[发明专利]一种立式高温搅拌球磨设备

说明书

本发明公开了一种立式高温搅拌球磨设备，包括筒体、若干金属磨球、筒盖、搅拌器和进出气控制系统；筒体的筒壁内覆有一层保温层，保温层内覆有一层耐磨层；筒体内还设有磁轭线圈层，位于保温层外侧或嵌在保温层中的外侧；磁轭线圈层包括磁轭和线圈，线圈位于磁轭内侧或嵌在磁轭中的内侧；若干金属磨球设于筒体内；筒盖密封盖在筒体的顶部开口上；搅拌器穿过筒盖伸入筒体内；在搅拌器的转动下金属磨球使物料在筒体内得到研磨，同时线圈通高频交流电在筒体内部产生交变磁场，使金属磨球表面产生感应涡流发热进而加热物料；进出气控制系统包括进气通道、出气口和球冠型盖板。本发明具有连续加工、温控精准、高效节能等优点。

技术领域

本发明属于粉末加工机械设备技术领域，涉及一种球磨设备，尤其涉及一种立式高温搅拌球磨设备。

背景技术

搅拌球磨机是电子原料和纳米材料制作领域的关键设备，同时也是一种广泛用于生物、食品、化妆品、医药、材料、采矿、冶金等行业的常用粉体加工设备，通过搅拌器的运动，使钢球或者陶瓷球与原料间产生剪切与碰撞，实现材料的破碎与研磨。在粉体加工的流程中往往需要在粉磨工序前后对粉体进行加热，以达到干燥、高温热处理或高温反应的效果。现有技术中粉磨和加热分属两道工艺，至少需要两套设备，设备占地大。根据所加工粉体的性质，在一些加工过程中需要充入保护气体，材料在多套设备间的输送和保存增加了工序和成本，将多个工序集成化可以降低成本并提高质量的稳定性。在现代的材料制备中还有一种利用颗粒破碎瞬间较高的表面化学能促进反应速率的方法，为了让反应顺利进行，也需要温度控制。同时，现有的搅拌球磨机给料方式为间断式，通常将原料一次性放入筒内，搅拌粉碎后再全部倒出，无法连续生产，影响生产效率，同时，不同批次间装料量、料/球比例以及搅拌时间的波动造成不同批次粉体产品间的粒度分布和产品质量的波动。实现研磨和热处理结合的连续粉体加工生产方法具有很好的应用前景和经济效益。

针对球磨与热处理的结合，发明CN100460074C和CN102614965B等采用了将球磨机置于高温炉中的技术路线，高温下球磨机各部件容易发生损坏，特别是驱动和传动部件，而且由外而内的加热需要先加热球磨筒壁，再通过筒壁和材料的热传递实现，筒壁和材料的接触面积有限，造成材料升温慢、加热不均匀。并且将球磨置于高温炉中的技术只能按批次处理材料，无法实现连续生产。发明CN107866312B和CN109282585B使用热风对材料进行烘干，但由于气体比热低，所能携带的能量有限，在现实情况下气体加热升温速度慢，其作用仅限于烘干，无法达到较高温度。发明申请公告号CN109663639A提出使用微波进行加热，理论上可以直接加热材料，减少对筒体和相关驱动、传动部件的高温压力和热损失，但在现有技术下，大型微波设备的建设和微波辐射屏蔽成本极其高昂，难以用于大规模生产，而且微波加热只能针对微波敏感材料，可加工的材料受限，不具有普适性。

发明内容

针对现有的高温球磨技术与装备无法实现对不同材料大型化、连续化生产的问题，本发明提供了一种使用电磁感应加热金属磨球的技术与装置，利用研磨时磨球与材料的接触，在球磨筒这一封闭体系内对目标材料进行高效、快速、均匀的连续加热，实现在精准温度和反应气氛控制下的高温球磨规模化连续生产。