CN220634349U - 一种连续干法粉体处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续干法粉体处理装置，包括罩体，罩体的中心处设有沿竖向轴线旋转的转轴，转轴上沿竖向设有若干层甩料盘，罩体的内侧壁沿竖向设有若干层下料盘，下料盘为外高内低的结构，下料盘位于上下两层甩料盘之间，罩体的上部设有粉体输入口和辅料制剂输入口，罩体的下部设有出料口。本实用新型的有益效果：解开了粉体材料改性时易团聚结块不能得到充分均匀反应的问题，生产质量及效率高；解开了改性处理过程无法连续进行的问题，可连续稳定提供产物；可任意对固态液态改性剂进行配比，生产实时可控；改性产品最终微观结构形态不发生大幅改变，仅对待改性粉体进行表面处理，保留了待改性粉体本身的物理特性。

Description

一种连续干法粉体处理装置

技术领域

本实用新型属于粉体处理技术领域，具体涉及一种连续干法粉体处理装置。

背景技术

在橡胶、塑料等高分子材料与高聚合物材料应用领域中，无机矿物填料对改性各材料性能起重要作用。由于矿物粉体填料与基质间的表面性质不同，填料与基质间存在相容性较差的情况，导致填料无法在基质中均匀地分散，直接填充填料会使材料性能无法达到预期甚至下降，因此，需要对填料进行表面处理使改性，以改善填料的表面物理与化学特性，使其得到与基质较好的相容性，提高其在基质中分散的均匀度以达到改善材料性能与强度的目的。

目前粉体改性技术主要为湿法改性与干法改性两种。湿法机械化学表面改性，是被改性粉体与改性剂在溶液环境下受到研磨介质的高速冲击、剪切、挤压等作用，粉体表面在粉碎的同时被活化，从而与介质中的改性剂发生物理、化学反应的表面改性。改性过程中发生的剪切等物理反应可能会改变材料性能特性，改性完成后如需干性粉料产品，则还需进行分离、干燥、分散等后续处理过程，处理过程复杂，适用场景有限，成本高，工艺流程复杂，连续生产困难。干法机械化学表面改性以日本奈良机械制作所开发的Hybridzation(下文简称HYB)系统最具有代表性，HYB主机由高速旋转的转子、定子和物料循环回路组成，机内投入的被处理粉体在这些部件的作用下被迅速分散，同时受到以冲击力为主的包括粉体粒子间相互作用的压缩、摩擦和剪切力等诸多力的作用，在短时间内(1min～10min)即能完成改性处理。加工过程为间隙式，但安装有系统定量计量装置与间隙处理联动。影响该装置表面改性效果的主要因素有处理温度、转子转速、处理时间、加料速度及循环气体的性质等，可以根据被处理物料及产品特性选择合适的操作条件。上述相关技术能耗较大、运行噪音大，运行条件较为苛刻，不完全属于连续式改性技术，单体设备不适用于工业规模化生产。值得注意的是，由于改性原理为高速气流冲击粉体使产生以冲击力为主的包括粒子间相互摩擦，压缩和剪切力等力的作用，HYB系统改性会使待改性粉体球膜化，使粒子由不定形粒子变为定形粒子，在部分粉体改性时会对其性能造成影响使无法达到预期乃至下降。

针对以上技术问题，如何寻找一种既能保证粉体改性反应程度与质量又能高效、可控、低能耗、可连续生产、不改变粉体结构性质且后续处理工艺需求简单的粉体表面改性处理方法和设备，是各厂家亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供了一种连续干法粉体处理装置，解决了粉体材料改性时易团聚结块不能得到充分均匀反应、改性处理过程无法连续进行的问题。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种连续干法粉体处理装置，包括罩体，罩体的中心处设有沿竖向轴线旋转的转轴，转轴上沿竖向设有若干层甩料盘，罩体的内侧壁沿竖向设有若干层下料盘，下料盘为外高内低的结构，下料盘位于上下两层甩料盘之间，罩体的上部设有粉体输入口和辅料制剂输入口，罩体的下部设有出料口。

进一步的，所述的罩体为圆筒状结构。

进一步的，所述的粉体输入口位于罩体的顶部。

进一步的，所述的罩体的外侧壁还设有加热装置。

进一步的，所述的辅料制剂输入口包括液相制剂入口和固相辅料入口，液相制剂入口伸入罩体内的端头设有雾化头。

进一步的，所述的液相制剂入口和固相辅料入口位于罩体的侧壁并设有若干层，液相制剂入口和固相辅料入口均位于每层下料盘的上方。

进一步的，所述的甩料盘为水平圆盘结构。

进一步的，所述的下料盘为锥形结构，下料盘的轴线为竖向。

进一步的，所述的罩体通过支承设置在地面上，支承为刚性结构或弹性结构。

进一步的，所述的罩体的下部还设有振动器。

进一步的，所述的罩体的底部为锥形结构，出料口位于锥形结构的底部。

本实用新型的有益效果：

(1)解开了粉体材料改性时易团聚结块不能得到充分均匀反应的问题，生产质量及效率高。

(2)解开了改性处理过程无法连续进行的问题，可连续稳定提供产物；可任意对固态液态改性剂进行配比，生产实时可控。

(3)物理反应仅包含碰撞与摩擦，仅对待改性粉体进行表面处理，改性产品最终微观结构形态不发生大幅改变，保留了待改性粉体本身的物理特性。

(4)对不同无机填料改性生产的适配性高，生产工艺简单运行条件宽松，产品无需进行复杂后处理即可使用，需要的人工操作环节较少，能耗消耗与噪音水平下降，结构简单后期维护方便。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；并且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中：1-罩体、2-粉体输入口、3-转轴、4-加热装置、5-液相制剂入口、6-雾化头、7-甩料盘、8-下料盘、9-固相辅料入口、10-支承、11-振动器，12-出料口。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

参考图1所示，一种连续干法粉体处理装置，包括罩体1、粉体输入口2、转轴3、加热装置4、辅料制剂输入口(液相制剂入口5、固相辅料入口9)、雾化头6、甩料盘7、下料盘8、支承10、振动器11和出料口12。

罩体1为密封的圆筒状结构，为粉体的处理提供作业空间。罩体1的外侧壁还设有加热装置4，加热装置4可以为电加热、水加热或蒸汽加热，为罩体1内部提供改性处理所需的温度。

罩体1的中心处设有沿竖向轴线旋转的转轴3，转轴3的顶端通过轴承旋转安装在罩体1上，转轴3的底端通过轴承旋转安装在地面上，罩体1的顶部安装驱动电机，驱动电机与转轴3的顶端连接，为转轴3的旋转提供动力。

转轴3上沿竖向设有若干层甩料盘7，甩料盘7具体为水平圆盘结构，转轴3在罩体1内高速旋转转，甩料盘7固定在转轴上随转轴旋转，则将掉落在甩料盘7上粉体由中心甩至四周。

罩体1的内侧壁沿竖向设有若干层下料盘8，下料盘8位于上下两层甩料盘7之间，下料盘8为外高内低的结构，则从甩料盘7甩落的粉体落在下料盘8上，通过下料盘8自身的坡度以及粉体的重力，实现粉体又从下料盘8滑落至下一层的甩料盘7上，粉体则由四周重新向中心汇聚。下料盘8具体为锥形结构，下料盘8的轴线为竖向。

罩体1的上部设有粉体输入口2，粉体输入口2位于罩体1的顶部，实现待处理粉体从顶部的加入。罩体1的上部设有辅料制剂输入口，实现辅料或制剂从上部的加入，辅料或制剂可以从顶部加入，也可以从侧壁加入，通过加入辅料或制剂，实现与粉体的混匀，在一定的温度下实现改性处理。

具体的，辅料制剂输入口包括液相制剂入口5和固相辅料入口9，液相制剂入口5和固相辅料入口9位于罩体1的侧壁并设有若干层，每层的液相制剂入口5和固相辅料入口9均位于每层下料盘8的上方，液相制剂入口5伸入罩体1内的端头设有雾化头6。

罩体1的下部设有出料口12，实现处理后粉体的排出。罩体1的底部为锥形结构，出料口12位于锥形结构的底部，避免粉体在罩体1底部的堆积。

罩体1通过支承10设置在地面上，支承10为刚性结构或弹性结构，支承可以是弹簧、橡胶垫或金属结构。罩体1的下部还设有振动器11，振动器11可以提高粉体的下料速度，避免粉体的堆积，振动器11由粉体的安息角、粉体的流动性及下料盘8的锥度确定是否安装。

工作过程描述：加热装置4对罩体1加热到设定温度。转轴3在动力作用下旋转，固定在转轴上的甩料盘7同时旋转，通过计量装置的粉体由输送机送入粉体输入口2自同下落到第一层甩料盘7平面上，在高速旋转的离心力作用下，粉底被抛起、迅速砸向下料盘8的斜面上。在粉体重力或者是振动电机的振动力作用下粉体滑向下一级甩料盘7平面上，重复上一级的工作过程，粉体一级一级的往下面移动，通过多级处理后从下部出料口12排出。

在粉体被甩料盘7抛洒的同时，通过计量并具有一定压力的液相制剂通入液相制剂入口5与雾化头6相连，在罩体内雾化，雾化气与甩料盘7和下料盘8扬起的粉体在空间流化态下接触均匀的包裹在粉体表面。雾化器的数量、分布根据制剂的种类和制剂量确定。

通过计量的固体辅料由固相辅料入口9引入，固相辅料入口9的位置可以是罩体侧壁、顶部等，具体位置根据粉体改性各阶段的要求确定。

前述本实用新型基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续干法粉体处理装置，包括罩体(1)，其特征在于：所述的罩体(1)的中心处设有沿竖向轴线旋转的转轴(3)，转轴(3)上沿竖向设有若干层甩料盘(7)，罩体(1)的内侧壁沿竖向设有若干层下料盘(8)，下料盘(8)为外高内低的结构，下料盘(8)位于上下两层甩料盘(7)之间，罩体(1)的上部设有粉体输入口(2)和辅料制剂输入口，罩体(1)的下部设有出料口(12)。

2.根据权利要求1所述的连续干法粉体处理装置，其特征在于：所述的罩体(1)为圆筒状结构；所述的罩体(1)的底部为锥形结构，出料口(12)位于锥形结构的底部。

3.根据权利要求1或2所述的连续干法粉体处理装置，其特征在于：所述的粉体输入口(2)位于罩体(1)的顶部。

4.根据权利要求1所述的连续干法粉体处理装置，其特征在于：所述的罩体(1)的外侧壁还设有加热装置(4)。

5.根据权利要求1或4所述的连续干法粉体处理装置，其特征在于：所述的辅料制剂输入口包括液相制剂入口(5)和固相辅料入口(9)，液相制剂入口(5)伸入罩体(1)内的端头设有雾化头(6)。

6.根据权利要求5所述的连续干法粉体处理装置，其特征在于：所述的液相制剂入口(5)和固相辅料入口(9)位于罩体(1)的侧壁并设有若干层，液相制剂入口(5)和固相辅料入口(9)均位于每层下料盘(8)的上方。

7.根据权利要求1所述的连续干法粉体处理装置，其特征在于：所述的甩料盘(7)为水平圆盘结构。

8.根据权利要求1所述的连续干法粉体处理装置，其特征在于：所述的下料盘(8)为锥形结构，下料盘(8)的轴线为竖向。

9.根据权利要求1或8所述的连续干法粉体处理装置，其特征在于：所述的罩体(1)通过支承(10)设置在地面上，支承(10)为刚性结构或弹性结构。

10.根据权利要求1所述的连续干法粉体处理装置，其特征在于：所述的罩体(1)的下部还设有振动器(11)。