[发明专利]一种基于旋转流场的超细粉体湿法静电分级装置

说明书

本发明公开了一种基于旋转流场的超细粉体湿法静电分级装置，属于超细粉体分级设备领域。本发明的超细粉体湿法静电分级装置包括筒体，所述筒体为中空的腔体，筒体内设有输料轴和旋转轴，筒体侧壁设置有出料口，下端通过机架安装有减速电机，内壁设有第一电极片；所述输料轴和旋转轴之间安装有喷头结构，所述旋转轴通过联轴器与减速电机相连，所述输料轴和旋转轴外壁设有第二电极片；所述喷头结构用于将物料喷射进入筒体形成旋流，经过分级的各级粉体经出料口分级排出收集。本发明集旋转流场与湿法静电分级为一体，有效提高了超微粉体分级效率，并实现了分级产物的多级收集，且结构紧凑、操作简单。

技术领域

本发明属于超细粉体分级设备领域，特别涉及一种基于旋转流场的超细粉体湿法静电分级装置。

背景技术

超细粉体在化工、冶金、电子、材料、国防及其他高精尖技术领域有着广泛的应用。然而机械法制造的粉体粒度通常不能满足工业应用对超细粉体粒度的要求，需要进行分级处理。常用的分级方法如重力沉降分级、溢流分级、离心分级等方法难以获得稳定、均匀的分级力场，导致产物分级精度低，粒径分布宽，影响超微粉体的应用效果。超细粉体由于粒度极小，颗粒的比表面积增大，颗粒间极易产生团聚，进而形成粒度较大的颗粒团，严重影响超细粉体的分级效果。

静电分级是利用静电场力对大小不同的带电粒子具有不同的吸引力，从而使大小不同的超细粒子在特定的装置中进行分级处理。由于携带同种电性电荷，进一步增强了颗粒间的分散性，可减少颗粒团聚。在公告号为CN 101199953B的专利中，徐政等人提供了一种超细粉体干法静电分级装置，主要包括进料部分、静电分散部分、静电分级部分、产品收集器以及高压静电电源和分级电源，通过高压电源对粉体进行荷电处理后由静电分级部分对粉体进行分级处理，但是为了使粉体荷电并充分提高粉体的分散性，粉体的荷电电压需高达数十千伏，能耗高且存在较大安全隐患。日本广岛大学学者Hideto Yoshida等人开发了静电沉降水筛、静电水力旋流器等实验装置，进行湿法静电分级的相关研究并取得了良好的分级效果。静电沉降水筛装置是在竖直方向增加穿孔金属板，通过连接电源正负极在竖直方向产生静电场，增加粗细颗粒沉降速度差，进行颗粒分级。然而该装置中颗粒沉降方向与物料喷射方向在同一路径上，造成流场紊乱，严重影响颗粒的收集，影响其分级效率，同时该装置无法分筛多级粉体颗粒。旋流器用于气固、固液的两相分离作业，通过向心力及重力实现两相的分离，目前尚未应用在同一相物质多尺寸分级作业。

因此，有必要开发一种流场稳定、操作安全、多尺寸粉体分级、分级效率高的超细粉体静电分级装置。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于旋转流场的超细粉体湿法静电分级装置，通过旋转流场和静电场进行超细粉体分级，并实现超细粉体的多级收集，提高超细粉体的分级效率。

本发明提供一种基于旋转流场的超细粉体湿法静电分级装置，包括筒体、输料轴、旋转轴、喷头结构、电极片；所述筒体为中空腔体，且为多级锥结构，筒体侧壁开有出料口，所述输料轴、旋转轴、喷头结构位于筒体内部；所述输料轴为空心轴，喷头结构侧周面开有喷射孔，喷头结构分别与输料轴、旋转轴相连；所述电极片包括第一电极片和第二电极片；

粉体物料从输料轴上端进入，旋转轴带动喷头结构及输料轴转动，输料轴内的物料经喷头结构的喷射孔喷出，被喷射出的物料带有旋流效果，第一电极片与第二电极片构成静电场，物料经静电力、向心力、重力的耦合作用实现分级，分级后的粉体颗粒从出料口排出。

在一种实施方式中，所述喷头结构包括喷头底座和喷头端盖，所述喷头底座侧周面均匀设有喷射孔，喷头底座与旋转轴固连，喷头端盖与输料轴固连，所述喷头底座与喷头端盖通过螺栓固连在一起，构成中空腔体，输料轴与旋转轴的轴线重合；喷头结构起到法兰的作用，将输料轴及旋转轴固定在一起，同时喷头底座侧周面的喷射孔将物料进行喷射出。