本發(fā)明涉及先進(jìn)材料的研磨細(xì)化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域和超細(xì)粉體的分級(jí)設(shè)備工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種干式球磨高效超細(xì)多重連續(xù)分級(jí)裝置。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，粉體超細(xì)化需求日益增長(zhǎng)，先進(jìn)材料在整個(gè)納米材料中占有越來(lái)越重的比例。微粉在軍工、航天、化工、冶金、建材等領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)需求量很大，市場(chǎng)前景也十分廣闊，因此越來(lái)越多的工程技術(shù)人員關(guān)注超微粉的生產(chǎn)，研發(fā)出的超細(xì)微粉的制粉工藝也越來(lái)越多，制粉設(shè)備多種多樣，制粉效率也越來(lái)越高。而球磨機(jī)、珠磨機(jī)、粉碎機(jī)等自問(wèn)世以來(lái)由于性能優(yōu)異，在材料超細(xì)化和分級(jí)領(lǐng)域中贏得了科研者、企業(yè)主的美譽(yù)。隨著新能源、新材料產(chǎn)業(yè)異軍突起，市場(chǎng)對(duì)上述機(jī)器的需求量的急速加大，而其性能和品質(zhì)的要求也日趨嚴(yán)格，特別是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家有著更嚴(yán)格的要求。現(xiàn)有的球磨設(shè)備多為濕法球磨機(jī)，其可通過(guò)物料泵直接送料；而對(duì)于現(xiàn)有的干法球磨機(jī)，其進(jìn)料方式要么利用重力自然進(jìn)料，要么利用負(fù)壓進(jìn)料，進(jìn)料后在采用球磨機(jī)進(jìn)行幾次球磨后，得到成品。這種方式由于沒(méi)有對(duì)球磨后的物料沒(méi)有分級(jí)處理，造成產(chǎn)品的粒徑不夠均勻；且現(xiàn)有的干法球磨機(jī)是直接從出料口出料，這對(duì)于負(fù)壓進(jìn)料時(shí)的氣密性有影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種可對(duì)球磨后的物料進(jìn)行分級(jí)且采用出料機(jī)構(gòu)出料的干式球磨分級(jí)裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種干式球磨分級(jí)裝置，包括中空筒體，進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的物料在氣體的作用下，質(zhì)量較重的物料流至筒體底端出料口，質(zhì)量較輕的物料流至筒體頂端出料口，所述底端出料口連接有出料機(jī)構(gòu)，流至所述底端出料口的物料經(jīng)該出料機(jī)構(gòu)后流出，所述頂端出料口連接有分級(jí)機(jī)構(gòu)，流至所述頂端出料口的物料經(jīng)分級(jí)機(jī)構(gòu)分級(jí)后輸出質(zhì)量相對(duì)較輕的物料，可提高分級(jí)精度，降低磨礦循環(huán)量，改善分級(jí)效果和效率。

作為優(yōu)選，所述出料機(jī)構(gòu)包括與所述底端出料口密封連接的座體和設(shè)置在該座體內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的出料輪，從所述底端出料口流入座體內(nèi)的物料通過(guò)所述出料輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)流出。

作為優(yōu)選，所述座體上開(kāi)設(shè)有與所述底端出料口連通的出料通孔，在該座體上開(kāi)設(shè)有從所述出料通孔軸向中部穿過(guò)的安裝孔，所述出料輪配合安裝在該安裝孔內(nèi)；所述出料輪上沿其周壁間隔設(shè)置有數(shù)個(gè)凹槽，每一個(gè)凹槽可攜帶上半個(gè)出料通孔內(nèi)的物料，每一個(gè)凹槽通過(guò)出料輪的旋轉(zhuǎn)使其內(nèi)攜帶的物料從下半個(gè)出料通孔流出。

作為優(yōu)選，所述分級(jí)機(jī)構(gòu)包括與所述頂端出料口連通的腔體和設(shè)置在該腔體內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的分級(jí)輪，從所述頂端出料口流入腔體內(nèi)的物料通過(guò)旋轉(zhuǎn)的分級(jí)輪分級(jí)后輸出質(zhì)量相對(duì)較輕的物料。

作為優(yōu)選，所述分級(jí)輪包括一端密封另一端開(kāi)口的中空輪體，該輪體周壁沿軸向開(kāi)設(shè)有數(shù)個(gè)均與輪體內(nèi)腔連通的條形過(guò)料孔，分級(jí)輪所述一端通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述另一端開(kāi)口連接有過(guò)料管，過(guò)料管上安裝有負(fù)壓裝置，該負(fù)壓裝置使腔體內(nèi)質(zhì)量相對(duì)較輕的物料通過(guò)旋轉(zhuǎn)的輪體的所述過(guò)料孔進(jìn)入輪體內(nèi)腔，然后從輪體內(nèi)腔經(jīng)過(guò)料管輸出。

作為優(yōu)選，所述筒體上部設(shè)有供物料進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的進(jìn)料管，筒體下部設(shè)有供氣體進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的進(jìn)氣管，所述負(fù)壓裝置使外界氣體從所述進(jìn)氣管進(jìn)入筒體內(nèi)腔，進(jìn)入筒體內(nèi)腔的氣體將該內(nèi)腔質(zhì)量較輕的物料由下向上吹送至該筒體頂端出料口流入所述腔體，質(zhì)量較重的物料由上向下從所述底端出料口流入所述出料機(jī)構(gòu)后流出。

作為優(yōu)選，所述筒體包括上下設(shè)置的兩錐形筒體，上下錐形筒體均為上端直徑大、下端直徑小，上錐形筒體下端內(nèi)腔與下錐形筒體上端內(nèi)腔形成臺(tái)階孔。

作為優(yōu)選，所述上錐形筒體與下錐形筒體活動(dòng)連接。

作為優(yōu)選，所述上下錐形筒體頂端和底端均延伸有一截柱體；所述進(jìn)氣管沿下錐形筒體頂端柱體的切線方向設(shè)置在該柱體上，所述進(jìn)料管沿上錐形筒體頂端柱體的切線方向設(shè)置在該柱體上。

作為優(yōu)選，所述出料機(jī)構(gòu)采用電動(dòng)或氣動(dòng)閥門(mén)。

從以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用負(fù)壓裝置將外界氣體吸入分級(jí)筒內(nèi)，該氣體可對(duì)分級(jí)筒內(nèi)質(zhì)量較輕的物料與質(zhì)量較重的物料進(jìn)行初步分級(jí)處理，而質(zhì)量較輕的物料再經(jīng)分級(jí)機(jī)構(gòu)二次分級(jí)處理后輸出質(zhì)量相對(duì)較輕的物料，達(dá)到提高成品的質(zhì)量均勻性的目的；同時(shí)在底端出料口設(shè)置出料機(jī)構(gòu)，不僅可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出料，而且在采用負(fù)壓進(jìn)料時(shí)，可對(duì)底端出料口進(jìn)行密封，保證負(fù)壓狀態(tài)的氣密性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種優(yōu)選方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的剖視示意圖。

圖3是出料機(jī)構(gòu)中出料輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是分級(jí)機(jī)構(gòu)中分級(jí)輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4詳細(xì)介紹本發(fā)明：

在研磨分級(jí)循環(huán)體系中，分級(jí)部分的能耗隨著產(chǎn)品細(xì)度的提高而增加。因此對(duì)于D50<1um的產(chǎn)品而言，低能耗分級(jí)機(jī)的市場(chǎng)需求就會(huì)日益增加。新一代渦輪氣流分級(jí)機(jī)根據(jù)全新的分級(jí)原理來(lái)操作。該原理基于固體床流動(dòng)（流化床）概念，取代了傳統(tǒng)的流動(dòng)概念。這種新概念使得顯著降低壓降和分級(jí)能耗成為可能。另外，現(xiàn)存的分級(jí)機(jī)可以很容易地升級(jí)到新一代分級(jí)機(jī)系統(tǒng)。相比標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)輪，新一代分級(jí)輪可以減少壓降大約60%。

本發(fā)明的干式球磨分級(jí)裝置，包括中空筒體3，進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的物料在氣體的作用下，質(zhì)量較重的物料流至筒體底端出料口34，質(zhì)量較輕的物料流至筒體頂端出料口33，從而對(duì)物料進(jìn)行初步分級(jí)；所述底端出料口連接有出料機(jī)構(gòu)4，流至所述底端出料口的物料經(jīng)該出料機(jī)構(gòu)后流出，所述頂端出料口連接有分級(jí)機(jī)構(gòu)5，流至所述頂端出料口的物料經(jīng)分級(jí)機(jī)構(gòu)分級(jí)后輸出質(zhì)量相對(duì)較輕的物料，而質(zhì)量相對(duì)較重的物料則克服氣體沖擊力流至底端出料口，從而實(shí)現(xiàn)二次分級(jí)。在本發(fā)明中所述質(zhì)量較輕的物料中的顆粒仍然存在輕重之分，所述質(zhì)量相對(duì)較輕的物料是指質(zhì)量較輕的物料中顆粒質(zhì)量較輕的那一部分，而質(zhì)量較輕的物料中顆粒質(zhì)量較重的另一部分則稱(chēng)之為所述質(zhì)量相對(duì)較重的物料。本發(fā)明的出料機(jī)構(gòu)可采用間隔式出料機(jī)構(gòu)，如氣動(dòng)閥或電動(dòng)閥等，具體如設(shè)置1個(gè)或2個(gè)氣動(dòng)蝶閥控制出料，通過(guò)間隔開(kāi)啟和關(guān)閉蝶閥實(shí)現(xiàn)間隔式出料，不僅密封性能好、出料快，而且易于控制。

本發(fā)明的出料機(jī)構(gòu)4包括與所述底端出料口34密封連接的座體41和設(shè)置在該座體內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的出料輪42，從所述底端出料口流入座體內(nèi)的物料通過(guò)所述出料輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)流出；具體地，所述座體41上開(kāi)設(shè)有與所述底端出料口34連通的出料通孔43，在該座體上開(kāi)設(shè)有從所述出料通孔軸向中部穿過(guò)的安裝孔44，所述出料輪配合安裝在該安裝孔內(nèi)，該出料輪將出料通孔分隔成上下兩半，并將出料通孔封閉，防止氣體在負(fù)壓裝置作用下從出料通孔進(jìn)入底端出料口；所述出料輪42上沿其周壁間隔設(shè)置有數(shù)個(gè)凹槽45，每一個(gè)凹槽通過(guò)旋轉(zhuǎn)可位于出料通孔內(nèi)，每一個(gè)凹槽可攜帶上半個(gè)出料通孔內(nèi)的物料，每一個(gè)凹槽通過(guò)出料輪的旋轉(zhuǎn)使其內(nèi)攜帶的物料從下半個(gè)出料通孔流出；在實(shí)施過(guò)程中，流至底端出料口的物料經(jīng)上半個(gè)出料通孔進(jìn)入位于其內(nèi)的凹槽內(nèi)，然后隨著出料輪帶動(dòng)凹槽旋轉(zhuǎn)，該凹槽逐漸進(jìn)入下半個(gè)出料通孔內(nèi)，進(jìn)入下半個(gè)出料通孔后，凹槽開(kāi)口逐漸朝下，從而使得其內(nèi)的物料進(jìn)入下半個(gè)出料通孔，然后流出。由于采用數(shù)個(gè)凹槽的設(shè)置，隨著出料輪的旋轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出料。

本發(fā)明的分級(jí)機(jī)構(gòu)5包括與所述頂端出料口33連通的腔體51和設(shè)置在該腔體內(nèi)可旋轉(zhuǎn)的分級(jí)輪52，從所述頂端出料口流入腔體內(nèi)的物料通過(guò)旋轉(zhuǎn)的分級(jí)輪分級(jí)后輸出質(zhì)量相對(duì)較輕的物料；在本發(fā)明中，流入腔體內(nèi)的物料是經(jīng)初步分級(jí)后的質(zhì)量較輕的物料。具體地，所述分級(jí)輪52包括一端密封另一端開(kāi)口的中空輪體53，該輪體周壁沿軸向開(kāi)設(shè)有數(shù)個(gè)均與輪體內(nèi)腔連通的條形過(guò)料孔54，分級(jí)輪所述一端可安裝電機(jī)或減速機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)分級(jí)輪旋轉(zhuǎn)，分級(jí)輪所述另一端開(kāi)口連接有過(guò)料管55，過(guò)料管上安裝有負(fù)壓裝置，該負(fù)壓裝置使腔體內(nèi)質(zhì)量相對(duì)較輕的物料通過(guò)旋轉(zhuǎn)的輪體的所述過(guò)料孔進(jìn)入輪體內(nèi)腔，然后從輪體內(nèi)腔經(jīng)過(guò)料管輸出。

在實(shí)施過(guò)程中，所述出料輪和分級(jí)輪分別由電機(jī)46帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，為了便于控制速度還可設(shè)置減速機(jī)構(gòu)47。所述負(fù)壓裝置可采用抽風(fēng)機(jī)等，且可通過(guò)調(diào)節(jié)負(fù)壓裝置抽吸力的大小改變吸入筒體內(nèi)的氣體流速，由于不同氣體流速可由下向上吹送不同質(zhì)量的顆粒，因此這種方式可達(dá)到從筒體頂端出料口收集指定粒徑大小的初步分級(jí)產(chǎn)品。由上可知，本發(fā)明的負(fù)壓裝置可將輪體外的物料經(jīng)過(guò)料孔吸入輪體內(nèi)腔，而輪體旋轉(zhuǎn)時(shí)過(guò)料孔處于動(dòng)態(tài)，進(jìn)入腔體的質(zhì)量較輕的物料的位置的相對(duì)固定，隨著輪體旋轉(zhuǎn)速度的增大，從過(guò)料孔進(jìn)入輪體內(nèi)腔的物料會(huì)變少，只有一部分質(zhì)量相對(duì)較輕的物料可克服輪體旋轉(zhuǎn)的離心力進(jìn)入輪體內(nèi)腔，而另一部分質(zhì)量相對(duì)較重的物料則無(wú)法克服離心力而返回筒體內(nèi)再次參與初步分級(jí)。因此，經(jīng)過(guò)分級(jí)輪進(jìn)行二次分級(jí)可獲得質(zhì)量更輕的物料，且通過(guò)調(diào)節(jié)分級(jí)輪的旋轉(zhuǎn)速度和負(fù)壓裝置的抽吸力可精確控制二次分級(jí)的產(chǎn)品粒度。

在實(shí)施過(guò)程中，可以調(diào)節(jié)分級(jí)輪的轉(zhuǎn)速來(lái)分級(jí)物料顆粒大小。分級(jí)輪工作時(shí),氣粉在離心力的作用下,大或重的顆粒受離心作用力大,故被甩至分級(jí)輪外圍至分級(jí)區(qū)邊壁,并不再受離心力的影響,自然下落到筒體內(nèi);小或輕的物料受離心力作用小,隨氣流進(jìn)入分級(jí)輪,順管道流動(dòng)至下一設(shè)備單元。同時(shí)也可通過(guò)調(diào)節(jié)分級(jí)輪的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)顆粒分級(jí)時(shí)離心力的大小,達(dá)到分出指定粒度的物料的目的。在運(yùn)行過(guò)程中，分級(jí)輪邊緣速率可以達(dá)到120米/秒，進(jìn)料靠重力或者氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)。這樣能夠增加分級(jí)輪總強(qiáng)度,提高分級(jí)細(xì)度,有效消除渦流、降低風(fēng)阻,降低能耗,提高分級(jí)效率。

本發(fā)明的筒體上部設(shè)有供物料進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的進(jìn)料管31，物料不限于球磨后的物料，原料也可以；筒體下部設(shè)有供氣體進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的進(jìn)氣管32，所述負(fù)壓裝置使外界氣體從所述進(jìn)氣管32進(jìn)入筒體內(nèi)腔，進(jìn)入筒體內(nèi)腔的氣體將該內(nèi)腔質(zhì)量較輕的物料由下向上吹送至頂端出料口33，質(zhì)量較重的物料由上向下流至底端出料口34。本發(fā)明的進(jìn)氣管上還可設(shè)置空氣濾清器，保證吸入筒體內(nèi)的空氣較為干凈，避免影響物料的品質(zhì)。由于本發(fā)明采用負(fù)壓裝置從進(jìn)氣管吸入氣體，如果質(zhì)量較重的物料直接從底端出料口流出，則在負(fù)壓裝置的作用下可能有一部分氣體從底端出料口進(jìn)入筒體內(nèi)腔，一方面不利于出料，另一方面影響吸入氣體對(duì)內(nèi)腔物料的沖擊力，導(dǎo)致能耗較高，分級(jí)困難；為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明在出料口設(shè)置的出料機(jī)構(gòu)，一方面可實(shí)現(xiàn)連續(xù)出料，另一方面可封閉出料口，防止氣體從出料口進(jìn)入筒體內(nèi)腔。

本發(fā)明中，所述筒體3包括上下設(shè)置的兩錐形筒體，上下錐形筒體均為上端直徑大、下端直徑小，上錐形筒體35下端內(nèi)腔與下錐形筒體36上端內(nèi)腔形成臺(tái)階孔37，該臺(tái)階孔上端直徑小，下端直徑大。由于進(jìn)氣管設(shè)置在筒體下部，外界氣體通過(guò)負(fù)壓裝置從進(jìn)氣管吸入以后，會(huì)從下向上通過(guò)臺(tái)階孔，即從大直徑孔進(jìn)入小直徑內(nèi)，這樣使得氣體類(lèi)似噴射狀進(jìn)入上錐形筒體內(nèi)腔，從而提高氣體的流速；同時(shí)，由于球磨后的物料從上錐形筒體的進(jìn)料管進(jìn)入后，其由上向下流動(dòng)過(guò)程中均會(huì)匯聚在筒體的中心線附近，而此時(shí)小直徑孔剛好可對(duì)準(zhǔn)匯聚的物料，從而使得穿過(guò)小直徑孔的氣體極大范圍內(nèi)沖擊到匯聚的物料，避免出現(xiàn)物料分級(jí)盲區(qū)。

在本發(fā)明中，所述上錐形筒體與下錐形筒體活動(dòng)連接；活動(dòng)連接方式如：所述上錐形筒體底端周壁向外延伸有延伸板38，該延伸板作為臺(tái)階孔的臺(tái)階面，所述下錐形筒體頂端周壁固設(shè)有凸耳39，所述延伸板與凸耳通過(guò)螺栓310活動(dòng)連接，螺栓如蝶形螺栓等，便于拆卸和安裝，且活動(dòng)連接的方式便于上下錐形筒體的分離，方便維護(hù)和清洗筒體。本發(fā)明并不限于螺栓活動(dòng)連接的方式，還可采用卡扣等進(jìn)行活動(dòng)連接。

在實(shí)施過(guò)程中，所述上下錐形筒體頂端和底端均延伸有一截柱體311，柱體的設(shè)計(jì)有利于與其他部件進(jìn)行連接，如下錐形筒體頂端的柱體設(shè)計(jì)有利于設(shè)置凸耳和進(jìn)氣管等；且所述進(jìn)氣管沿下錐形筒體頂端柱體的切線方向設(shè)置在該柱體上，這樣可使得氣體沿筒體內(nèi)壁螺旋上升，并經(jīng)小直徑孔提升流速后沖擊匯聚的物料，物料被沖擊分散后，質(zhì)量較重的物料克服氣體的沖擊力從底端出料口流出，而質(zhì)量較輕的物料則在氣體沖擊力的作用下沿上錐形筒體的內(nèi)壁螺旋上升，最終從筒體頂部流出；由于上錐形筒體的上端直徑大、下端直徑小，因此質(zhì)量較輕的物料在螺旋上升的過(guò)程中會(huì)進(jìn)一步分散，此時(shí)可能又有一部分質(zhì)量較重的物料再次克服氣體沖擊力從底端出料口流出，這樣從頂端出料口流出的物料的質(zhì)量更輕，從而達(dá)到進(jìn)一步分離較輕物料的目的。

再如，下錐形筒體底端的柱體設(shè)計(jì)有利于出料，上錐形筒體底端柱體設(shè)計(jì)不僅有利出料還有利于連接延伸板，而上錐形筒體頂端柱體的設(shè)計(jì)有利于與密封蓋和進(jìn)料管等進(jìn)行連接；且所述進(jìn)料管沿上錐形筒體頂端柱體的切線方向設(shè)置在該柱體上，由于物料在氣體沖擊力的作用下沿筒體內(nèi)壁螺旋上升，因此切線設(shè)置的進(jìn)料管和切線設(shè)置的進(jìn)氣管使得物料與氣體充分接觸，保證氣體最大程度地沖擊物料，可進(jìn)一步避免出現(xiàn)物料分級(jí)盲區(qū)；在實(shí)施過(guò)程中，兩者的切線方向最好相反設(shè)置，沖擊效果更好。

上述實(shí)施方式僅供說(shuō)明本發(fā)明之用，而并非是對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，還可以作出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇。