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，特別涉及一種大流量多分級(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，先進(jìn)材料在整個(gè)納米材料中占有越來越重的比例。微粉在軍工、航天、化工、冶金、建材等領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用，市場需求量很大，市場前景也十分廣闊，因此越來越多的工程技術(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越多，制粉設(shè)備多種多樣，制粉效率也越來越高。在物料粉體干法分級(jí)過程中,常用到氣流分級(jí),其中最關(guān)鍵部位是分級(jí)葉輪,葉輪的葉片都是均勻排布的,通過如此分級(jí)得到的產(chǎn)品,其粒度分布比較集中,然而現(xiàn)有的單支點(diǎn)結(jié)構(gòu)分級(jí)輪,其強(qiáng)度太低,進(jìn)而使得無法承受高轉(zhuǎn)速工作。在實(shí)際生產(chǎn)中,經(jīng)常會(huì)遇到按照不同的粒度區(qū)間將粉體分離、將混合在粉體中的 不同成分的物質(zhì)分離以及將固體顆粒從液體或氣體中分離出來。分級(jí)就是根據(jù)不同粒度、形狀、密度的物料在液體或是氣體介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的差異來實(shí)現(xiàn)顆粒粗細(xì)粉的分離。分級(jí)一般分為粒度分級(jí)和形狀分級(jí),由于顆粒形狀具有復(fù)雜多樣性,應(yīng)用形狀進(jìn)行分級(jí)設(shè)備較少,同時(shí)形狀分級(jí)耗費(fèi)人力物力較大,因此,實(shí)際生產(chǎn)中顆粒粒度分級(jí)應(yīng)用較廣。

粉體分級(jí)技術(shù)中的核心是分級(jí)設(shè)備。分級(jí)設(shè)備一般根據(jù)粉體顆粒所處的流體介質(zhì)不同,分級(jí)可分為干法分級(jí) ( 介質(zhì)為空氣 )、濕法分級(jí) ( 介質(zhì)為水或是其他液體 ) 和超臨界分級(jí)。干法分級(jí)根據(jù)分級(jí)原理可分為重力式、慣性式和離心式等,常見的有錐形離心氣流分級(jí)機(jī)、MS 葉輪分級(jí)機(jī)、ATP 型分級(jí)機(jī)、慣性分級(jí)機(jī)、KSF 型新型超細(xì)分級(jí)機(jī)、LHB 型渦輪式超細(xì)分級(jí)機(jī)、DS 型分級(jí)機(jī)、ACUCUT 型分級(jí)機(jī)、O-Sepa 分級(jí)機(jī)等。濕法分級(jí)根據(jù)分級(jí)原理可分為依靠重力進(jìn)行分級(jí)的重力沉降式分級(jí)機(jī)和依靠離心力進(jìn)行分級(jí)的離心式水力分級(jí)機(jī)。常見的重力沉降式分級(jí)機(jī)有機(jī)械分級(jí)機(jī)、圓錐分級(jí)機(jī)、箱式和槽式水力分級(jí)機(jī)、重力 - 濕式分級(jí)機(jī)和錯(cuò)流式分級(jí)機(jī)等。離心式水力分級(jí)機(jī)分為水力旋流器和離心分級(jí)機(jī)。常見的離心分級(jí)機(jī)有臥式螺旋離心分級(jí)機(jī)、葉輪式水力分級(jí)機(jī)、TUclausthal 式離心分級(jí)機(jī)、固定碗式 (solid-bowl) 離心分級(jí)機(jī)和碟式離心分級(jí)機(jī)等。相比于干法分級(jí)設(shè)備,濕法分級(jí)為超細(xì)粉的精確分級(jí)提供可能性 ,能夠解決超細(xì)粉分級(jí)最難以解決的問題-分散。并且從制備的產(chǎn)品的粒度上來說,由于干法超細(xì)粉制備系統(tǒng)受粉磨極限的影響較大,難以得到1μm以下的顆粒,濕法粉碎及分級(jí)易于得到1μm以下的顆粒。不同類型的離心分級(jí)機(jī)雖然有各自的優(yōu)點(diǎn),但存在一些共同不足,如只能通過改變變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)不同的分級(jí)粒徑 ;電機(jī)主軸通常通過皮帶輪與分級(jí)機(jī)主軸連接,轉(zhuǎn)速不能太高,不能形成強(qiáng)有力的離心力場,從而導(dǎo)致分級(jí)粒徑較大(微米量級(jí)) ;而且出料經(jīng)常阻塞,導(dǎo)致分級(jí)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種采用多個(gè)分級(jí)輪對(duì)粉體進(jìn)行分級(jí)的大流量多分級(jí)裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種大流量多分級(jí)裝置，包括豎直設(shè)置的中空分級(jí)筒體，筒體上設(shè)有進(jìn)料管，從所述進(jìn)料管進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的粉體在氣體的作用下，一部分從筒體底端出料口流出，另一部分流至筒體頂端出料口，在該頂端出料口上側(cè)設(shè)置有與該頂端出料口連通的出料腔，該出料腔內(nèi)設(shè)有數(shù)個(gè)動(dòng)態(tài)離心分級(jí)輪，可以采用合金鋼、氧化鋁、氧化鋯等材質(zhì)制作，流至所述頂端出料口的粉體經(jīng)該數(shù)個(gè)動(dòng)態(tài)離心分級(jí)輪分級(jí)后流出。

作為優(yōu)選，每一所述分級(jí)輪包括設(shè)置在所述出料腔內(nèi)的中空輪體，該輪體軸向一端開口、另一端由與其密封連接的電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，該輪體周壁沿軸向開設(shè)有數(shù)個(gè)均與輪體內(nèi)腔連通的條形過料孔；所述出料腔上設(shè)有負(fù)壓吸料管，在該負(fù)壓吸料管的負(fù)壓作用下，流至頂端出料口的一部分粉體穿過旋轉(zhuǎn)輪體的過料孔后流入所述負(fù)壓吸料管，流至頂端出料口的另一部分粉體返回所述筒體內(nèi)腔。

作為優(yōu)選，每一所述分級(jí)輪輪體的軸向方向水平設(shè)置，流至頂端出料口的一部分粉體穿過旋轉(zhuǎn)輪體的過料孔后進(jìn)入輪體內(nèi)腔，然后從輪體的所述開口流入所述負(fù)壓吸料管。

作為優(yōu)選，數(shù)個(gè)分級(jí)輪沿出料腔邊緣分布，所述出料腔內(nèi)設(shè)置有數(shù)根出料管，輪體的所述另一端與出料腔側(cè)壁連接，輪體的所述開口與對(duì)應(yīng)的出料管一端連接，出料管另一端與設(shè)置在出料腔中部的所述負(fù)壓吸料管連接。

作為另一種優(yōu)選，每一所述分級(jí)輪輪體的軸向方向豎直設(shè)置，流至頂端出料口的粉體從輪體一端的所述開口進(jìn)入輪體內(nèi)腔后，一部分粉體穿過旋轉(zhuǎn)輪體的過料孔流入所述負(fù)壓吸料管。

作為優(yōu)選，所述出料腔內(nèi)設(shè)置有封閉所述頂端出料口的底板，輪體的所述一端安裝在底板上，該端的所述開口與頂端出料口連通，輪體的所述另一端與封閉出料腔的頂壁連接，所述負(fù)壓吸料管設(shè)置在該頂壁上。

作為優(yōu)選，所述筒體上部設(shè)有供粉體進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的所述進(jìn)料管，筒體下部設(shè)有供氣體進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的至少一根進(jìn)氣管，所述負(fù)壓吸料管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)腔一部分粉體由下向上吹送至該筒體頂端出料口，筒體內(nèi)腔另一部分粉體由上向下從所述底端出料口流出。

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；所述進(jìn)料管沿筒體周壁切線設(shè)置上錐形筒體上，所述進(jìn)氣管沿筒體周壁切線設(shè)置下錐形筒體上。

作為優(yōu)選，所述底端出料口設(shè)置有關(guān)風(fēng)器或氣動(dòng)蝶閥。

作為優(yōu)選，所述筒體上設(shè)置有振動(dòng)裝置。

從以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明負(fù)壓吸料管將外界氣體吸入筒體內(nèi)，該氣體可對(duì)筒體內(nèi)的粉體進(jìn)行初步分級(jí)處理，而吹送至頂端出料口的粉體再經(jīng)數(shù)個(gè)分級(jí)輪二次或多次分級(jí)處理后輸出一部分合格粉體，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量均勻性，使整體的分級(jí)效果和效率得到了提高,改進(jìn)了分級(jí)機(jī)性能。

附圖說明

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的部分剖視機(jī)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中分級(jí)輪輪體的立體機(jī)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明另一種優(yōu)選方式的剖視示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合詳細(xì)介紹本發(fā)明：

如圖1、圖2和圖3一種大流量多分級(jí)裝置 （ESdY rotor），包括豎直設(shè)置的中空分級(jí)筒體1，筒體上設(shè)有進(jìn)料管11，從所述進(jìn)料管進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的粉體在氣體的作用下，一部分從筒體底端出料口12流出，另一部分流至筒體頂端出料口13，在該頂端出料口上側(cè)設(shè)置有與該頂端出料口連通的出料腔2，該出料腔內(nèi)設(shè)有數(shù)個(gè)動(dòng)態(tài)離心分級(jí)輪3，流至所述頂端出料口的粉體經(jīng)該數(shù)個(gè)動(dòng)態(tài)離心分級(jí)輪分級(jí)后流出，即在筒體內(nèi)腔經(jīng)過初步分級(jí)的一部分較細(xì)的粉體通過分級(jí)輪后流出，而另一部分較粗的粉體則克服氣體沖擊力和重力流至底端出料口，從而實(shí)現(xiàn)二次分級(jí)。本發(fā)明的數(shù)個(gè)分級(jí)輪可周向均布，有利于均勻出料；對(duì)較大流量來說，即使采用一個(gè)大型分級(jí)輪，對(duì)于待分級(jí)的粉體輸入也不夠完全，且分級(jí)質(zhì)量較差；因此，采用多個(gè)多級(jí)輪可充分解決上述問題，且布局靈活。在實(shí)施過程中可根據(jù)流量的大小，合理不布局分級(jí)輪的數(shù)量，如3、4、5、6、8等。

本發(fā)明的每一所述分級(jí)輪3包括設(shè)置在所述出料腔內(nèi)的中空輪體31，該輪體軸向一端開口、另一端由與其密封連接的電機(jī)4帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)設(shè)置在出料腔外部，該輪體周壁沿軸向開設(shè)有數(shù)個(gè)均與輪體內(nèi)腔連通的條形過料孔32；所述出料腔上設(shè)有負(fù)壓吸料管5，負(fù)壓吸料管可采用引風(fēng)機(jī)等吸取管內(nèi)氣體和粉體的形式，在該負(fù)壓吸料管的負(fù)壓作用下，只有流至頂端出料口的一部分較細(xì)的粉體才能穿過旋轉(zhuǎn)輪體的過料孔后流入所述負(fù)壓吸料管，而流至頂端出料口的另一部分較粗的粉體則克服重力和負(fù)壓返回所述筒體內(nèi)腔，然后從底端出料口流出或再次參與分級(jí)。

作為一種優(yōu)選方式，每一所述分級(jí)輪輪體的軸向方向水平設(shè)置，流至頂端出料口的一部分粉體穿過旋轉(zhuǎn)輪體的過料孔后進(jìn)入輪體內(nèi)腔，然后從輪體的所述開口流入所述負(fù)壓吸料管。該種方式的分級(jí)輪在負(fù)壓吸料管的作用下可將輪體外的粉體經(jīng)過料孔吸入輪體內(nèi)腔，在這個(gè)過程中，輪體旋轉(zhuǎn)時(shí)過料孔處于動(dòng)態(tài)，只有一部分較細(xì)的粉體克服輪體旋轉(zhuǎn)的離心力從過料孔瞬間進(jìn)入輪體內(nèi)腔，而另一部分較粗的粉體則無法克服離心力而返回筒體內(nèi)再次參與初步分級(jí)或直接從底端出料口流出。因此，經(jīng)過分級(jí)輪進(jìn)行二次分級(jí)可獲得較細(xì)的粉體，且通過調(diào)節(jié)分級(jí)輪的旋轉(zhuǎn)速度和負(fù)壓大小可精確控制二次分級(jí)的產(chǎn)品粒度。作為優(yōu)選，數(shù)個(gè)分級(jí)輪沿出料腔邊緣分布，所述出料腔內(nèi)設(shè)置有數(shù)根出料管21，輪體的所述另一端與出料腔側(cè)壁連接，輪體的所述開口與對(duì)應(yīng)的出料管一端連接，出料管另一端與設(shè)置在出料腔中部的所述負(fù)壓吸料管連接；每一個(gè)分級(jí)輪輪體內(nèi)腔的粉體通過出料管匯聚在出料腔中部，然后吸入負(fù)壓吸料管內(nèi)流出，從而提高大大提高出料效率。

如圖4，作為另一種優(yōu)選，每一所述分級(jí)輪輪體的軸向方向豎直設(shè)置，流至頂端出料口的粉體從輪體一端的所述開口進(jìn)入輪體內(nèi)腔后，一部分粉體穿過旋轉(zhuǎn)輪體的過料孔流入所述負(fù)壓吸料管；在實(shí)施過程，進(jìn)入輪體內(nèi)腔的粉體隨著輪體的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，而過料孔因?yàn)殡S著輪體旋轉(zhuǎn)呈動(dòng)態(tài)狀，因此，只有一部分較細(xì)的粉體在離心力和負(fù)壓的作用下穿過過料孔，而另一部分較粗的粉體則無法穿過過料孔而被阻擋在輪體內(nèi)腔內(nèi)，該部分粉體在新進(jìn)入內(nèi)腔粉體的擠壓下克服離心力和負(fù)壓返回所述筒體內(nèi)腔，然后從底端出料口流出或繼續(xù)參與分級(jí)。該方式同時(shí)利用離心和負(fù)壓的作用，有利于加快出料，提高出料效率。具體過程中，所述出料腔內(nèi)設(shè)置有封閉所述頂端出料口的底板22，輪體的所述一端安裝在底板上，該端的所述開口與頂端出料口連通，底板可防止粉體從開口的其他位置泄露，促使粉體全部進(jìn)入輪體內(nèi)腔，輪體的所述另一端與封閉出料腔的頂壁連接，所述負(fù)壓吸料管可設(shè)置在該頂壁中部，而數(shù)個(gè)分級(jí)輪可分布在出料腔邊緣，這樣可在負(fù)壓的作用下，穿過過料孔的粉體向中部匯聚，然后從負(fù)壓吸料管流出。在實(shí)施過程中，負(fù)壓吸料管也可設(shè)置在出料腔的側(cè)壁，且可設(shè)置數(shù)根，即每一個(gè)分級(jí)輪對(duì)應(yīng)一根負(fù)壓吸料管，這樣在負(fù)壓和離心力的作用下，從過料孔甩出的粉體直接進(jìn)入對(duì)應(yīng)的負(fù)壓吸料管，從而進(jìn)一步提高出料效率。

本發(fā)明的筒體1上部設(shè)有供粉體進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的所述進(jìn)料管11，粉體在負(fù)壓的作用下被吸入筒體內(nèi)，筒體下部設(shè)有供氣體進(jìn)入該筒體內(nèi)腔的至少一根進(jìn)氣管14，如流量較大，可設(shè)置多根進(jìn)氣管，加大進(jìn)氣量；所述負(fù)壓吸料管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)腔一部分粉體由下向上吹送至該筒體頂端出料口，筒體內(nèi)腔另一部分粉體由上向下從所述底端出料口流出，從而實(shí)現(xiàn)初步分級(jí)。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，避免影響粉體的品質(zhì)。

作為優(yōu)選，所述筒體1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15下端內(nèi)腔與下錐形筒體16上端內(nèi)腔形成臺(tái)階孔17；所述臺(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，外界氣體從進(jìn)氣管吸入以后，會(huì)從下向上通過臺(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)，由于粉體從上錐形筒體的進(jìn)料管進(jìn)入后，其在由上向下流動(dòng)過程中均會(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)匯聚的粉體，從而使得穿過小直徑孔的氣體極大范圍內(nèi)沖擊到匯聚的粉體，避免出現(xiàn)粉體分級(jí)盲區(qū)。在實(shí)施過程中，所述進(jìn)氣管沿筒體周壁切線設(shè)置下錐形筒體上，這樣可使氣體沿筒體內(nèi)壁螺旋上升，并經(jīng)小直徑孔提升流速后沖擊匯聚的粉體，粉體被沖擊分散后，較粗的粉體克服氣體的沖擊力（即負(fù)壓）從底端出料口流出，而較細(xì)的粉體則在氣體沖擊力的作用下沿上錐形筒體的內(nèi)壁螺旋上升至底端出料口；由于上錐形筒體的上端直徑大、下端直徑小，因此質(zhì)量較輕的粉體在螺旋上升的過程中會(huì)進(jìn)一步分散，此時(shí)可能又有一部分較粗的粉體再次克服氣體沖擊力從底端出料口流出，這樣流至頂端出料口的粉體粒徑更細(xì)，從而達(dá)到進(jìn)一步分級(jí)的目的。由于粉體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)氣管使得粉體與氣體充分接觸，保證氣體最大程度地沖擊粉體，可進(jìn)一步避免出現(xiàn)粉體分級(jí)盲區(qū)；在實(shí)施過程中，兩者的切線方向最好相反設(shè)置，沖擊效果更好。

由于本發(fā)明采用負(fù)壓吸入氣體，如果粉末直接從底端出料口流出，則在負(fù)壓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，一方面不利于分級(jí)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；為了解決上述問題，本發(fā)明可在出料口設(shè)置旋風(fēng)收集器、布袋除塵器、關(guān)風(fēng)器或蝶閥等出料裝置6，根據(jù)慣常設(shè)計(jì)均應(yīng)采用靜電接地裝置， 靜電接地裝置,通常采用導(dǎo)線將設(shè)備的殼體與大地相連通,為了便于維修或者更換,可將導(dǎo)線通過螺栓固定在設(shè)備的殼體上,較傳統(tǒng)的焊接在設(shè)備的殼體上使用起來更加方便。

本發(fā)明采用的出料裝置如關(guān)風(fēng)器，其可通過旋轉(zhuǎn)的出料輪使粉末連續(xù)出料，還可封閉出料口，防止氣體從出料口進(jìn)入筒體內(nèi)腔；也可在出料口設(shè)置一個(gè)或多個(gè)氣動(dòng)或電動(dòng)蝶閥，通過氣動(dòng)或電動(dòng)間歇開啟蝶閥，實(shí)現(xiàn)出料口的間歇出料，即只有經(jīng)過一段設(shè)定的時(shí)間后出料口才開啟，而其他時(shí)間出料口密封，提高筒體內(nèi)腔的氣密性。為了防止筒體壁上粘結(jié)粉末，本發(fā)明在筒體上設(shè)置有振動(dòng)裝置7，如電錘或氣錘等， 其可將筒體壁的粉振動(dòng)脫離筒體壁，使脫離的粉末流出或參與分級(jí)，避免浪費(fèi)粉末或造成堵塞等現(xiàn)象。

上述實(shí)施方式僅供說明本發(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。