專利名稱：研磨粉碎機(jī)械的磨筒和攪拌磨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及物料的研磨粉碎，具體涉及一種研磨粉碎機(jī)械的磨筒和攪拌磨。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外廣泛使用的粉料制備機(jī)械為球磨機(jī)。傳統(tǒng)的球磨機(jī)是利用球磨機(jī)桶體的旋轉(zhuǎn)將桶體內(nèi)的球磨子帶到一定的高度從而儲(chǔ)存能量，在球磨子下落過程中形成沖擊力擊打物料從而達(dá)到物料粉碎的效果。這種粉料制備方式設(shè)備簡單，可以通過加長工作時(shí)間的方法獲得粒度符合要求的粉料，其另外一個(gè)特點(diǎn)是混料均勻。其顯著缺點(diǎn)是占地大，能耗高，生產(chǎn)效率低，粉體粒度粗。
此外，還有傳統(tǒng)的超細(xì)設(shè)備，可歸為有介質(zhì)磨和無介質(zhì)磨兩大類。有介質(zhì)磨中又包括攪拌磨和振動(dòng)磨等，其特點(diǎn)是產(chǎn)品細(xì)度高，產(chǎn)量大，但產(chǎn)品生產(chǎn)過程不連續(xù)，產(chǎn)品粒度分布不集中。其中攪拌磨由攪拌軸、筒體組成，采用一次性投料，在研磨完成后一次性出料，物料細(xì)度由研磨時(shí)間來控制。物料可以是漿料也可以是干粉，攪拌軸帶動(dòng)介質(zhì)和物料旋轉(zhuǎn)，物料在筒體內(nèi)和介質(zhì)互相以碰撞磨擦的方式而逐漸變細(xì)，但由于物料的原始粒徑不可能完全相同，而筒體多為圓柱形，因此在攪拌磨中物料所受的外加應(yīng)力和研磨方式相同，導(dǎo)致物料最終的粒度分布不可能集中在一個(gè)很小的范圍，不是欠磨就是過磨，不能精確控制粒度分布。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的意在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能精確控制粒度分布、研磨效果優(yōu)異、能耗低的粉體細(xì)化方法、研磨粉碎機(jī)械的磨筒以及使用所述磨筒的攪拌磨。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種研磨粉碎機(jī)械的磨筒，筒體為柱形，能夠?qū)⒎鬯闄C(jī)械的旋轉(zhuǎn)軸置于其中進(jìn)行攪拌，筒體一端設(shè)有出料口，所述筒體至少在遠(yuǎn)離出料口的一段為旋轉(zhuǎn)變速段，該段具有這樣的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁橫截面的輪廓上各點(diǎn)到設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸的中心的距離不完全相同，使得粉體在該段筒體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在橫截面上的轉(zhuǎn)動(dòng)處于變速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。
以及，一種攪拌磨，包括磨筒、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)主軸，磨筒的筒體為柱形，筒體一端設(shè)有出料口，旋轉(zhuǎn)主軸沿筒體軸向設(shè)于其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述筒體至少在遠(yuǎn)離出料口的一段為旋轉(zhuǎn)變速段，該段具有這樣的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁橫截面的輪廓上各點(diǎn)到設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸的中心的距離不完全相同，使得粉體在該段筒體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在橫截面上的轉(zhuǎn)動(dòng)處于變速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。
優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)變速段的內(nèi)壁縱截面為從遠(yuǎn)離出料口的端到出料口方向內(nèi)徑逐漸增大的形狀。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)變速段的內(nèi)壁縱截面為梯形，其離出料口近的邊為長底邊。
優(yōu)選的是，所述出料口設(shè)置在筒體端面的中心附近。
優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)變速段的內(nèi)壁橫截面為多邊形。進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述多邊形為正多邊形。更優(yōu)選的是，所述正多邊形為正六邊形。
優(yōu)選的是，所述筒體中部的內(nèi)壁為圓柱形，所述筒體位于出料口端的部分具有這樣的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁橫截面為圓形，縱截面為梯形，其離出料口近的邊為長底邊。
采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型有益的技術(shù)效果在于1)磨筒遠(yuǎn)離出料口的部分具有橫截面為特殊結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)變速段，當(dāng)物料進(jìn)入磨筒的該段時(shí)，由于在水平方向上距離軸心的半徑不等，因而線速度不同，且具有多個(gè)線速度，使得物料在水平方向的旋轉(zhuǎn)是一個(gè)變速過程，這樣一來物料所受的應(yīng)力增加，內(nèi)部微裂紋增加，這種結(jié)構(gòu)使得剪切、擠壓、碰撞等研磨機(jī)制共存于同一內(nèi)筒的不同區(qū)段，實(shí)際上相當(dāng)于剪切擠壓、再剪切再擠壓的多臺(tái)設(shè)備多個(gè)循環(huán)的研磨過程，大大提高了磨礦效率；而且非常有利于顆粒粒徑的集中分布，這是目前所有研磨粉碎設(shè)備所不具有的特性和功能。上述旋轉(zhuǎn)變速段的橫截面優(yōu)選為多邊形主要是考慮設(shè)計(jì)和制造較為容易，可以以較低成本來實(shí)現(xiàn)。所述多邊形截面優(yōu)選為正多邊型主要是考慮其對稱性可以減少高速旋轉(zhuǎn)帶來的不穩(wěn)定性。而優(yōu)選正六邊形，既能產(chǎn)生所需的多個(gè)不同線速度，又保證有足夠大的筒體內(nèi)部空間；2)進(jìn)一步將旋轉(zhuǎn)變速段的縱截面設(shè)置為從遠(yuǎn)離出料口的端到出料口方向內(nèi)徑逐漸增大的形狀，使得隨著物料的上升，筒體在縱向上內(nèi)徑逐漸增大，因而線速度逐漸增大；根據(jù)離心原理，大顆粒將處于距中心最遠(yuǎn)處，所受力最大，研磨效率最高；反之，細(xì)顆粒處于距中心最近處，研磨效率最低，此結(jié)構(gòu)有利于將能量進(jìn)行合理分配，并且物料在縱向上的運(yùn)動(dòng)也是一個(gè)變速過程，能夠與旋轉(zhuǎn)變速過程綜合起來，進(jìn)一步強(qiáng)化剪切碰撞的效果。3)將出料口設(shè)置在筒體端面的中心附近，由于細(xì)顆粒處于距中心最近處，因此能夠產(chǎn)出窄粒度分布的超細(xì)粉體。4)磨筒靠近出料口部分內(nèi)壁的橫截面為圓形，縱截面為倒立的梯形，當(dāng)物料進(jìn)入這一段，由于橫向的線速度是相同的，因而在橫向上其研磨機(jī)制主要是剪切、碰撞，對物料顆粒起進(jìn)一步表面修飾作用，進(jìn)一步使顆粒粒徑集中分布，由于縱向的線速度不同，且從下往上線速度增加，因而粗、細(xì)顆粒所受的離心力不同，并且由于線速度的增加，細(xì)顆粒會(huì)進(jìn)一步向中心集中，從出料口溢出，從而進(jìn)一步保證了物料顆粒分布的集中，生產(chǎn)出性能超群的窄粒度分布的超細(xì)粉體。
下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明
圖1是一種研磨粉碎機(jī)械的磨筒的縱切結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A向剖視圖。
圖3是圖1的B-B向剖視圖。
圖4是圖1的C-C向剖視圖。
圖5(a)～(d)是旋轉(zhuǎn)變速段的內(nèi)壁橫截面可選形狀示意圖。
圖6(a)～(b)是旋轉(zhuǎn)變速段的內(nèi)壁縱截面可選形狀示意圖。
圖7是一種攪拌磨結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例一、一種研磨粉碎機(jī)械的磨筒，結(jié)合圖1～4，筒體為柱形，筒體一端的端面中心附近設(shè)有出料口1，筒體包括不同結(jié)構(gòu)的三部分，其遠(yuǎn)離出料口1的一段為旋轉(zhuǎn)變速段2，該段具有這樣的結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁橫截面為正六邊形，縱截面為梯形，離出料口1近的邊5為長底邊；其中部3的內(nèi)壁為圓柱形；其位于出料口端的部分4具有這樣的結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁橫截面為圓形，縱截面為梯形，離出料口1近的邊6為長底邊。
上述實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)變速段2的內(nèi)壁橫截面的輪廓也可以是其他各點(diǎn)到設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸的中心的距離不完全相同的形狀，如圖5(a)～(d)所示，只要能夠使在其中旋轉(zhuǎn)的物料具有多個(gè)不同的水平線速度就可以滿足本實(shí)用新型的要求。旋轉(zhuǎn)變速段2的內(nèi)壁縱截面可以是矩形，也可以是其他從遠(yuǎn)離出料口的端到出料口方向內(nèi)徑逐漸增大的形狀，如圖6(a)～(b)所示，這些結(jié)構(gòu)與矩形相比因同時(shí)具有縱向變速功能因而具有更好的研磨效果。
實(shí)施例二、一種攪拌磨，結(jié)合圖7，包括磨筒7、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8和旋轉(zhuǎn)主軸9，所述磨筒具有實(shí)施例一中的結(jié)構(gòu)，進(jìn)料口10設(shè)置于與出料口相對的一端，旋轉(zhuǎn)主軸8沿筒體軸向設(shè)于其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸9轉(zhuǎn)動(dòng)。
具體工作過程將物料加水制成固含量70％-75％的漿料，用泵(未畫出)送入筒體底部的進(jìn)料口10，磨筒內(nèi)部由旋轉(zhuǎn)主軸9帶動(dòng)盤片(未畫出)高速旋轉(zhuǎn)(1200-3000轉(zhuǎn)/分)，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心剪切力及擠壓碰撞力，料漿在一定壓力下由筒體底部上升到頂部出料口1。
物料在磨筒下部2時(shí)，由于水平方向上距離軸心的半徑不等，因而線速度不同，且具有多個(gè)線速度；并且隨著物料的上升，磨筒在縱向上內(nèi)徑逐漸增大，因而線速度逐漸增大；根據(jù)離心原理，大顆粒將處于距中心最遠(yuǎn)處，所受力最大，研磨效率最高；反之，細(xì)顆粒處于距中心最近處，研磨效率最低，綜合二者的運(yùn)動(dòng)，物料在水平和縱向都是一個(gè)變速過程，這樣一來物料所受的應(yīng)力增加，內(nèi)部微裂紋增加，使得剪切、擠壓、碰撞等研磨機(jī)制共存于同一內(nèi)筒的不同區(qū)段，實(shí)際上相當(dāng)于剪切擠壓、再剪切再擠壓的多臺(tái)設(shè)備多個(gè)循環(huán)的研磨過程。當(dāng)物料進(jìn)入磨筒中部3后，由于縱向和橫向的線速度是相同的，因而其研磨機(jī)制主要是剪切、碰撞，對物料顆粒起一種表面修飾作用，進(jìn)一步使顆粒粒徑集中分布。當(dāng)物料進(jìn)入磨筒上部4，由于橫向的線速度是相同的，因而在橫向上其研磨機(jī)制主要是剪切、碰撞，對物料顆粒起進(jìn)一步表面修飾作用，進(jìn)一步使顆粒粒徑集中分布，由于縱向的線速度不同，且從下往上線速度增加，因而粗、細(xì)顆粒所受的離心力不同，并且由于線速度的增加，細(xì)顆粒會(huì)進(jìn)一步向中心集中，從出料口溢出，從而進(jìn)一步保證了物料顆粒分布的集中，生產(chǎn)出性能超群的窄粒度分布的超細(xì)粉體。被加工物料的細(xì)度由物料在磨筒中停留的時(shí)間決定，停留時(shí)間可由泵的泵速來調(diào)節(jié)，泵的流速慢、物料在筒體中滯留時(shí)間長，研磨的效果就好。
本實(shí)用新型以連續(xù)作業(yè)方式，將粉碎、超細(xì)、混料在同一工序中完成，改變了傳統(tǒng)的間歇式工藝，這樣既簡化了生產(chǎn)工序，又極大的降低能耗，而且產(chǎn)量大幅度提高，產(chǎn)品可達(dá)亞微米級。
研磨對比實(shí)驗(yàn)取80目的重質(zhì)碳酸鈣粉體700公斤，加水300公斤，加入分散劑(9000型，羅門哈斯公司生產(chǎn))5.6公斤，制成固含量70％的漿料。分別將上述漿料用實(shí)施例二中描述的本實(shí)用新型攪拌磨、攪拌磨(SX型，無錫市鑫達(dá)粉體機(jī)械有限公司生產(chǎn))、球磨機(jī)(MQYG900*900型，河南黎明路橋重工有限公司生產(chǎn))進(jìn)行研磨，并用激光粒度分析儀(JL1001型，丹東儀表研究所生產(chǎn))測成品的粒度分布，以表示粉體的超微細(xì)化效果。結(jié)果是本實(shí)用新型連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)出料，在出料口取樣測粒度，D90＜1.8μ(D90表示樣品中90％的顆粒的直徑)，Dmax＝3μ(Dmax表示樣品中最大顆粒的直徑)，能耗為170度電/噸。
攪拌磨一次性投料，連續(xù)開機(jī)研磨4小時(shí)，停機(jī)，取出物料，取樣，測粒度，D90＜2μ，Dmax＝10μ，能耗為450度電/噸。
球磨機(jī)一次性投料，連續(xù)開機(jī)研磨15小時(shí)，停機(jī)，取出物料，取樣，測粒度，D90＜75μ，能耗為110度電/噸。
權(quán)利要求1.一種研磨粉碎機(jī)械的磨筒，筒體為柱形，能夠?qū)⒎鬯闄C(jī)械的旋轉(zhuǎn)軸置于其中進(jìn)行攪拌，筒體一端設(shè)有出料口，其特征在于所述筒體至少在遠(yuǎn)離出料口的一段為旋轉(zhuǎn)變速段，該段具有這樣的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁橫截面的輪廓上各點(diǎn)到設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸的中心的距離不完全相同，使得粉體在該段筒體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在橫截面上的轉(zhuǎn)動(dòng)處于變速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨粉碎機(jī)械的磨筒，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)變速段的內(nèi)壁縱截面為從遠(yuǎn)離出料口的端到出料口方向內(nèi)徑逐漸增大的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨粉碎機(jī)械的磨筒，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)變速段的內(nèi)壁橫截面為多邊形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的研磨粉碎機(jī)械的磨筒，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)變速段的內(nèi)壁縱截面為梯形，其離出料口近的邊為長底邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的研磨粉碎機(jī)械的磨筒，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)變速段的內(nèi)壁橫截面為多邊形。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的研磨粉碎機(jī)械的磨筒，其特征在于所述多邊形為正六邊形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的研磨粉碎機(jī)械的磨筒，其特征在于所述出料口設(shè)置在筒體端面的中心附近。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的研磨粉碎機(jī)械的磨筒，其特征在于所述筒體中部的內(nèi)壁為圓柱形，所述筒體位于出料口端的部分具有這樣的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁橫截面為圓形，縱截面為梯形，其離出料口近的邊為長底邊。
9.一種攪拌磨，包括磨筒、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)主軸，磨筒的筒體為柱形，筒體一端設(shè)有出料口，旋轉(zhuǎn)主軸沿筒體軸向設(shè)于其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于所述筒體至少在遠(yuǎn)離出料口的一段為旋轉(zhuǎn)變速段，該段具有這樣的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁橫截面的輪廓上各點(diǎn)到設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸的中心的距離不完全相同，使得粉體在該段筒體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在橫截面上的轉(zhuǎn)動(dòng)處于變速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的攪拌磨，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)變速段的內(nèi)壁縱截面為從遠(yuǎn)離出料口的端到出料口方向內(nèi)徑逐漸增大的形狀。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種研磨粉碎機(jī)械的磨筒，筒體為柱形，能夠?qū)⒎鬯闄C(jī)械的旋轉(zhuǎn)軸置于其中進(jìn)行攪拌，筒體一端設(shè)有出料口，所述筒體至少在遠(yuǎn)離出料口的一段為旋轉(zhuǎn)變速段，其內(nèi)壁橫截面的輪廓上各點(diǎn)到設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸的中心的距離不完全相同，粉體在該段筒體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在橫截面上的轉(zhuǎn)動(dòng)處于變速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。以及，一種攪拌磨，包括磨筒、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)主軸，所述磨筒具有上述結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)主軸沿筒體軸向設(shè)于其中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于遠(yuǎn)離出料端筒體的多邊形結(jié)構(gòu)使得剪切、擠壓、碰撞等研磨機(jī)制共存于同一內(nèi)筒的不同區(qū)段，相當(dāng)于剪切擠壓再剪切再擠壓的多臺(tái)設(shè)備多個(gè)循環(huán)的研磨過程，提高了磨礦效率；而且有利于顆粒粒徑的集中分布。
文檔編號B02C17/16GK2794631SQ20042010
公開日2006年7月12日 申請日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月22日
發(fā)明者畢舒 申請人:廣州晟田化工材料科技有限公司