CN202983811U

CN202983811U - 一种制备超细二硫化钼的设备

Info

Publication number: CN202983811U
Application number: CN 201220644588
Authority: CN
Inventors: 赵维根; 赵龙飞
Original assignee: SONGXIAN BLAZERS MOLYBDENUM INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: SONGXIAN BLAZERS MOLYBDENUM INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-11-30

Abstract

本实用新型属于有色金属冶金生产设备领域，具体涉及一种制备超细二硫化钼的设备。提出的制备超细二硫化钼的设备，包括空气压缩机系统、供料系统、气流粉碎机、分级机、旋风分离器、脉冲捕集器、引风机和管路系统，所述气流粉碎机设有粉碎室，粉碎室侧壁设有2～10个以相同间隔排列的加速喷嘴，加速喷嘴为二级或三级缩扩型超音速喷嘴。本实用新型通过改进加速喷嘴的结构，增加喷射气流速度，改变颗粒碰撞动能，使二硫化钼粉碎粒度达1.5μm以下，提高了产品的国际市场竞争力。

Description

一种制备超细二硫化钼的设备

技术领域

本实用新型属于有色金属冶金生产设备领域，具体涉及一种制备超细二硫化钼的设备，主要用于钼深加工领域。

背景技术

二硫化钼是一种良好固体润滑剂，具有优良的耐真空、耐高温、抗压和稳定的化学性能等特性，广泛应用于航天、航空、化工、冶金等行业。

目前，常采用天然法制备二硫化钼，即以高品质钼精矿为原料，将Fe、Ca、Cu、Pb、SiO₂等不具润滑性能的杂质组分用化学物质浸出并分离除去，用烘干设备除去水分和浮选油剂，再采用粉碎设备将高纯二硫化钼粉碎至需要的粒度。

由于在湿法粉碎过程中，二硫化钼细粉干燥困难，易加入杂质且容易氧化，因此二硫化钼的粉碎多采用干法粉碎，而在干法粉碎设备中，相对于高速机械冲击式磨机、搅拌磨等粉碎设备而言，由于气流粉碎机粉碎过程中是全封闭方式，依靠运动物料自身碰撞粉碎，粉碎过程不使用介质，也不会因磨损受到金属非金属杂质污染，因此具有产品纯度高、分散性好、粒度细且分布窄等优点，成为碳化硅等高硬度、高耐磨性材料粉碎加工的首选方式。

目前的现有技术中，气流粉碎设备包括空气压缩机系统、供料系统、气流粉碎机、分级机、旋风分离器、脉冲捕集器、引风机和管路系统等，粉碎原料进入粉碎室后，在气流粉碎机的粉碎室外围有数个加速粉碎喷嘴，喷射高速甚至超音速气流，使粉碎原料受到气流高速冲击从而加速、互相碰撞、摩擦而粉碎，分级机把较粗的颗粒分离出来，粗颗粒循环返回粉碎室内粉碎后，最后在出料口可获得分布均匀的超微细粉。

由于目前的气流粉碎设备充分利用了空气动力实验技术，可得到平均粒径为10微米下的超微细物料。但不足的是，目前的气流粉碎机主要适用于莫氏硬度较大脆性物料粉碎，尤其适用于坚硬磨料如碳化硅（莫氏硬度9.5）等和杂质含量要求极严的特料如荧光粉、特殊陶瓷等，而二硫化钼硬度在1～1.5，为柔性材料，在采用一般的气流粉碎机进行粉碎时，粉体加工性能变差，加工的二硫化钼细粉最细激光粒度D50只能在2.5～3μm左右，仅能满足国内的市场需求，还达不到国际上的1.5μm以下要求，影响了在国际市场的竞争力，由此看出，一般气流粉碎机不仅不能达到对二硫化钼这类柔性材料粉碎目数的要求，而且造成产率较低、能耗高，使得工业化批量生产成本高。

在气流粉碎设备的核心部件中，喷嘴是一个关键部件，高速气流由此喷出，带动颗粒物料互相撞击、摩擦和剪切后达到粉碎效果，喷嘴的形状和大小对气流速度和方向起决定影响作用，此外粉碎室和分级机的流场分布也是提高粉碎效率的关键问题，这些核心部件也一直是相关科研机构及生产企业重点关注的对象，因此，需要从改进气流粉碎机内部结构入手，提高二硫化钼粉碎粒度，从而提高产品的市场竞争力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种制备超细二硫化钼的设备，通过改进加速喷嘴的结构，增加喷射气流速度，改变颗粒碰撞动能，使二硫化钼粉碎粒度达1.5μm以下，从而提高产品的国际市场竞争力。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种制备超细二硫化钼的设备，包括空气压缩机系统、供料系统、气流粉碎机、分级机、旋风分离器、脉冲捕集器、引风机和管路系统，所述气流粉碎机设有粉碎室，粉碎室侧壁设有2～10个以相同间隔排列的加速喷嘴，所述空气压缩机系统通过管路与加速喷嘴相连，供料系统通过管路与粉碎室相连，粉碎室上部与分级机通过连接件相连接，分级机通过管路与旋风分离器相连，旋风分离器通过管路与脉冲捕集器相连，其特征在于：加速喷嘴为二级或三级缩扩型超音速喷嘴。

采用本实用新型的制备超细二硫化钼的设备，利用压缩空气、通过气流粉碎机的加速喷嘴形成超音速气流，该气流携带二硫化钼粗粉在粉碎室内加速并相互碰撞，达到对粗粉进行粉碎的目的，由于压缩空气在加速喷嘴中经过二次或三次加速，二硫化钼粗粉的碰撞动能增大，物料经强力撞击、摩擦和剪切而粉碎，经粉碎的物料随气流进入分级机，按粒径大小进行分级，合格微粉被旋风分离器收集得到超细二硫化钼成品。

一种制备超细二硫化钼的设备，加速喷嘴为二级缩扩型超音速喷嘴，包括嘴体和嘴体内的空腔，嘴体由外径相同或不同的一体结构的圆柱构成，嘴体内的空腔分为依次相接的收缩段Ⅰ、喉口Ⅰ、扩张段Ⅰ、收缩段Ⅱ、喉口Ⅱ和扩张段Ⅱ，使气流流经加速喷嘴时实现二次加速，增加喷射气流速度，改变颗粒碰撞动能。

一种制备超细二硫化钼的设备，所述收缩段Ⅰ的外端口孔径为18～25mm，扩张段Ⅱ的外端口孔径为8～12mm。

一种制备超细二硫化钼的设备，所述喉口Ⅰ、喉口Ⅱ为孔径6～10mm、长5～10mm的圆柱形，使过气量增大，提高粉体产量。

一种制备超细二硫化钼的设备，所述加速喷嘴为4个或6个。

一种制备超细二硫化钼的设备，所述加速喷嘴在圆周平面上均布于粉碎室侧壁上，对被粉碎的颗粒加速效果好而对喷嘴磨损少。

一种制备超细二硫化钼的设备，在粉碎室对应加速喷嘴喷射方向的内壁上设置有耐磨套，减少粉碎室内壁的磨损。

采用本实用新型的制备超细二硫化钼的设备，至少具有以下有益效果：

1、提高产品粉碎粒度

由于使用二级或三级缩扩型超音速喷嘴作为加速喷嘴，净化的压缩气体经压缩喷嘴多次加速，气流速度不断增大，以超音速的速度带动颗粒物料互相撞击、摩擦和剪切，从而改变了颗粒碰撞动能，克服了一般气流粉碎机只适合硬度大的材料的缺陷，粉碎制备的二硫化钼粒度在1.5μm以下，最细可达0.7μm，且粒度分布均匀。

2、提高了粉碎效率，减少磨损

采用本实用新型的制备超细二硫化钼的设备，加速喷嘴的结构改进，使得过气量大，增加颗粒的碰撞几率，提高了粉体产量，粉碎效率提高40～60%；由于加速喷嘴在圆周平面上均布于粉碎腔侧壁上，粉碎主要发生在气流交汇处，而对粉碎室内壁冲击较小，减少了磨损，污染随之减少。

3、设备操作安全方便

实际应用时，将一般气流粉碎设备中的喷嘴更换为本实用新型的加速喷嘴，即成为本实用新型的设备，对整个气流粉碎设备的改动不大，也不会对整个设备的性能造成影响，能够保证设备长周期连续稳定运行，设备操作安全方便。

附图说明

图1：本实用新型的超细二硫化钼的设备工艺流程示意图。

图2：本实用新型的加速喷嘴剖面结构示意图。

图中主要编号：1空气压缩机系统；2供料系统；3气流粉碎机；4分级机；5旋风分离器；6脉冲捕集器；7引风机；8粉碎室；9加速喷嘴；10嘴体；11收缩段Ⅰ；12喉口Ⅰ；13扩张段Ⅰ；14收缩段Ⅱ；15喉口Ⅱ；16扩张段Ⅱ。箭头代表物流流动方向。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步阐述，但本实用新型的保护范围包括但不限于此。

图1为本实用新型的工艺流程示意图，该制备超细二硫化钼的设备，包括空气压缩机系统1、供料系统2、气流粉碎机3、分级机4、旋风分离器5、脉冲捕集器6、引风机7和管路系统，所述气流粉碎机3设有粉碎室8，粉碎室8侧壁设有4个以相同间隔排列的加速喷嘴9，加速喷嘴9在圆周平面上均布于粉碎室侧壁上，相邻两个加速喷嘴9的平面夹角为90°，所述空气压缩机系统1通过管路与加速喷嘴9相连，供料系统2通过管路与粉碎室8相连，粉碎室8上部与分级机4通过连接件相连接，分级机4通过管路与旋风分离器5相连，旋风分离器5通过管路与脉冲捕集器6相连，其中空气压缩机系统1设有空气压缩机、后冷却器、储气罐、冷冻干燥机及空气过滤器等，以提供稳定的净化压缩空气，供料系统2采用螺旋加料器，螺旋加料器设有料位，分级机4、旋风分离器5、脉冲捕集器6、引风机7等均采用本领域的公知技术，此处不再赘述。

如图2所示，为本实用新型的加速喷嘴9的剖面结构示意图，加速喷嘴9为二级缩扩型超音速喷嘴，包括嘴体10和嘴体内的空腔，嘴体10由外径相同的一体结构的圆柱构成，嘴体内的空腔分为依次相接的收缩段Ⅰ11、喉口Ⅰ12、扩张段Ⅰ13、收缩段Ⅱ14、喉口Ⅱ15和扩张段Ⅱ16，其中收缩段Ⅰ11、喉口Ⅰ12和扩张段Ⅰ13构成加速喷嘴9的一级缩扩结构，收缩段Ⅱ14、喉口Ⅱ15和扩张段Ⅱ16构成加速喷嘴9的二级缩扩结构；喉口Ⅰ12、喉口Ⅱ15为圆柱形，孔径为8mm、长6mm。来自空气压缩机系统1的0.6～0.8MPa的净化压缩空气进入加速喷嘴9后，经收缩段Ⅰ11、喉口Ⅰ12和扩张段Ⅰ13进行第一次加速，然后经收缩段Ⅱ14、喉口Ⅱ15和扩张段Ⅱ16实现第二次加速，经过二次加速的、740m/s的空气流进入粉碎室8内，带动来自供料系统2的二硫化钼，颗粒互相撞击、摩擦和剪切，颗粒碰撞动能大大增加，二硫化钼粒度迅速减小，实现了高效率粉碎，经粉碎的物料随气流向上进入分级机4，按粒径大小进行分级，合格微粉被旋风分离器收集得到超细二硫化钼成品，在引风机7的负压输送下，气流携带杂质或粉尘则经脉冲捕集器6除尘后释放。

实践证明，采用本实用新型的设备制备超细二硫化钼，制得的二硫化钼粒度在1.5μm以下，单位时间产量提高60%以上，达到了设备设计的效果。

需要说明的是：本说明书中所提及但未详述的设备均采用所述领域的现有设备，只要能实现本实用新型中所述的功能即可。

本实用新型特别适用于类似二硫化钼的莫氏硬度在1～3的柔性材料的粉碎细化。

Claims

1.一种制备超细二硫化钼的设备，包括空气压缩机系统（1）、供料系统（2）、气流粉碎机（3）、分级机（4）、旋风分离器（5）、脉冲捕集器（6）、引风机（7）和管路系统，所述气流粉碎机（3）设有粉碎室（8），粉碎室（8）侧壁设有2～10个以相同间隔排列的加速喷嘴（9），所述空气压缩机系统（1）通过管路与加速喷嘴（9）相连，供料系统（2）通过管路与粉碎室（8）相连，粉碎室（8）上部与分级机（4）通过连接件相连接，分级机（4）通过管路与旋风分离器（5）相连，旋风分离器（5）通过管路与脉冲捕集器（6）相连，其特征在于：加速喷嘴（9）为二级或三级缩扩型超音速喷嘴。

2.根据权利要求1所述的一种制备超细二硫化钼的设备，其特征在于：加速喷嘴（9）为二级缩扩型超音速喷嘴，包括嘴体（10）和嘴体内的空腔，嘴体（10）由外径相同或不同的一体结构的圆柱构成，嘴体内的空腔分为依次相接的收缩段Ⅰ（11）、喉口Ⅰ（12）、扩张段Ⅰ（13）、收缩段Ⅱ（14）、喉口Ⅱ（15）和扩张段Ⅱ（16）。

3.根据权利要求2所述的一种制备超细二硫化钼的设备，其特征在于：所述收缩段Ⅰ（11）的外端口孔径为18～25mm，扩张段Ⅱ（16）的外端口孔径为8～12mm。

4.根据权利要求2所述的一种制备超细二硫化钼的设备，其特征在于：所述喉口Ⅰ（12）、喉口Ⅱ（15）为孔径6～10mm、长5～10mm的圆柱形。

5.根据权利要求1所述的一种制备超细二硫化钼的设备，其特征在于：所述加速喷嘴（9）为4个或6个。

6.根据权利要求1所述的一种制备超细二硫化钼的设备，其特征在于：所述加速喷嘴（9）在圆周平面上均布于粉碎室（8）侧壁上。

7.根据权利要求1所述的一种制备超细二硫化钼的设备，其特征在于：在粉碎室（8）对应加速喷嘴（9）喷射方向的内壁上设置有耐磨套。