[发明专利]干磨固体粒子的方法和装置

说明书

本发明涉及干磨固体粒子的方法和装置。

目前，干磨过程是使用装备有内部分选机的锤磨机、冲击磨机、球磨机、或滚子磨机进行的，该内部分选机淘选出所希望的精细部分，而将粗的颗粒返回研磨腔。对于极精细和特细的研磨，可以采用带有振动磨，冲击互研磨或喷射磨的类似装置。所有现行的磨机精磨时的效率都偏低，能量消耗太大并且磨损很大。

在通常的磨机中，通过机械冲击来进行固体粒子的干磨的缺点是，在磨的过程中所产生的固体粒子精细部分，会由于静电而粘附在较大的送进颗粒上，在接着进行的碰撞过程中，这些较大的送进颗粒得到缓冲，不受冲击，因此，研磨的效率降低。

虽然，喷射磨没有冲击磨的静电问题，因为喷射磨使用的是高压气体，但是喷射磨需要的能量大，维修费用昂贵，并且容量有限。

本发明的主要目的是要消除先前技术系统的缺点，并提供一种固体粒子干磨的方法和装置，该装置能以安全、节能高效和对环境可接受的方式，生产微粉化的产品，并且基本建设费用和运转成本低。

本发明利用流体化床的可控制涡流，在低的静压力下对固体粒子进行粗磨和细磨，接着利用气体腐蚀和在高的流动压力下，在垂直或水平涡流中剪切颗粒，而形成细的，极细的和特细的产品。本发明通过使颗粒混合物进行重力分离，以限制加至精细，极细和特细研磨的粉碎区的材料颗粒的尺寸，而重力分离是利用离心排风扇进行的，并且包含有分类颗粒的气流进入上部涡流研磨区。

与通常的磨机相反，本发明通过使气流强烈地上升，立即除去精细的颗粒，从而使干磨更有效。在本发明中，这是与通过一个回转的半渗透性装置，使尺寸过大的颗粒有效地在内部再循环至初始的粗磨级来进行的。

与喷射磨相反，本发明不使用压力气体作为粉碎能源，因此可以大大降低投资费用、能量需要和维修费用，并可使容量按比例增加。

本发明采用转子在流体化床中产生可控制的涡流，该涡流主要通过自生冲击和互磨来进行研磨，另外还采用包括回转的半渗透性装置的涡流发生器，该发生器可产生垂直涡流，并主要通过气体腐蚀进行研磨，此外还采用旋转圆盘，该圆盘产生水平涡流，并主要通过剪切进行研磨。

本发明可以用于煤或石灰石的微粉化过程，并可以利用价格低廉的微粉化的产品应用在能源的原材料，石油化工产品，工业和通用的加热和电厂的环境清理，微粉化固体粒子的管道运输，制造建筑材料，制造新型或改进的材料(例如承重绝缘体)，制造陶瓷和超导体，和在金属生产及与包括贵金属在内的矿石准备有关的冶金工业中。

这里，使用了下列一些与产品尺寸大小有关的定义：

产品尺寸    筛目(Tyler筛目)    微米(μm)

粗的            +270             ＞56

细的            270和-270        ≤56

极细的          500和-500        ≤32

特细的         -500至-4500       ＜32至＜5

在这个使用过程中，提到了“微粉化的”固体粒子，例如，微粉化的煤和石灰石。为此目的，定义尺寸在-400目的75％(75％＜40微米(μm))范围内的固体粒子为“微粉化的”。

本发明绕过了与颗粒和研磨机的内部运动零件直接冲击(如在冲击磨机中)有关的价格昂贵的问题，这种直接冲击造成这些装置的功率消耗大，磨损过大和维修费用昂贵。本发明利用快速运动的空气缓冲垫。颗粒通过自生冲击和互磨，气体腐蚀的剪切作用，在该快速运动的空气缓冲垫上研磨。本发明的研磨机构设计成可避免固体颗粒与研磨机的内部机构碰撞。当在流体化床中产生可控制的涡流时，本发明的转子的作用象回转的风扇一样，转子叶片击打气体，而气体则将这个冲击的动能传递给在初始粗磨区作漩流运动的颗粒上。因此，为了减小磨料矿石的尺寸，本发明可以采用铸塑的聚氨酯或聚氨酯包覆/涂层的内部零件，它们磨损较小。以上所述说明了本发明的研磨效率高、所需功率小，磨损小和维修成本低。