[发明专利]一种空气分级磨粉碎装置

说明书

技术领域

本发明涉及粉碎设备技术领域，具体涉及一种空气分级磨粉碎装置。

背景技术

粉体材料的制备一般有两种途径，机械粉碎法和化学合成法。化学合成法通常操作复杂，不易放大。工业上常用机械粉碎法来制备粉体。空气分级磨(Air classifying mill,简称ACM磨)是一种常用的机械粉碎设备，它将粉碎、分级和收集三步串联起来协同作用。然而空气分级磨在粉碎物料时存在的过粉碎问题是长期以来困扰机械粉碎法制备粉体材料的主要问题。过粉碎增加能耗，降低产品收率，同时由于大量小颗粒的存在，增加了产品的粒径分布跨度，降低了产品的品质。例如在制备粉末涂料时，大量过细粘性颗粒的存在会大大降低粉体的流动性，使得喷涂难以进行。

为了降低过小颗粒比例，减小颗粒粒径跨度，通常采用增加粉碎后处理过程，如多次分级或加入筛分等来去除小颗粒或过大颗粒。虽然这些方法能够降低粒径分布，但会增加粉碎过程的能耗和工艺的复杂性，同时还需增加大量额外设备和人力，加大了处理过程的成本。为克服以上缺点，在不增加设备和工序的前提下控制颗粒粒径的分布，则需考虑对空气分级磨的自身结构进行改造和优化。

根据分级磨的结构，造成过粉碎主要有两个方面的原因：一是分级器不可能把细小颗粒完全地从返回粉碎装置进行再粉碎的颗粒中分离出来；二是粉碎装置无法区分颗粒大小而使返回后的细小颗粒被再次破碎。根据上述分析，为提高粉碎后颗粒粒径的一致性，对空气分级磨的改造主要是对粉碎装置和分级器的优化。

目前针对空气分级磨结构优化的专利不多，其中2012年实用新型CN202478997U“直吸式空气分级磨粉机”,主要是将磨盘与分级器安装在同一个转子部位支座上部,以减少气动损失,提高风运效率,便于拆卸和维修,但该改造不涉及粉碎机理的改进，不能减少过细颗粒的产生和降低产品的颗粒粒径分布。

实用新型专利CN 201720091U(2010年)“用于空气分级磨的粉碎装置”是针对粉碎装置的改造。该专利采用边角圆滑的(如圆柱形)粉碎销钉(击柱)代替方柱形销钉，以减小因方柱形粉碎销钉顶角和侧边打击力不同而导致的粉末粒度分布不均，一定程度上提高粉末粒度分布的均匀性。该专利虽然能减小方柱形销钉带来的碰撞不均，但无法区分细小颗粒和大颗粒，因此无法解决细小颗粒被多次破碎的问题。

发明内容

本发明提供一种空气分级磨粉碎装置，通过降低细小颗粒在粉碎装置中再次碰撞的强度来降低过粉碎程度，从而减小颗粒粒径分布，降低能耗，同时提高产品收率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种空气分级磨粉碎装置，该粉碎装置包括一个转盘和设置在转盘边缘处的多个击柱，所述击柱的外形为多边形柱、圆柱、半圆柱、椭圆柱中的一种，每个击柱的迎风面或多面设置为齿槽面，所述齿槽面带有凹槽和锯齿凸起呈交替出现的齿槽。

作为优选地，所述锯齿突起的截面形状为三角形、梯形、矩形或其他形状的一种。

作为优选地，所述凹槽深度与击柱当量直径之比为1:12-1:3。

作为优选地，所述锯齿凸起底部宽度与击柱当量直径之比为1:12-1:2。

作为优选地，所述凹槽宽度与击柱当量直径之比为0-1:2。

作为优选地，所述锯齿凸起侧面与凹槽底部夹角为90-150°。

相较于现有技术，本发明的有益效果是：

本专利采用齿槽状击柱，减小空气分级磨的过粉碎问题。对于齿槽状的击柱而言，如图3所示，当颗粒以相同速度到达击柱迎风面前缘时，由于凹槽的存在，颗粒并未到达击柱的击打面，尚未发生有效碰撞。凹槽的结构可以保存部分静止的空气，形成“缓冲层”，当颗粒继续从击柱前缘运动至击柱的击打面时，由于空气“缓冲层”的存在，颗粒到达齿状击柱击打面时的速度减小，颗粒拥有的动能减小，从而使颗粒发生破碎的概率降低。空气“缓冲层”对不同粒径的颗粒作用不同。小颗粒的惯性小，“缓冲层”可以大幅降低小颗粒的运动速度，从而降低小颗粒再次碰撞破裂的概率；而大颗粒惯性大，空气“缓冲层”不足以影响大颗粒的速度，因此不会降低大颗粒的粉碎效率。本发明通过齿槽结构形成空气“缓冲层”，实现空气分级磨粉碎装置的优化。

附图说明

图1是本发明空气分级磨的结构示意图；

图2是A处的局部放大图；

图3是齿槽结构击柱上颗粒碰撞示意图；

图4是击柱的多种齿槽结构示意图；

图5是相同中粒径D50时，应用实施例1、2与对比实施例1后得到的产品的D10的对比效果图；