[实用新型]涡轮搅拌磨机

说明书

本实用新型涉及一种涡轮搅拌磨机，它能把硬质固体物料粉磨至一微米以细，适合于湿法连续式或间歇式微细粉碎。本设备可广泛应用于精细陶瓷原料（如：碳化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化硅、四氮化三硅等）、高岭土、云母、钛白粉、石墨等需要制备超细粉末的各种生产领域。

本实用新型的发明目的是要提供一种新型的强力微细粉碎设备，它不但能高效地粉碎硬质固体物料至微米级粒度，而且能量利用率高、单位产品能耗低，同时，可根据需要采用间歇式或连续式作业。本设备结构紧凑，自身磨损小，维修简便，便于在低投入的条件下组织大规模生产。

粉碎硬质固体物料，通常使用一种所谓的滚筒式球磨机。该设备是由一个绕水平轴作周期转动的球磨桶作容器，把球磨介质和待粉碎物料装入其中。在外部动力驱动下球磨桶旋转，使得球磨介质和物料一起在桶内上下抛掷和撞击，以便破碎物料。为了承受上述力量的持续打击和磨损，球磨桶必须做得足够厚，一般是在其内壁加上相当厚的衬板。然而，球磨桶壁（即衬板）厚度的增加，势必增加整个球磨桶的重量，进而必须提高驱动设备的功率。因此，大部分功率并不能用来加速破碎物料，仅仅是为了克服球磨桶所受的重力以使其转动。因而，效率降低是显而易见的。

本实用新型采用另外一种粉碎原理工作。首先，园柱型的粉磨桶竖直安置。在粉磨桶上部的中心设有一根由动力驱动的竖直转轴（称为主轴），该轴与一个笼式转子固定连接，构成一个笼式搅拌器。在粉磨桶内且在笼式转子外设置一个笼式定子，该定子与粉磨桶在底部通过固定梢连接在一起。笼式定子和笼式转子构成一个涡轮搅拌的粉碎系统。在外部动力驱动下，主轴高速运动，带动转子作同步的高速旋转。在粉磨桶内，研磨介质和被磨物料及分散液（如：水）混合成料浆。在定子和转子之间的间隙处，料浆中的研磨介质（如：石英砂或刚玉砂等）在高速转子的搅动下，对被磨物料施以强烈的碰撞、剪切和摩擦，使物料颗粒得以粉碎。在笼式转子内的料浆被不断地甩入定子和转子之间，且在碰到转子和定子的竖直框板时，迅速改变方向，使得被磨物料与来自不同方向的研磨介质和其它物料频繁地碰撞、剧烈地剪切和强力地摩擦，从而被磨物料的颗粒迅速减小，达到超细粉碎的目的。

被磨物料多为非金属材料，通常应避免金属杂质的污染，因此，在磨机内与物料相接触的各个表面的制作材料均选用耐磨的高分子材料聚氨基甲酸酯（简称“聚氨酯”）。用聚氨酯制作的磨机的内桶壁和笼式转子和笼子定子表层，一方面可保护被磨物料不受金属污染，另一方面，由于聚氨酯比一般钢材的耐磨性可提高近十倍，显然磨机中主要部件的使用寿命可大大延长。还须指出的是，聚氨酯的比重是一般被磨物料的比重三分之一，即使有聚氨酯磨损进入物料，也很容易用沉降法从物料中除去聚氨酯成份。

实验表明，利用本设备粉碎硬质固体物料至一微米，其生产效率约为滚筒球磨机的二十倍，且被磨物料粒度均匀，不受金属杂质污染，能够有效地满足被磨物料特别是精细陶瓷原料对细度和纯度的要求。

附图是涡轮搅拌磨机的结构示意图。该机的双层粉磨桶［6］竖直放置，固定不动，其中内桶的内表面［3］由聚氨酯制作。双层桶之间的夹层可通过入口［2］和出口［13］通冷水，以调控磨机温度，确保正常工作。在磨桶［6］上部的水匝［4］，同样起到降低磨桶内因剧烈运动而温度升高的作用。

主轴［1］在外部动力（如：电机）的驱动下高速旋转，转速通常保持在1000转／分钟至1600转／分钟的范围。与主轴［1］的下端相连的转子［21］为笼式结构，它由顶部园盘［7］和底部园盘［10］及一组竖框板［9］组成。园盘［7］和［10］具有相同的直径，且底部园盘［10］在中心处有一个园形孔，该园孔是为了在转子高速旋转时抽吸底部的料浆使其冲向上部，以充分的搅拌达到均匀粉碎物料的目的。竖框板［9］固定在园盘［7］和［10］的外园周边上构成笼式转子［21］。竖框板［8］与上园环［5］和下园环［11］固定在一起构成笼式定子［20］。转子［21］随主轴［1］高速旋转时，不与定子［20］发生任何接触。物料在此间隙内受到最剧烈的粉碎作用力。被磨物料、研磨介质和水组成的料浆［18］是通过开启阀［14］和［15］，关闭阀［16］由泵［17］而送入粉磨桶内。出料方式按连续作业和间歇作业，分别从出料端口［19］或阀［16］以下的管口送出。