[发明专利]一种立式微纳节能球磨机

说明书

本发明公开了一种立式微纳节能球磨机，包括球磨筒体、支撑台以及传动机构，球磨筒体顶部和底部分别设置进料口和出料口，内部填充有研磨介质，其中，球磨筒体的球磨有效高度≥3米，研磨介质的填充率≥70％；传动机构包括固定在球磨筒体表面的转子以及环绕在转子外部的定子，通电后球磨筒体随转子转动，物料在筒体内随研磨介质滚动并在滚动过程中下落，由于研磨体自身重力，对物料产生压力，物料在承受压力下被磨细。本发明的球磨机通过球磨与层压粉碎相结合，物料颗粒在球磨的同时受层压，产品平均粒度小于10μm，相当部分粉体粒径在纳米尺度；同传统球磨机相比，球磨的能量利用率大大提高，单位体积的产量提高2倍以上，且电耗降低近1倍。

技术领域

本发明涉及一种球磨机，特别涉及一种立式微纳节能球磨机，属于机械设备技术领域。

背景技术

球磨机是在大块物料破碎后，再进行粉碎的关键设备，它被广泛用于建材、选矿、化工等行业。现有的球磨机主要通过研磨介质(钢球等)随筒体转动至一定的高度后抛落下来，而对物料产生冲击作用，使物料破碎，同时，随筒体转动而滚动的钢球对物料产生研磨作用，使物料粒度减小。

相关研究表明，在磨机理想的粉磨状态下，研磨介质填充率的理论最大值为42％，实际生产中干法粉磨磨机的填充率仅约为30～32％，自球磨机发明以来，这个填充率一直是未被逾越的“天花板”，实际上造成了球磨机单位体积效能很低。另一方面，钢球抛落下来对物料产生冲击作用时，由于粉状物料会泛起，使这种冲击力不能被有效的转化为物料的粉磨能量，至使传统球磨机能量利用率极低，约3～10％，目前，球磨机吨电耗先进指标约为42kwh。

前人有关粉碎断裂力学的研究表明，当对单个颗料施加足够大的静压力使物料粉碎时，这种粉碎方式的能量利用率很高，被称为层压理论。运用这种思想，人们设计生产了各种基于很大压力作用下使物料粉碎的辊压机，即用两个很大压力相向而动的辊子滚压物料、或辊子碾压磨盘上的物料，显著的提高了能量利用率，目前，辊压磨吨电耗先进指标约为29kwh。但是，无论是上述滚压，或者辊子碾压，物料难以被钳入在压力面上，大部分物料会从在受压力点，或线、或小面积压力面的边部逸出，至使粉磨能量的利用率仍然不高。

此外，传统球磨机采用横置的布局方式，造成占地面积大的问题；且通常将驱动模块安装在球磨机的一端，在驱动模块工作时由于球磨机滚筒另一端在转动时受较大重力，使得球磨机滚筒不稳定。

发明内容

发明目的：针对现有球磨机存在的问题，本发明提供一种能量利用率高的立式微纳节能球磨机。

技术方案：本发明所述一种立式微纳节能球磨机，包括球磨筒体、用于支承球磨筒体竖向直立的支撑架以及传动机构，球磨筒体顶部和底部分别设置进料口和出料口，内部填充有研磨介质，其中，球磨筒体的球磨有效高度≥3米，研磨介质的填充率≥70％；传动机构包括固定在球磨筒体表面的转子以及环绕在转子外部的定子，通电后，定子与转子之间形成磁场来传递转矩，球磨筒体随转子转动，物料在筒体内随研磨介质滚动并在滚动过程中下落，由于研磨体自身重力，对物料产生压力，物料在承受压力下被磨细，细物料可自出料口不断卸出。

该立式微纳节能球磨机采用球磨与层压粉碎相结合的方式：球磨筒体为立式并具有足够的有效高度，其内部可装载足够高的研磨介质，通过筒体转动实现研磨介质的滚动，与现有立式球磨机采用搅拌轴搅动研磨介质翻滚相比，研磨介质的填充率可达到90％以上，由于重力作用，对下层研磨介质间的物料能够产生足够大的压力，使物料颗粒受层压产生微裂缝、溃裂，从而实现层压粉碎，同时研磨介质的受力更均匀，研磨后物料颗粒细度更均匀；另外，由于研磨介质与物料呈密堆状态，受力的物料不能逃逸，能量利用率进一步提高。