CN117138898B - 一种研磨设备及其研磨珠在线换珠方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及研磨设备技术领域,公开了一种研磨设备及其研磨珠在线换珠方法,包括:浆料循环泵砂磨机、三通管、滤网、卸珠罐、第二增压泵,三通管第一端通过分支管与冷水机和浆料循环泵之间的管道相连通;滤网固连于三通管内的第二端口处;卸珠罐进料口与三通管的第三端相连通,卸珠罐内腔的一侧连通有第二真空泵,第二真空泵的出口端连通有分支管,分支管的第一端连通有气体循环泵。以液态CO2为研磨溶剂,通过其灵活相态转变,实现液态CO2与珠子的洁净分离;与外界空气隔绝的封闭式管道环境确保了单一性态CO2对珠子的输送能力。本发明能有效实现研磨珠在线换珠的效果,使得更换步骤简单,避免繁琐的筒体拆卸和密封,降低了劳动强度和伤害风险。
Description
技术领域
本发明涉及研磨设备技术领域,特别涉及一种研磨设备及其研磨珠在线换珠方法。
背景技术
湿法研磨作为高效生产微米级、亚微米级、纳米级颗粒的物理制备方法,在很多工业领域,例如农药、油漆、颜料、医药、化妆品等行业得到广泛的应用,现有的砂磨机内通过研磨珠进行研磨。
湿法研磨最重要的设备就是砂磨机,与同样用于物料粉碎的球磨机相比,砂磨机具有更高的粉碎能量密度和物料细度,砂磨机主要依靠研磨桶内研磨珠间的相互力学作用使物料粉碎;砂磨机主要有一个静止的筒体和筒体内高速旋转的转子组成,筒体内装有一定空间比例的研磨珠,通常是70%-90%,研磨时,将含有一定配比的溶剂和物料混合物——浆料,灌注于研磨桶内,当转子高速旋转时,在摩擦力的作用下,转子带动研磨珠高速运动,通过研磨珠之间的碰撞、剪切、挤压使物料粉碎,研磨珠是研磨设备核心的物料粉碎介质,根据研磨的物料类型不同,研磨珠也具有不同的材质,例如氧化锆、氧化铝、钢球、玻璃珠等,其中使用最广泛的是球形钇稳定陶瓷氧化锆珠,目前对于农药、油漆、颜料、医药、化妆品等磨料的精细研磨所普遍采用的溶剂为油性和水性制剂,而对不同的磨料进行研磨时需要使用不同大小的研磨珠,因此会需要对研磨珠进行更换,需要对不同磨料进行研磨时,通常在整个研磨流程结束后,统一卸掉研磨珠,重新加入磨料和对应大小需求的研磨珠进行研磨。
现有的砂磨机在研磨完成后对研磨珠进行更换时,首先停机,关闭电源,工人将砂磨机筒体的端盖螺栓旋出,慢慢的将沉重的端盖卸下,然后用清水将筒体清洗干净,将新的研磨珠加入,再重新将端盖装上,完成新的研磨珠加装,同时筒体内的旧研磨珠被冲洗到筒体下方的专用的卸珠槽里,在卸珠槽内将研磨珠清洗干净,然后烘干保存备用,尤其对于大型的研磨设备,端盖的拆卸特别繁琐费时,有时需要借助起重设备才能完成,而且增加了工人被砸伤的风险,同时,当打开砂磨机的时候,研磨珠、研磨剂就会直接暴露在空气中,研磨剂的挥发和露天会造成污染,还可能会被人体吸入从而威胁人体的的健康,因此需要一个不用强行打开砂磨机就能实现自动化密封换珠的设备。
发明内容
本发明提供一种研磨设备的自动卸珠装置,能够实现自动化卸研磨珠和换珠的作用,使得更换步骤简单,而且不用将研磨机拆卸,能够有效实现物料研磨完成后设备在线自动换珠和卸珠,降低了工人劳动强度,避免了对作业环境的污染,同时,采用研磨珠为磨料,可利用研磨珠之间与物料和液态CO2 在砂磨机利用砂磨机的离心力而使得研磨珠之间的相互碰撞来实现对物料的粉碎,通过采用液态CO2 作为研磨溶剂,能够保证研磨时研磨珠的冷却,以液态CO2为研磨溶剂,通过其灵活相态转变,实现液态CO2与珠子的洁净分离;由于高浓度的气态CO2排出后会造成重污染甚至对人体有损害,因此本发明与外界空气隔绝的封闭式管道环境确保了单一性态CO2对珠子的输送能力,降低了对环境污染。
本发明提供了一种研磨设备,采用研磨珠为磨料并采用液态CO2为研磨溶剂的湿法研磨方式,包括:浆料循环泵砂磨机、三通管、滤网、卸珠罐、第二增压泵;砂磨机进料口与浆料循环泵出料口相连通;三通管,第一端通过支管与浆料循环泵进料的管道相连通;滤网固连于三通管内的第二端口处;卸珠罐进料口与三通管的第三端相连通,卸珠罐内腔的一侧连通有第二真空泵,第二真空泵的出口端连通有分支管,分支管的第一端连通有气体循环泵;第二增压泵入口端与三通管的第二端相连通,第二增压泵的出口端与砂磨机相连通,气体循环泵输出端与第二增压泵入口端的管道相连通。
进一步,三通管与浆料循环泵之间设置有第三电磁开关阀,第二增压泵与三通管之间设置有第五电磁开关阀,第二增压泵的出口端与砂磨机之间的管道上设置有第六电磁开关阀,第二增压泵的出口端连通有连通管道,连通管道的第二端与第一增压泵连通液态CO2溶剂罐的管道相连通,第二增压泵出口端的连通管道上设置有第二十八电磁开关阀,三通管与卸珠罐的进料口之间设置有第十电磁开关阀,卸珠罐的出料口设置有第十一电磁开关阀。
进一步,还包括液态CO2溶剂罐、搅拌釜、加料罐、冷水机,液态CO2溶剂罐出口端连通有第一增压泵;搅拌釜进料口与第一增压泵出口端相连通;加料罐用于给搅拌釜内加物料和研磨珠,出料口与搅拌釜的内腔相连通;冷水机进料口与搅拌釜的出料口相连通;加料罐上部设置有加料口,第一增压泵与搅拌釜之间的管道设置有第一电磁开关阀,浆料循环泵与冷水机之间设置有第二电磁开关阀,加料口与加料罐的料腔之间还设置有第七电磁开关阀,加料罐的料腔处连通有第一真空泵,第一真空泵远离加料罐的一端连通有三通连管,三通连管的第一支端与加料罐的料腔内连通,第一支端与加料罐之间设置有第八电磁开关阀,三通连管的第二支端露天设置,第二支端上设置有第九电磁开关阀,加料罐与搅拌釜之间设置有第二十四电磁开关阀,第一电磁开关阀与搅拌釜之间设置有第二十一电磁开关阀。
进一步,砂磨机的出料端处通过分流管分别连通有第一物料分离分级釜和第二物料分离分级釜,砂磨机的出料端连通的分流管与三通管第一端连通的支管相连通交汇,砂磨机出料端连通的分流管和三通管第一端连通的支管之间还设置有第四电磁开关阀,第一物料分离分级釜和第二物料分离分级釜能够对砂磨机研磨后的物料进行粗细筛分,砂磨机的出料端处设置有第十二电磁开关阀,第一物料分离分级釜与第十二电磁开关阀之间设置有第十三电磁开关阀,第二物料分离分级釜与第十二电磁开关阀之间设置有第十四电磁开关阀。
进一步,第一物料分离分级釜上开设有为第一细料出口且底部设置有第一粗料出口;第二物料分离分级釜上开设有第二细料出口且底部设置有第二粗料出口,第一细料出口的出口处设置有第十五电磁开关阀,第一粗料出口的出口处设置有第十六电磁开关阀;第二细料出口的出口处设置有第十七电磁开关阀,第二粗料出口的出口处设置有第十八电磁开关阀。
进一步,还包括细料静电吸附罐,细料静电吸附罐的入口端与第一细料出口和第二细料出口相连通,细料静电吸附罐的出料口上设置有第二十五电磁开关阀,细料静电吸附罐的顶部侧面出气口连接有第二真空泵,细料静电吸附罐的顶部侧面出气口与第二真空泵之间的管道上设置有第二十六电磁开关阀;分支管的分支的第二端露天,且出口处设置有第十九电磁开关阀,分支管的分支的第一端设置有第二十三电磁开关阀,第二真空泵与卸珠罐相连通且两者之间设置有第二十二电磁开关阀。
进一步,三通管第一端出口位置与气体循环泵之间的管道上设置有第二十七电磁开关阀。
进一步,第二增压泵的出口端还与液态CO2溶剂罐的相连通,第二增压泵的出口端与液态CO2溶剂罐之间还设置有第二十电磁开关阀。
进一步,一种研磨设备的研磨珠在线换珠方法,包括以下步骤:
S1、卸珠前,将研磨珠和液态CO2以及物料通过加料口加入至搅拌釜内进行混合搅拌,混合后进入冷水机、浆料循环泵,然后泵入砂磨机中进行打磨;
S2、卸珠时,在物料研磨完成后,设备中不再含有物料的状态下,控制液态CO2溶剂罐内的液态CO2经过第一增压泵并直接流向换珠回路,使得液态CO2反向流入砂磨机内,开启浆料循环泵,使其反转,会不断向三通管第一端连通的管道抽吸液态CO2部分研磨珠会被液态CO2一同带着进入至三通管内,先将三通管第三端出口关闭,由于三通管第二端处安装有滤网,研磨珠将截留在三通管内;
S3、液态CO2将沿着换珠回路,经过第二增压泵并通过第二增压泵出口端连通的管道回到砂磨机内,完成一个卸珠循环,由于开启浆料循环泵后,液态CO2带动位移的研磨珠数量有限,因此需要经过多次循环,才能实现三通管对研磨珠的全部收集;
S4、当所有研磨珠全部置于三通管内,封堵三通管的第一端和第二端,开通第三端,研磨珠进入卸珠罐,由于压强减小,液态CO2转变为气态,然后关闭三通管的第三端,并启动第二真空泵,开启分支管与气体循环泵连通的管道,将卸珠罐的CO2气体完全回收到CO2回收回路并经过气体循环泵和第二增压泵,回收再利用;
S5、抽真空完成后,关闭卸珠罐和第二真空泵的管道,将卸珠罐底部的出口打开,研磨珠从卸珠罐排出,完成卸珠。
进一步,加珠时,将研磨珠从加料口加入并进入搅拌釜,然后依次通过冷水机、浆料循环泵,然后泵入砂磨机中即可。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明提出了一种研磨设备及一种研磨设备的研磨珠在线换珠方法,通过设置的浆料循环泵通过反转后,将磨砂机内的液态CO2和研磨珠抽吸至三通管内,由于三通管内的第一端设置有滤网,能够将研磨珠挡至三通管内,从而被收集至三通管内,而液态CO2 仍旧顺着卸珠回路不断循环卸珠,因此能够有效实现物料研磨完成后设备在线自动换珠卸珠,使得更换步骤简单,而且不用将研磨机拆卸,降低了工人劳动强度,同时还能够以液态CO2 作为研磨溶剂的多功能高效环保研磨设备,采用液态CO2 作为研磨溶剂,能够实现液态和气态的转化,同时能有效的避免筒体清洗所产生的油性和水性制的后处理,同时还避免了气态CO2 的外漏,全程实现全密闭的运行,因此大大降低了对作业环境的污染,降低了生产成本,消除环境污染,能够实现研磨的同时,由于整个研磨卸珠过程管道必须与外界空气隔绝,设置的气体循环泵以及第二真空泵,能够将卸珠罐内气化后的气态CO2 密闭式的输送至第二增压泵内,转换成液态CO2 完成回收。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种研磨设备及其研磨珠在线换珠方法的换珠回路的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种研磨设备及其研磨珠在线换珠方法的结构示意图。
附图标记说明:
1、液态CO2溶剂罐;2、第二十电磁开关阀;3、第二十八电磁开关阀;4、第二十一电磁开关阀;5、搅拌釜;6、加料罐;601、加料口;602、第七电磁开关阀;603、第九电磁开关阀;604、三通连管;605、第八电磁开关阀;606、第一真空泵;607、第二十四电磁开关阀;7、冷水机;8、第二电磁开关阀;9、浆料循环泵;901、第三电磁开关阀;10、砂磨机;11、第十二电磁开关阀;12、第十三电磁开关阀;13、第一物料分离分级釜;1301、第一细料出口;1302、第十五电磁开关阀;1303、第一粗料出口;1304、第十六电磁开关阀;14、第十四电磁开关阀;15、第二物料分离分级釜;1501、第二细料出口;1502、第十七电磁开关阀;1503、第二粗料出口;1504、第十八电磁开关阀;16、细料静电吸附罐;1601、第二十五电磁开关阀;1602、第二真空泵;1603、第十九电磁开关阀;1604、分支管;1605、第二十三电磁开关阀;1606、第二十六电磁开关阀;17、三通管;1701、第十电磁开关阀;1702、第二十二电磁开关阀;1703、第十一电磁开关阀;1704、卸珠罐;1705、滤网;1706、第四电磁开关阀;1707、第二十七电磁开关阀;1708、第五电磁开关阀;18、气体循环泵;19、第二增压泵;20、第六电磁开关阀;21、第一电磁开关阀;22、第一增压泵。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明的技术方案和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,本发明实施例提供的一种研磨设备,采用研磨珠为磨料并采用液态CO2为研磨溶剂的湿法研磨方式,包括:浆料循环泵9、砂磨机10、三通管17、滤网1705、卸珠罐1704、第二增压泵19,砂磨机10进料口与浆料循环泵9出料口相连通;三通管17的第一端通过支管与浆料循环泵9进料的管道相连通;设置的浆料循环泵9能实现正反转,来带动研磨珠和液态CO2从砂磨机10内反吸至三通管17内,滤网1705固连于三通管17内的第二端口处,设置的滤网1705的网孔小于研磨珠的大小,当砂磨机10内的液态CO2被浆料循环泵9反向抽至三通管17内时,部分的研磨珠也会被带至三通管17内,并被滤网1705阻挡至三通管17内;卸珠罐1704进料口与三通管17的第三端相连通,设置的卸珠罐1704,能够对研磨珠起到卸载的效果,卸珠罐1704内腔的一侧连通有第二真空泵1602,第二真空泵1602的出口端连通有分支管1604,分支管1604的第一端连通有气体循环泵18;第二增压泵19入口端与三通管17的第二端相连通,设置的第二增压泵19能够将卸珠罐1704内腔由液态CO2转化为气态的CO2输送至气体循环泵18内,第二增压泵19的出口端与砂磨机10相连通,气体循环泵18输出端与第二增压泵19入口端的管道相连通。
如图1所示,三通管17与浆料循环泵9之间设置有第三电磁开关阀901,第二增压泵19与三通管17之间设置有第五电磁开关阀1708,第二增压泵19的出口端与砂磨机10之间的管道上设置有第六电磁开关阀20,第二增压泵19的出口端连通有连通管道,连通管道的第二端与第一增压泵22连通液态CO2溶剂罐1的管道相连通,第二增压泵19出口端的连通管道上设置有第二十八电磁开关阀3,三通管17与卸珠罐1704的进料口之间设置有第十电磁开关阀1701,卸珠罐1704的出料口设置有第十一电磁开关阀1703。
如图1和图2所示,还包括液态CO2溶剂罐1、搅拌釜5、加料罐6、冷水机7,液态CO2溶剂罐1出口端连通有第一增压泵22,设置第一增压泵22能够为液态CO2起到增压的效果;搅拌釜5进料口与第一增压泵22出口端相连通;加料罐6用于给搅拌釜5内加物料和研磨珠,出料口与搅拌釜5的内腔相连通;冷水机7进料口与搅拌釜5的出料口相连通;浆料循环泵9进料口与冷水机7的出料口相连通;三通管17第一端通过支管与冷水机7和浆料循环泵9之间的管道相连通;设置的搅拌釜5能够使得物料、研磨珠和液态CO2在搅拌釜内进行充分混合和接触,便于之后砂磨机10的打磨,由于物料、研磨珠和液态CO2在搅拌釜5内进行混合,搅拌釜5内的搅拌叶片搅动时会使研磨珠之间接触和碰撞,会产生较大的热量,因此,设置的冷水机7能够对研磨珠起到冷却的效果,设置的浆料循环泵9还能够实现正转时来带动物料、研磨珠和液态CO2从冷水机7内输送至砂磨机10内,加料罐6上部设置有加料口601,第一增压泵22与搅拌釜5之间的管道设置有第一电磁开关阀21,浆料循环泵9与冷水机7之间设置有第二电磁开关阀8,加料口601与加料罐6的料腔之间还设置有第七电磁开关阀602,加料罐6的料腔处连通有第一真空泵606,第一真空泵606远离加料罐6的一端连通有三通连管604,三通连管604的第一支端与加料罐6的料腔内连通,第一支端与加料罐6之间设置有第八电磁开关阀605,三通连管604的第二支端露天设置,第二支端上设置有第九电磁开关阀603,加料罐6与搅拌釜5之间设置有第二十四电磁开关阀607,第一电磁开关阀21与搅拌釜5之间设置有第二十一电磁开关阀4。
如图1和图2所示,砂磨机10的出料端处通过分流管分别连通有第一物料分离分级釜13和第二物料分离分级釜15,砂磨机10的出料端连通的分流管与三通管17第一端连通的支管相连通交汇,砂磨机10出料端连通的分流管和三通管17第一端连通的支管之间还设置有第四电磁开关阀1706,第一物料分离分级釜13和第二物料分离分级釜15能够对砂磨机10研磨后的物料进行粗细筛分,砂磨机10的出料端处设置有第十二电磁开关阀11,第一物料分离分级釜13与第十二电磁开关阀11之间设置有第十三电磁开关阀12,第二物料分离分级釜15与第十二电磁开关阀11之间设置有第十四电磁开关阀14。
如图1和图2所示,第一物料分离分级釜13上开设有为第一细料出口1301且底部设置有第一粗料出口1303;第二物料分离分级釜15上开设有第二细料出口1501且底部设置有第二粗料出口1503,第一细料出口1301的出口处设置有第十五电磁开关阀1302,第一粗料出口1303的出口处设置有第十六电磁开关阀1304;第二细料出口1501的出口处设置有第十七电磁开关阀1502,第二粗料出口1503的出口处设置有第十八电磁开关阀1504。
如图1和图2所示,还包括细料静电吸附罐16,细料静电吸附罐16的入口端与第一细料出口1301和第二细料出口1501相连通,细料静电吸附罐16的出料口上设置有第二十五电磁开关阀1601,细料静电吸附罐16的顶部侧面出气口连接有第二真空泵1602,细料静电吸附罐16的顶部侧面出气口与第二真空泵1602之间的管道上设置有第二十六电磁开关阀1606;分支管1604的分支的第二端露天,且出口处设置有第十九电磁开关阀1603,分支管1604的分支的第一端设置有第二十三电磁开关阀1605,第二真空泵1602与卸珠罐1704相连通且两者之间设置有第二十二电磁开关阀1702。
如图1和图2所示,三通管17第一端出口位置与气体循环泵18之间的管道上设置有第二十七电磁开关阀1707。
如图1和图2所示,第二增压泵19的出口端还与液态CO2溶剂罐1的相连通,第二增压泵19的出口端与液态CO2溶剂罐1之间还设置有第二十电磁开关阀2。
本设备能够液态CO2作为溶剂进行研磨,在研磨前,各个容器和管道内处于真空状态,各个电磁开关阀均关闭,研磨开始时,第一电磁开关阀21和第二十一电磁开关阀4开启,液态CO2溶剂罐1中的液态CO2经第一增压泵22增压后,通过第一电磁开关阀21和第二十一电磁开关阀4,进入搅拌釜5,物料在搅拌釜5中与液态CO2溶剂充分混合后,进入冷水机7中冷却,然后开通第二电磁开关阀8,经浆料循环泵9后再泵入砂磨机10内进行研磨。
如图1和图2所示,本发明实施例提供的一种研磨设备的研磨珠在线换珠方法,包括以下步骤:
S1、卸珠前,将研磨珠和液态CO2以及物料通过加料罐6加入至搅拌釜5内进行混合搅拌,混合后一同进入冷水机7、浆料循环泵9,然后泵入砂磨机10中进行打磨;
S2、卸珠时,在物料研磨完成后,第一物料分离分级釜13的第一粗料出口1303和第二物料分离分级釜15的第二粗料出口1503不再有物料排出时,研磨完成,设备中不再含有物料,首先关闭第二十一电磁开关阀4、第二电磁开关阀8、第十二电磁开关阀11、第十三电磁开关阀12、第十四电磁开关阀14、第二十七电磁开关阀1707,开启第六电磁开关阀20、第三电磁开关阀901、第四电磁开关阀1706、第五电磁开关阀1708,控制液态CO2溶剂罐1内的液态CO2经过第一增压泵22以及第二十八电磁开关阀3并直接转向经第六电磁开关阀20的流向换珠回路,使得液态CO2反向流入砂磨机10内,开启浆料循环泵9,使其反转,会不断向三通管17第一端连通的管道抽吸,液态CO2部分研磨珠会被液态CO2一同带着经过第三电磁开关阀901和第四电磁开关阀1706进入至三通管17内,先将三通管17第三端出口的第十电磁开关阀1701关闭,由于三通管17第二端处安装有滤网1705,研磨珠将截留在三通管17内;
S3、液态CO2将沿着换珠回路,粗料回路移动,具体的,将沿着换珠回路依次经过第五电磁开关阀1708、第二增压泵19及出口端连通的管道上的第二十八电磁开关阀3和第六电磁开关阀20,回到砂磨机10内,完成一个卸珠循环,由于开启浆料循环泵9后,液态CO2带动位移的研磨珠数量有限,因此需要经过多次循环,才能实现三通管17对研磨珠的全部收集;
S4、当所有研磨珠全部置于三通管17内,封堵三通管的第一端也就是关闭第四电磁开关阀1706和第二端的第五电磁开关阀1708,开通第三端也就是开启第十电磁开关阀1701,研磨珠进入卸珠罐1704,由于压强减小,液态CO2转变为气态,然后关闭三通管17的第三端也就是关闭第十电磁开关阀1701,并启动第二真空泵1602,开启分支管1604与气体循环泵18连通的管道也就是开启第二十三电磁开关阀1605,为保证研磨珠卸的程度,可通过后续称重的形式来保证研磨珠的全部卸载干净;
S5、抽真空完成后,关闭卸珠罐1704和第二真空泵1602的管道,也就是关闭第二十二电磁开关阀1702,将卸珠罐1704底部的出口打开,关闭第二真空泵1602和第二十三电磁开关阀1605,开启第十一电磁开关阀1703,研磨珠从卸珠罐1704排出,完成卸珠,同时,气态的CO2浓度较高时,不能直接排入至大气,因此需要将CO2重新回收,具体的,需要关闭第十一电磁开关阀1703,开启第二十二电磁开关阀1702,启动第二真空泵1602和第十九电磁开关阀1603,排空卸珠罐1704的空气后,关闭第二十二电磁开关阀1702、第二真空泵1602和第十九电磁开关阀1603,将卸珠罐1704的CO2气体完全回收到CO2回收回路并经过气体循环泵18和第二增压泵19,回收再利用。
如图1所示,加珠时,将研磨珠从加料口601加入并进入搅拌釜5,然后依次通过冷水机7、浆料循环泵9,然后泵入砂磨机10中即可,具体的需要先开启第七电磁开关阀602,研磨珠由加料口601经第七电磁开关阀602进入加料罐6内,关闭第七电磁开关阀602,启动第一真空泵606,开启第九电磁开关阀603,排空加料罐6的空气后,关闭第九电磁开关阀603和第一真空泵606,然后开启第二十四电磁开关阀607,研磨珠经第二十四电磁开关阀607进入搅拌釜5内,关闭第二十四电磁开关阀607,启动第一真空泵606,开启第八电磁开关阀605,将加料罐6内的CO2气体经CO2回收回路完全回收到搅拌釜5内再利用,加料罐6内的CO2气体排空后关闭第八电磁开关阀605和第一真空泵606;
关闭第六电磁开关阀20、第三电磁开关阀901、第十三电磁开关阀12、第十四电磁开关阀14和第二十七电磁开关阀1707,然后开启第二十一电磁开关阀4、第二电磁开关阀8,搅拌釜5内的研磨珠依次通过冷水机7、第二电磁开关阀8、浆料循环泵9,进入砂磨机10中。
本发明除了能够实现在线换珠的同时,还能实现实现粗细研磨物料的分离分级,具体的,打开第十三电磁开关阀12,初步研磨的浆料进入第一物料分离分级釜13,由于压强减小,液态CO2转变为气态,当第一物料分离分级釜13中的CO2气体达到一定压力值,第十三电磁开关阀12关闭,在离心作用和静电吸附作用下,细物料到达第一细料出口1301,粗物料到达第一粗料出口1303,此时,同时开启第十五电磁开关阀1302和第十六电磁开关阀1304,开启细料静电吸附罐16内的吸附装置,将细料滞留在细料静电吸附罐16内,然后依次开启第二十六电磁开关阀1606、第二真空泵1602和第二十三电磁开关阀1605,将第一物料分离分级釜13内的CO2气体通过CO2回收回路送至气体循环泵18的入口处,当第一物料分离分级釜13内被抽成近真空状态后,关闭第十五电磁开关阀1302,至此完成第一物料分离分级釜13中的粗细物料第一次分离,然后再开启第十三电磁开关阀12,开始下一个粗细物料分离循环。
同时,还能确保物料研磨加工的连续性,通过设置额外的第二物料分离分级釜15进行工作,具体的,当第十三电磁开关阀12关闭时,第十四电磁开关阀14开启,浆料进入第二物料分离分级釜15,从而来同样完成粗细物料的分离,通过如第一物料分离分级釜13同样的分离原理,完成粗细物料的分离,这样通过第十三电磁开关阀12和第十四电磁开关阀14的交替开启和关闭,使砂磨机10出口的浆料流速保持恒定,保证了加工的连续性;
本设备还能实现将研磨过程中分离出来的粗料不合格物料重新返回研磨,因而允许在批量循环研磨过程连续加料,提升了研磨效率,具体的,粗料和CO2气体至三通管17后,开通第二十七电磁开关阀1707,并顺序启动气体循环泵18、第二增压泵19,在第二增压泵19的增压作用下,CO2气体重新转变为液态,并混合粗料通过开通的第二十八电磁开关阀3和第二十一电磁开关阀4,重新返回到搅拌釜5内,自此,物料完成了一个研磨循环,因此采用了有效的物料分离分级系统,能在研磨过程中不断的将合格物料分离出来,而不合格物料重新返回研磨,从而允许在批量循环研磨过程连续加料,提升了生产效率。
本设备还能实现在线连续加料和加研磨珠,其功能是这样实现的:开启第七电磁开关阀602,物料或者研磨珠从加料口601加入,并进入加料罐6,关闭第七电磁开关阀602,开启第一真空泵606和第九电磁开关阀603,将加料罐6中的空气经第九电磁开关阀603的出口排出。当加料罐6变为真空状态后,关闭第一真空泵606和第九电磁开关阀603,开启第二十四电磁开关阀607,物料或者研磨珠进入搅拌釜5内,然后关闭第二十四电磁开关阀607,启动第一真空泵606和第八电磁开关阀605,将加料罐6中的CO2气体重新回收至搅拌釜5内,当加料罐6变为真空状态后,等待下一个加料或加珠循环。
本设备能实现在线卸料的功能,其功能是这样实现的:关闭第十五电磁开关阀1302和第十七电磁开关阀1502,启动细料静电吸附罐16的真空吸附装置,将CO2气体中的悬浮细料集中于第二十五电磁开关阀1601出料口,然后启动第二真空泵1602并开启第二十三电磁开关阀1605,将细料静电吸附罐16的CO2通过CO2回收回路送至气体循环泵18的入口处完全回收再利用,当细料静电吸附罐16呈真空状态后,关闭第二真空泵1602和第二十三电磁开关阀1605及第二十六电磁开关阀1606,开启第二十五电磁开关阀1601,细料从细料静电吸附罐16排出,然后关闭第二十五电磁开关阀1601,启动第二真空泵1602,开启第十九电磁开关阀1603和第二十六电磁开关阀1606,将细料静电吸附罐16中的空气完全排出,然后关闭第二真空泵1602和第十九电磁开关阀1603及第二十六电磁开关阀1606,等待下一个卸料循环。
本设备还能够在物料研磨完成后即实现对筒体的自清洁,无需再另外清洗筒体,其功能是这样实现的:随着研磨的进行,第一物料分离分级釜13和第二物料分离分级釜15不断将合格的细料分离出来,而不合格的粗料重新返回粗料回路,经过气体循环泵18、第二增压泵19,第二十八电磁开关阀3和第二十一电磁开关阀4、搅拌釜5、冷水机7、第二电磁开关阀8、浆料循环泵9,返回砂磨机10进行研磨,随着时间的推移,粗料将变得越来越少,当物料完全合格后,系统中的粗料将完全消失,而细料将全部进入细料静电吸附罐16并被不断排出,在过程中,由于液态和气态CO2的反复循环,在排料的过程中实现了自清洗,无需再另外清洗筒体的程序,提升了研磨效率。
本设备还能实现将容器内的液态CO2重新回灌到液态CO2溶剂罐1以及气态CO2溶剂先转化为液态CO2也回灌到到液态CO2溶剂罐1内,其功能是这样实现的:
第一步,进行液态CO2溶剂的回灌,首先关闭第二十八电磁开关阀3、第一电磁开关阀21、第六电磁开关阀20、第三电磁开关阀901、第十三电磁开关阀12和第十四电磁开关阀14,搅拌釜5中的液态CO2在浆料循环泵9的作用下,依次经过冷水机7、第二电磁开关阀8、浆料循环泵9到达砂磨机10,然后从砂磨机10出口到达第十二电磁开关阀11,由于第十三电磁开关阀12和第十四电磁开关阀14关闭,液态CO2将向下经过第四电磁开关阀1706,三通管17到达滤网1705,由于第二十七电磁开关阀1707关闭,液态CO2将向下经过第五电磁开关阀1708,到达第二增压泵19,通过第二增压泵19将液态CO2经过第二十电磁开关阀2重新回灌到液态CO2溶剂罐1。
第二步,进行气态CO2溶剂转化为液态CO2溶剂并完成回灌,当液态CO2溶剂回灌结束时,开启第二真空泵1602,第一物料分离分级釜13和第二物料分离分级釜15中的CO2气体经过第一细料出口1301和第二细料出口1501到达细料静电吸附罐16,然后依次向下经过第二十六电磁开关阀1606、第二真空泵1602、第二十三电磁开关阀1605并到达气体循环泵18、第二增压泵19,通过第二增压泵19,将气态CO2转变为液态,经过第二十电磁开关阀2重新回灌到液态CO2溶剂罐1内。
本发明有共以下有益的效果:
1、采用了液态CO2作为研磨溶剂,能有效的避免筒体清洗所产生的油性和水性制的后处理,降低了生产成本;
2、能够有效实现物料研磨完成后设备在线换珠,降低了工人劳动强度,避免了对作业环境的污染;
3、采用物料分离分级系统来实现在线将物料分离,并实现在批量循环研磨过程中在线连续加料以及加研磨珠,提升了生产效率;
4、能够在物料研磨完成后即实现筒体的自清洁,无需再另外清洗筒体,去除了换料研磨时的筒体清洗工艺;
5、设备采用全封闭的管道环境,使CO2能够循环利用和回收,实现生产过程碳的零排放。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种研磨设备,采用研磨珠为磨料并采用液态CO2为研磨溶剂的湿法研磨方式,其特征在于,包括:
浆料循环泵(9);
砂磨机(10),进料口与所述浆料循环泵(9)出料口相连通;
三通管(17),第一端通过支管与浆料循环泵(9)进料的管道相连通;
滤网(1705),固连于所述三通管(17)内的第二端口处;
卸珠罐(1704),进料口与所述三通管(17)的第三端相连通,所述卸珠罐内腔的一侧连通有第二真空泵(1602),所述第二真空泵(1602)的出口端连通有分支管(1604),所述分支管(1604)的第一端连通有气体循环泵(18);
第二增压泵(19),入口端与所述三通管(17)的第二端相连通,所述第二增压泵(19)的出口端与所述砂磨机(10)相连通,所述气体循环泵(18)输出端与所述第二增压泵(19)入口端的管道相连通,所述三通管(17)与所述浆料循环泵(9)之间设置有第三电磁开关阀(901),所述第二增压泵(19)与所述三通管(17)之间设置有第五电磁开关阀(1708),所述第二增压泵(19)的出口端与所述砂磨机(10)之间的管道上设置有第六电磁开关阀(20),所述第二增压泵(19)的出口端连通有连通管道,连通管道的第二端与第一增压泵(22)连通液态CO2溶剂罐(1)的管道相连通,所述第二增压泵(19)出口端的连通管道上设置有第二十八电磁开关阀(3),所述三通管(17)与所述卸珠罐(1704)的进料口之间设置有第十电磁开关阀(1701),所述卸珠罐(1704)的出料口设置有第十一电磁开关阀(1703);
还包括液态CO2溶剂罐(1),出口端连通有第一增压泵(22);
搅拌釜(5),进料口与所述第一增压泵(22)出口端相连通;
加料罐(6),用于给所述搅拌釜(5)内加物料和研磨珠,出料口与所述搅拌釜(5)的内腔相连通;
冷水机(7),进料口与所述搅拌釜(5)的出料口相连通;
所述第一增压泵(22)与搅拌釜(5)之间的管道设置有第一电磁开关阀(21),所述浆料循环泵(9)与所述冷水机(7)之间设置有第二电磁开关阀(8),所述加料罐(6)上部设置有加料口(601),所述加料口(601)与所述加料罐(6)的料腔之间还设置有第七电磁开关阀(602),所述加料罐(6)的料腔处连通有第一真空泵(606),所述第一真空泵(606)远离所述加料罐(6)的一端连通有三通连管(604),所述三通连管(604)的第一支端与所述加料罐(6)的料腔内连通,第一支端与所述加料罐(6)之间设置有第八电磁开关阀(605),所述三通连管(604)的第二支端露天设置,第二支端上设置有第九电磁开关阀(603),所述加料罐(6)与所述搅拌釜(5)之间设置有第二十四电磁开关阀(607),所述第一电磁开关阀(21)与所述搅拌釜(5)之间设置有第二十一电磁开关阀(4)。
2.如权利要求1所述的一种研磨设备,其特征在于,所述砂磨机(10)的出料端处通过分流管分别连通有第一物料分离分级釜(13)和第二物料分离分级釜(15),所述砂磨机(10)的出料端连通的分流管与所述三通管(17)第一端连通的支管相连通交汇,所述砂磨机(10)出料端连通的分流管和所述三通管(17)第一端连通的支管之间还设置有第四电磁开关阀(1706),所述第一物料分离分级釜(13)和第二物料分离分级釜(15)能够对所述砂磨机(10)研磨后的物料进行粗细筛分,所述砂磨机(10)的出料端处设置有第十二电磁开关阀(11),所述第一物料分离分级釜(13)与第十二电磁开关阀(11)之间设置有第十三电磁开关阀(12),所述第二物料分离分级釜(15)与所述第十二电磁开关阀(11)之间设置有第十四电磁开关阀(14)。
3.如权利要求2所述的一种研磨设备,其特征在于,所述第一物料分离分级釜(13)上开设有为第一细料出口(1301)且底部设置有第一粗料出口(1303);所述第二物料分离分级釜(15)上开设有第二细料出口(1501)且底部设置有第二粗料出口(1503),所述第一细料出口(1301)的出口处设置有第十五电磁开关阀(1302),所述第一粗料出口(1303)的出口处设置有第十六电磁开关阀(1304);所述第二细料出口(1501)的出口处设置有第十七电磁开关阀(1502),所述第二粗料出口(1503)的出口处设置有第十八电磁开关阀(1504)。
4.如权利要求3所述的一种研磨设备,其特征在于,还包括细料静电吸附罐(16),所述细料静电吸附罐(16)的入口端与第一细料出口(1301)和所述第二细料出口(1501)相连通,所述细料静电吸附罐(16)的出料口上设置有第二十五电磁开关阀(1601),所述细料静电吸附罐(16)的顶部侧面出气口连接有第二真空泵(1602),所述细料静电吸附罐(16)的顶部侧面出气口与所述第二真空泵(1602)之间的管道上设置有第二十六电磁开关阀(1606);所述分支管(1604)的分支的第二端露天,且出口处设置有第十九电磁开关阀(1603),所述分支管(1604)的分支的第一端设置有第二十三电磁开关阀(1605),所述第二真空泵(1602)与所述卸珠罐(1704)相连通且两者之间设置有第二十二电磁开关阀(1702)。
5.如权利要求4所述的一种研磨设备,其特征在于,所述三通管(17)第一端出口位置与所述气体循环泵(18)之间的管道上设置有第二十七电磁开关阀(1707)。
6.如权利要求5所述的一种研磨设备,其特征在于,所述第二增压泵(19)的出口端还与所述液态CO2溶剂罐(1)的相连通,所述第二增压泵(19)的出口端与所述液态CO2溶剂罐(1)之间还设置有第二十电磁开关阀(2)。
7.一种如权利要求6所述的研磨设备的研磨珠在线换珠方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、卸珠前,将研磨珠和液态CO2以及物料通过加料罐(6)加入至搅拌釜(5)内进行混合搅拌,混合后一同进入冷水机(7)、浆料循环泵(9),然后泵入所述砂磨机(10)中进行打磨;
S2、卸珠时,在物料研磨完成后,设备中不再含有物料的状态下,液态CO2经过第一增压泵(22)并直接流入所述砂磨机(10)内,此时开启所述浆料循环泵(9),使其反转,会不断向三通管(17)内抽吸液态CO2,部分的研磨珠会被液态CO2一同带着进入至三通管(17)内,由于安装有滤网(1705),研磨珠将截留在所述三通管(17)内;
S3、液态CO2将沿着换珠回路,经过所述第二增压泵(19)并通过所述第二增压泵(19)出口端连通的管道回到所述砂磨机(10)内,完成一个卸珠循环,液态CO2带动位移的研磨珠数量有限,因此需要经过多次循环,才能实现三通管(17)对研磨珠的全部收集;
S4、当所有研磨珠全部置于所述三通管(17)内,封堵三通管的第一端和第二端,开通第三端,研磨珠进入所述卸珠罐(1704),由于压强减小,液态CO2转变为气态,然后关闭所述三通管(17)的第三端,并启动所述第二真空泵(1602),开启所述分支管(1604)与所述气体循环泵(18)连通的管道,将所述卸珠罐(1704)的CO2气体完全回收到CO2回收回路并经过所述气体循环泵(18)和所述第二增压泵(19);
S5、抽真空完成后,关闭所述卸珠罐(1704)和所述第二真空泵(1602)的管道,将所述卸珠罐(1704)底部的出口打开,研磨珠从所述卸珠罐(1704)排出,完成卸珠。
8.如权利要求7所述的一种研磨设备的研磨珠在线换珠方法,其特征在于,加珠时,将研磨珠从所述加料罐(6)加入并进入所述搅拌釜(5),然后依次通过所述冷水机(7)、浆料循环泵(9),然后泵入所述砂磨机(10)中即可,来实现加珠循环。
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- 2022-12-20 CN CN202211640367.0A patent/CN117138898B/zh active Active
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