改性；
(2)将步骤(1)得到的改性磁粉与其他物料，如树脂粉末、润滑剂、抗氧剂等依次混合后加入到双螺杆挤出机中进行混炼挤出成熔融混合物料条；
(3)将步骤(3)得到的熔融混合物料条直接或切成颗粒输送到成型机进行成型制备得到粘结磁体产品。
改性磁粉、粘结磁体制造方法使用所述气动式粉体表面改性(处理)、混合系统。
本发明气动式粉体表面改性(处理)、混合系统通过耐压壳体为粉体表面改性(处理)、混合提供空间，通过气动搅拌喷头供入高压气体提供粉体表面改性(处理)、混合时的搅拌动力，可以减少与粉体直接接触的设备构件、降低粉体粘附于设备表面和残留于设备中的可能性，获得较好的搅拌效果、保证设备的有效容积，同时，系统运行中产生的高压环境有利于溶剂保持液体状态从而提高试剂分散效果，进而获得高质量的改性粉体；另外，系统中的粉体、气体闭环运行，可减少生产过程中的污染，通过回收溶剂不仅能避免不必要的VOC排放，还能提高资源利用率。该气动式粉体表面改性(处理)、混合系统适用于易团块儿的微细粉末的表面处理，如铁氧体磁性粉末。
Claims (10)
1.一种气动式粉体表面改性系统，其特征在于，包括：
改性及混料装置(100)，包括壳体(110)和气动搅拌喷头(120)，气动搅拌喷头(120)位于壳体(110)底部，用于通过气体搅拌壳体内的粉体；
进料和出料装置(200)，包括粉体进料装置(210)、试剂供应装置(220)和粉体出料装置(230)，粉体进料装置(210)和试剂供应装置(220)分别与壳体(110)底部连接，粉体出料装置(230)与壳体(110)顶部连接；
监控装置(300)，包括设置于壳体(110)上的温度监控装置(310)、气压监控装置(320)和气体成分监测装置(330)，通过温度监控装置(310)和气压监控装置(320)监控壳体内的温度和压力，使得壳体内部的挥发性试剂能够在粉体改性反应温度下保持液态，通过气体成分监测装置(330)监测壳体内的试剂含量和氧元素含量；以及
气体循环系统(400)，用于分别向粉体进料装置(210)和试剂供应装置(220)提供气体以达到将粉体和试剂喷入壳体的目的，还向气动搅拌喷头(120)提供气体，还用于接收气压监控装置(320)和粉体出料装置(230)输出的气体，实现气动式粉体表面改性系统的气体循环。
2.根据权利要求1所述的气动式粉体表面改性系统，其特征在于，壳体上宽下窄，壳体(110)的内壁平滑无死区，壳体(110)的内壁上涂覆、喷涂或沉积耐磨和/或自润滑的涂层，或安装耐磨和/或自润滑的内衬；
涂层或内衬的材料均为Ni、Cu、石墨、Al2Cu、NiC、TiN、BN、Cr3C、B4C、Al2O3、SiO2、MoS2、合成树脂POM、合成树脂PA、含氟聚合物PTFE、含氟聚合物PVDF中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的气动式粉体表面改性系统，其特征在于，壳体(110)包括内壳体(111)以及套设在内壳体(111)上部的外壳体(112)；
其中，内壳体(111)顶部与粉体出料装置(230)相连，内壳体(111)底部分别连接粉体进料装置(210)和试剂供应装置(220)，内壳体(111)上设有过滤装置(113)，过滤装置(113)用于将内壳体(111)中含有挥发性试剂的混合气体排出至内壳体(111)和外壳体(112)之间的空间，同时阻止内壳体(111)中的粉体排出，内壳体(111)下部设有温度监控装置(310)以控制内壳体(111)中的粉体反应温度；
外壳体(112)上设有气压监控装置(320)，气压监控装置(320)包括气压监测装置(321)和气压控制装置(322)，其中，通过气压监测装置(321)监测壳体内的气压，当壳体内的气压超过气压目标值则通过气压控制装置(322)将含有挥发性试剂的混合气体排出至气体循环系统(400)，外壳体(112)上还设有气体成分监测装置(330)。
4.根据权利要求3所述的气动式粉体表面改性系统，其特征在于，外壳体(112)还与气体循环系统(400)连接，通过通入的气体将附着在过滤装置(113)上的粉体喷入至内壳体(111)。
5.根据权利要求3所述的气动式粉体表面改性系统，其特征在于，还包括溶剂回收系统(500)，包括冷凝装置(510)和回收装置(520)，其中，冷凝装置(510)包括冷凝单元和散热单元，冷凝单元的一端连接气压控制装置(322)，散热单元的一端连接粉体进料装置(210)，冷凝单元和散热单元的另一端均连接气体循环系统(400)，冷凝单元的下部连接回收装置(520)；
通过散热单元将气体循环系统(400)输入的气体进行加热，然后将带有热量的气体通入粉体进料装置(210)实现预热粉体；通过冷凝单元对含有挥发性试剂的混合气体进行冷凝，冷凝后得到的试剂通过回收装置(520)净化、存储，将剩余的气体输入至气体循环系统(400)。
6.根据权利要求5所述的气动式粉体表面改性系统，其特征在于，粉体进料装置(210)包括料仓(211)、喂料机构(212)和粉体计量装置(213)；
其中，喂料机构(212)的一端连接散热单元，另一端连接粉体计量装置(213)，上端连接料仓(211)，下端连接气体循环系统(400)；粉体计量装置(213)与内壳体(111)通过进料管道连接。
7.根据权利要求6所述的气动式粉体表面改性系统，其特征在于，气体循环系统(400)包括气体压缩机(410)、压缩气体储存装置(420)、干燥过滤装置(430)和引风机(440)；
其中，气体压缩机(410)的一端、压缩气体储存装置(420)和干燥过滤装置(430)的一端依次通过管道连接，干燥过滤装置(430)的另一端通过管道分别向壳体(110)、气动搅拌喷头(120)、散热单元和喂料机构(212)输送气体，气体压缩机(410)的另一端通过管道分别接收来自冷凝单元和引风机(440)的气体，实现气动式粉体表面改性系统的气体循环；
引风机(440)一端连接粉体出料装置(230)，另一端连接气体压缩机(410)，用于将粉体出料装置(230)排出的气体引入到气体压缩机(410)进行压缩。
8.根据权利要求3所述的气动式粉体表面改性系统，其特征在于，粉体出料装置(230)包括粉体收集和除尘装置(231)以及粉体储料装置(232)；
其中，粉体收集和除尘装置(231)的一端连接内壳体(111)顶部，另一端连接气体循环系统(400)，下端连接粉体储料装置(232)。
9.根据权利要求1所述的气动式粉体表面改性系统，其特征在于，气动搅拌喷头(120)为长圆柱体，气动搅拌喷头(120)包括：
内芯(121)，内芯(121)具有多个孔洞(1211)且内部设有进气通道(1212)，进气通道(1212)与气体循环系统(400)连接用于通入气体，进气通道(1212)与多个孔洞(1211)连接，内芯(121)材料为多孔陶瓷；以及
包裹在内芯(121)表面的表皮(122)，表皮(122)具有多个出气通道(1221)，用于向壳体(110)排出气体，表皮(122)材料为不锈钢或聚四氟乙烯。
10.一种根据权利要求1～9任一项所述的气动式粉体表面改性系统在在制备粘结磁体上的应用，包括：
(1)将磁粉加入气动式粉体表面改性系统完成磁粉的改性；
(2)将步骤(1)得到的改性磁粉与树脂粉末、润滑剂、抗氧剂和流动性剂依次混合后加入到双螺杆挤出机中进行混炼挤出成熔融混合物料条；
(3)将步骤(3)得到的熔融混合物料条直接或切成颗粒输送到成型机进行成型制备得到粘结磁体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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