[发明专利]一种粉磨设备

说明书

技术领域

本发明涉及材料加工领域，特别是涉及一种用于加工微纳超细粉体和纳米材料的机械气流混合粉磨设备。

背景技术

超细粉碎是近几十年迅速发展起来的一项高新技术，可以将原料加工成微米甚至纳米级的超细微粉，随着科技迅速发展，微纳超细粉体和纳米材料的研究应用，对推动工业技术进步有着极其重要的作用。物料细化后,往往会出现许多新的优良性能。由于超细粉体粒度极细、比表面积大，且分布均匀，加之缺陷少，因而其表面活性高、化学反应速度快、溶解度大、烧结温度低且烧结体强度高、填充补强性能好，又具有独特的光、电、磁性能等,故被广泛应用于高档涂料、医药、高技术陶瓷、微电子及信息材料、高级耐火及保温材料、填料和新材料产业。因此，提高超细粉碎技术对现代高技术新材料产业的发展有着极其重要的意义。

超细粉碎技术是粉体工程中的一项重要内容，包括对粉体原料的超微粉碎、高精度的分级和表面活性改变等内容。根据原料和成品颗粒的大小或粒度，粉碎可分为粗粉碎、细粉碎、微粉碎和超细粉碎。各国各行业由于超细粉体的用途、制备方法和技术水平的差别，对超细粉体的粒度有不同的划分。

目前超细粉碎设备的发展趋势是大型化、自动化、节能化。国外目前的大型干法超细粉碎设备近年来在大型化、节能化方面取得了很大进步，单机的产量已经能够达到4～5t/h，单位产品的能耗≤120kW*h/t，设备自动化水平很高，各参数的调整非常方便。

由于国内对于超细粉碎设备的研究开展较晚，所以大多数都是采取引进消化吸收的方式，通过20多年的发展，国内超细粉碎设备的很多产品在性能上已经有了很大提高。目前机械超细粉碎设备按照大类可以分为气流磨、搅拌磨、研磨剥片机、砂磨机、振动磨、球磨机、压辊磨、环辊磨、高速机械冲击磨、胶体磨、行星球磨机等，其共性是能耗很高，产量较低。

球磨机是用于超微粉碎的传统设备，其特点是粉碎比大，结构简单，机械可靠性强，磨损零件容易检查和更换，工艺成熟，适应性强，产品粒度小。但当产品粒度要达到20μm以下时，效率低，耗能大，加工时间长。

气流粉碎机是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作为颗粒的载体，颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压、摩擦和剪切等作用，从而达到粉碎的目的。但设备制造成本高，一次性投资大，能耗高，能量利用率只有2％左右，一般认为要高出其它粉碎方法数倍，因而粉体加工成本太大，这就使得它在这一领域的使用受到了一定的限制，同时，它难以实现亚微米级产品粉碎。

机械冲击式粉碎机粉碎效率高，粉碎比大，结构简单，运转稳定，适合于中、软硬度物料的粉碎。这种粉碎机不仅具有冲击和摩擦两种粉碎作用，而且还具有气流粉碎作用。超细粉体产品冲击式粉碎机由于是高速运转，有磨损和发热问题，对热敏性物质的粉碎要注意采取相应措施。

纳米材料的制备技术目前大多采用化学合成法、物理法等其它非机械力超细粉碎方式，有固相法、液相法、气相法及等离子体法、激光法等。生产出来的纳米材料，往往会改变材料本身的物理性能，达不到纳米材料的使用效果，而且团聚问题很难解决，生产效率低，加工成本昂贵。目前只能在试验室生产，无法实现工业化生产。

因此，对于上述现有技术中存在的若干问题，有必要提出一种新的用于加工微纳超细粉体和纳米材料的机械气流混合粉磨设备来应用于医药、食品、微电子、化工航空航天等军工尖端领域。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种粉磨设备，用于解决现有技术中能耗高、产量低、加工时间长、成本高、产生团聚现象等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种粉磨设备，所述粉磨设备至少包括：喂料系统、机匣磨腔、叶轮转子、超高速变频电机、出口法兰、收料系统以及引风系统；

所述喂料系统连接于所述机匣磨腔的入口，用于将物料定量输送到所述机匣磨腔内；

所述叶轮转子设置于所述机匣磨腔内，通过所述叶轮转子的高速旋转实现物料的粉磨；所述叶轮转子包括叶轮及锤头；所述叶轮包括轮盘和设置于所述轮盘正、反表面的若干个叶片，所述轮盘与所述叶片采用整体加工工艺，所述叶片为后弯式；所述叶轮的外圈装配有多个具有粉碎刀头的锤头；

所述超高速变频电机连接于所述叶轮转子，用于驱动所述叶轮转子旋转；

所述出口法兰连接于所述机匣磨腔的出口处，通过调节所述出口法兰节流嘴的内径获取不同粒度的粉体；

所述收料系统连接于所述出口法兰的出口处，用于收集从所述出口法兰输出的粉体；