CN207413635U - 一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，旋风器由外至内依次为外壳(1)、胶黏剂层(2)、内衬(3)，通过胶黏剂层(2)的胶黏剂，外壳(1)、胶黏剂层(2)、内衬(3)胶黏固化为一体，内衬(3)由碳化硅陶瓷材料制成。本实用新型提供一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，本旋风器具有耐磨、耐高温、耐酸碱腐蚀、耐强力冲刷特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种旋风器，具体是涉及一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，属于分离设备技术领域。
背景技术
旋风器属于分离装置的一种，它的分离原理是使含有不同密度的混合矿料的气流切向进入旋风器筒体，在旋风器筒体内作旋转运用，借助于离心力将密度大的矿物颗粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使密度大的矿物颗粒落入收集斗中，小密度的矿物颗粒随着气流从出风口排出进入后续的生产工序。在冶金工业生产中，经常需要将不同密度的矿料进行分离、回收、再利用。
但是现有旋风器存在以下几点缺点：1、现有的旋风器仅仅采用铁质材料，不耐磨，含有矿料的气流流速大，气流中的矿料质地坚硬，绕旋风器筒体旋转时会对筒壁剐蹭、磨蚀，随着时间的积累筒壁形成易附着的小密度矿料颗粒的沟痕，不利于矿料受重力下落，也不利于旋风器防止的腐蚀进一步发生；2、通入含有矿料的气流通常温度比较高，现有的单纯铁质材料不耐高温，铁质材料遇见高温会发生蠕变，久而久之筒体变形，降低旋风器分离效率也减少使用寿命；3、通入含有矿料的气体可能含有酸、碱性气体，腐蚀铁质材料的筒体，影响旋风器的工作效率和寿命。
因此需要设计出一种可以耐高温、耐磨、耐酸碱腐蚀、耐强力冲刷特性的旋风器。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，本旋风器具有耐高温、耐磨、耐酸碱腐蚀、耐强力冲刷特性。
本实用新型提供一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，旋风器由外至内依次为外壳、胶黏剂层、内衬，通过胶黏剂层的胶黏剂，外壳、胶黏剂层、内衬胶黏固化为一体，内衬由碳化硅陶瓷材料制成。
作为本实用新型的进一步改进，内衬由氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料制成。
作为本实用新型的进一步改进，内衬由增韧氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料制成。
作为本实用新型的进一步改进，胶黏剂层由碳化硅火泥涂覆在外壳上制成。
作为本实用新型的进一步改进，内衬为烧制而成的一体式结构。
作为本实用新型的进一步改进，内衬的厚度为15-25mm。
作为本实用新型的进一步改进，内衬的厚度为20mm。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型的旋风器在不锈钢壳体内胶黏一层碳化硅陶瓷材料优化的材料为氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料作为内衬，有优良的耐磨性能，大流速的气体沿着旋风器筒旋转时，矿料颗粒不容易磨损筒体表面，可以提高装置的耐磨蚀性能，延长装置的使用寿命。
2、本实用新型旋风器的碳化硅陶瓷材料优化的材料为氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料内衬有优异的耐火、耐高温性能，在遇到高温含有矿物颗粒的气体，氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料内衬对高温的抗蠕变性能好，保证了装置结构的稳定性，延长了装置的使用寿命。
3、本实用新型旋风器的碳化硅陶瓷材料特别是氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料作为内衬具有优良的抗酸碱腐蚀能力，当气体中含有对铁质材料造成腐蚀的酸、碱性气体时，本内衬能抗酸碱腐蚀，保证旋风器的工作效率。
4、本实用新型的旋风器的氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料内衬优化的选择为增韧氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料，一般的氮化硅结合碳化硅陶瓷材料是通过硅粉和氮气反应生成氮化硅来结合碳化硅颗粒，难于致密化，气孔率为10％-25％，抵抗裂纹孪生和发展的能力小，因此脆性大，对内部缺陷敏感，裂纹产生就容易迅速扩展，因此优化选择加入了耐热金属纤维和有机纤维的增韧氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料，既具有优异的耐磨性、耐热性、耐酸碱腐蚀性，又具有良好的韧性。
附图说明
图1是本实用新型的旋风器的剖面结构示意图；
图中：外壳1，胶黏剂层2，内衬3，进风口4，筒体5，锥形体6，重相出口7，轻相出口8。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
参见图1，本实用新型的一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，旋风器由外至内依次为外壳1、胶黏剂层2、内衬3，通过胶黏剂层2的胶黏剂，外壳1、胶黏剂层2、内衬3胶黏固化为一体，内衬3由碳化硅陶瓷材料制成。
本实用新型的一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，内衬3由氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料制成。本实用新型的旋风器在不锈钢壳体内胶黏一层氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料作为内衬3，有优良的耐磨性能，大流速的气体沿着旋风器筒旋转时，矿料颗粒不容易磨损筒体表面，可以提高装置的耐磨蚀性能，延长装置的使用寿命。而且碳化硅陶瓷材料特别是氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料具有优异的耐火、耐高温性能，在遇到高温含有矿物颗粒的气体，氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料内衬3对高温的抗蠕变性能好，保证了装置结构的稳定性，延长了装置的使用寿命。本实用新型旋风器的碳化硅陶瓷材料特别是氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料作为内衬3具有优良的抗酸碱腐蚀能力，当气体中含有造成铁质材料腐蚀的酸、碱性气体时，本内衬3能抗酸碱腐蚀，保证旋风器的工作效率。
本实用新型的一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，内衬3由增韧氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料制成。一般的氮化硅结合碳化硅陶瓷材料是通过硅粉和氮气反应生成氮化硅来结合碳化硅颗粒，难于致密化，气孔率为10％-25％，抵抗裂纹孪生和发展的能力小，因此脆性大，对内部缺陷敏感，裂纹产生就容易迅速扩展，因此优化选择加入了耐热金属纤维和有机纤维的增韧氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料，既具有优异的耐热性、耐磨性、耐酸碱腐蚀性，又具有良好的韧性。
本实用新型的一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，胶黏剂层2由碳化硅火泥涂覆在外壳1上制成。碳化硅火泥有优异的耐火性能和胶黏性能，一方面能使碳化硅陶瓷材料的内衬3紧紧胶黏在碳化硅火泥的形成的胶黏剂层2上，碳化硅火泥也能紧紧地胶黏在外壳1上，使得装置具有较高的结构稳定性。
本实用新型的一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，内衬3包括进风口4、筒体5、锥形体6、重相出口7和轻相出口8，内衬3的进风口4、筒体5、锥形体6、重相出口7和轻相出口8由碳化硅陶瓷材料一体式烧制而成，所以内衬3的进风口4、筒体5、锥形体6、重相出口7和轻相出口8无缝连接，提高了内衬3的表面光滑度，而且一体式内衬3的密封性能好，耐磨、耐腐蚀性能高。不采用一体式烧制而成的内衬3各组成部分之间的连接处有缝隙，随着之间的流逝，缝隙处容易形成断裂脆性点，久而久之连接处容易断裂，降低内衬3的使用寿命。
本实用新型的一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，内衬3的厚度为15-25mm。内衬3在此厚度范围的碳化硅陶瓷材料作为内衬3在旋风器中的重量、耐磨性、脆性的综合性能是最佳。内衬3的最优的厚度为20mm，实验证明，内衬3为20mm时内衬3的重量适度，耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性能的综合性能最优。
本实用新型的碳化硅内衬还可以适用于旋流器，旋流器也主要是利用离心力原理，矿浆沿切线方向进入旋流器的筒体，在筒体内做旋转运动，矿浆中大颗粒收到较大的离心力捕集于器壁上，再借助重力作用向下落入收集斗，小颗粒离心力小，处于回转流中心并随着框将液体向上溢出。矿浆中的矿物在离心力的作用下绕着筒壁进行旋转，对筒壁进行磨蚀，本内衬耐磨，应用于旋流器，既能防止旋流器磨蚀，又能防止矿浆中酸碱液体的侵蚀。
本实用新型的以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器的增韧氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料制备方法如下：
一、按重量份数称取13～22份的硅粉、35～50份粒度为10～80目的碳化硅粗粉、10～20份粒度为80目～100目的碳化硅细粉、0.5～1.0份的有机短纤维、0.8～1.2份耐热金属纤维、3～8份的结合剂和0.5～0.8份的催化剂粉作为原料；
二、采用V型混料机将原料中的碳化硅细粉、硅粉和催化剂粉预混0.5～1小时，得到混合细粉料；
三、将碳化硅粗粉原料、结合剂、预混好的细粉料、耐热金属纤维和有机短纤维按一定的顺序加入到行星式混料机中，搅拌混合均匀，得到的混合料装缸密封困料1-2天。
四、将成型模具中固定在振动成型机上，启动成型机将困料后的混合料通过给料机缓缓的加入到模具内；成型好的坯体放置1-2小时后，脱去模具得到成型坯体；
五、在50～60℃的温度下对成型坯体干燥20-24小时，然后在90～110℃的条件下干燥15-24小时，得到烧结前坯体；
六、将烧结前坯体置于氮化烧成炉内，抽真空后充入氮气，在氮气气氛下，按一定的烧成升温曲线至1430℃烧成氮化，即可得到增韧的氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料；
其中所述的有机短纤维为涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、芳纶、聚乙烯纤维(UHMWPE纤维)、聚对苯撑苯并双噁唑纤维(PBO纤维)、聚对苯并咪唑纤维(PBI纤维)、聚苯撑吡啶并二咪唑纤维(M5纤维)、聚酰亚胺纤维(PI纤维)中的一种或多种混合纤维；
所述的催化剂为Fe2O3粉、BaF2粉、CaF2粉中的一种或多种混合粉末。
Claims (6)
1.一种以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，其特征在于：旋风器由外至内依次为外壳(1)、胶黏剂层(2)、内衬(3)，通过胶黏剂层(2)的胶黏剂，外壳(1)、胶黏剂层(2)、内衬(3)胶黏固化为一体，所述内衬(3)由碳化硅陶瓷材料制成。
2.根据权利要求1所述的以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，其特征在于：所述内衬(3)由氮化硅结合碳化硅陶瓷复合材料制成。
3.根据权利要求1所述的以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，其特征在于：所述胶黏剂层(2)由碳化硅火泥涂覆在外壳(1)上制成。
4.根据权利要求1所述的以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，其特征在于：所述内衬(3)为烧制而成的一体式结构。
5.根据权利要求1所述的以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，其特征在于：所述内衬(3)的厚度为15-25mm。
6.根据权利要求5所述的以碳化硅陶瓷材料为内衬的旋风器，其特征在于：所述内衬(3)的厚度为20mm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111396888A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-07-10 | 绵阳油普能源科技有限责任公司 | 一种防止热分解设备腐蚀的结构及方法 |
| CN113117907A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | 广州市拓道新材料科技有限公司 | 一种耐磨旋流器及其制造方法 |
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2017
- 2017-07-18 CN CN201720882433.3U patent/CN207413635U/zh active Active
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