多功能流化床气流磨 【技术领域】
本发明属于粉体工程领域，具体涉及一种流化床气流磨，用于超细粉碎及表面处理。
背景技术
流化床气流磨是德国Alpine公司于上个世纪八十年代初研制的一种流能粉碎装置，由于其较好地克服了其他气流磨普遍存在的磨损和粒度控制等问题，因而得到了广泛的应用，也是现代粉体加工业中超细粉碎的重要手段。在流化床气流磨的开发、改进中，国内公开了一些专利，其基本结构仍限于涡轮分级机、流化床筒体和对冲式喷嘴，其应用的功能也仅限于对固体物料的超细粉碎和分级，且不同的规格对应着不同的处理能力。由此引出了现有流化床气流磨应用中的两个实际问题：其一，当采用生产规格的流化床气流磨时，虽能满足每小时数百公斤以上的大量物料超细粉碎要求，但受流化床气流磨粉碎原理所限，却不能对2～10公斤的少量物料进行超细粉碎和分级处理，除非另行使用实验室规格的小型流化床气流磨；其二，现有流化床气流磨不具有将液体雾化后均匀喷入磨内粉碎流场，并与被粉碎的固体物料充分混合、接触和吸附的功能，故不能满足在粉碎过程中对物料进行一定程度的表面改性要求。这两个问题是现有的流化床气流磨由于结构和原理所限而不能解决的。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种多功能流化床气流磨，该流化床气流磨兼有对少量物料的超细粉碎功能，以及能粉体表面改性粉碎的功能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：多功能流化床气流磨，它包括大量物料粉碎改性部、机座；大量物料粉碎改性部通过螺栓与机座固定连接；所述的大量物料粉碎改性部包括涡轮分级机、出料管、流化床筒体、磨门、进料管、压缩空气进气管、多组对冲式粉碎喷嘴；流化床筒体内为大粉碎腔，出料管通过焊接固定于涡轮分级机的侧部，出料管与涡轮分级机的输出口相连通，流化床筒体的上端通过法兰和螺栓与涡轮分级机的下端连接，涡轮分级机的涡轮腔与流化床筒体内的大粉碎腔相连通；流化床筒体的壁面通过铰接螺栓装有可开启的磨门，流化床筒体的侧部通过焊接与进料管连接，进料管与流化床筒体内的大粉碎腔相连通；流化床筒体的下部同一水平面上设有喷嘴座管，喷嘴座管的一端部位于流化床筒体内的大粉碎腔内，喷嘴座管的另一端部位于流化床筒体外，喷嘴座管的数量与多组对冲式粉碎喷嘴的数量相对应，多组对冲式粉碎喷嘴安装在喷嘴座管位于大粉碎腔内的一端；压缩空气进气管通过分管分别与喷嘴座管位于流化床筒体外的另一端部对应固定连接；其特征在于：大量物料粉碎改性部的下端通过法兰与少量物料粉碎辅助改性部的上端连接，少量物料粉碎辅助改性部内的小粉碎腔与大量物料粉碎改性部的流化床筒体内的大粉碎腔相连通；流化床筒体的下部内壁上固定连接有多组改性剂引射雾化喷嘴，多组改性剂引射雾化喷嘴的数量与多组对冲式粉碎喷嘴的数量相对应，多组改性剂引射雾化喷嘴位于与多组对冲式粉碎喷嘴相应的上部紧邻的位置，多组改性剂引射雾化喷嘴的输入接头位于流化床筒体外。
所述的少量物料粉碎辅助改性部包括小粉碎腔体、环形气体腔体、底部盖板、压力气源快速接头、粉碎喷嘴；小粉碎腔体内为小粉碎腔，小粉碎腔体的上部外壁焊接有环形气体腔体，环形气体腔体与小粉碎腔体之间形成环形气体腔；环形气体腔体的外壁通过螺纹与压力气源快速接头连接，压力气源快速接头与环形气体腔相连通；小粉碎腔体的上部内壁同一水平截面上相间120°通过螺纹与3个粉碎喷嘴连接，粉碎喷嘴分别与环形气体腔、小粉碎腔相连通；小粉碎腔体的上端为法兰，小粉碎腔体的底端通过法兰和螺栓与底部盖板连接。
所述的多组对冲式粉碎喷嘴的数量为4～6个。
所述的压缩空气进气管的压力为0.7～1.2MPa，流量为40～70Nm3/min。
所述地压力气源快速接头的压力为0.4～1.2MPa，流量为5～10Nm3/min。
本发明的有益效果是：
1、在大量物料粉碎改性部的底端设置少量物料粉碎辅助改性部，当粉碎少量物料时，将大量物料粉碎改性部的多组对冲式粉碎喷嘴的压力气源切除，开启少量物料粉碎辅助改性部的粉碎喷嘴，以便捷地实现对少量物料的超细粉碎。使用于大量物料超细粉碎的生产规模机型能够有效用于少量物料(2～10公斤)的粉碎，在不额外增加实验机型的条件下，使生产单位可便捷地实现对实验样品的粉碎要求。
2、在大量物料粉碎改性部的多组对冲式粉碎喷嘴的相应位置处，设置多组改性剂引射雾化喷嘴，在大量物料的改性粉碎时，1～4种地液体改性剂通过多组改性剂引射雾化喷嘴被雾化后均匀喷入磨内粉碎流场，根据改性效果可适当开启少量物料粉碎辅助改性部的粉碎喷嘴，以强化物料对改性剂的混合、接触和吸附作用，实现对物料的超细改性粉碎。使物料在超细粉碎的同时，可满足多组分液体改性剂对粉体表面改性和调制需求。
3、使生产规模的流化床气流磨兼有对少量物料的超细粉碎功能，以及粉体表面改性粉碎的功能。增强了流化床气流磨对粉体的制备与处理功能，拓宽了气流粉碎的应用范围。
4、设置快速开启结构(采用快开法兰)，便捷地实现对少量物料粉碎辅助改性部B的检修。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的大量物料粉碎改性部A的结构示意图；
图3是本发明的多组改性剂引射雾化喷嘴7和多组对冲式粉碎喷嘴8的结构示意图；
图4是本发明的少量物料粉碎辅助改性部B的构示意图；
图中：A-大量物料粉碎改性部；B-少量物料粉碎辅助改性部；C-机座；1-涡轮分级机；2-出料管；3-流化床筒体；4-磨门；5-进料管；6-压缩空气进气管；7-多组改性剂引射雾化喷嘴；8-多组对冲式粉碎喷嘴；9-快开法兰；10-环形气体腔体；11-底部盖板；12-旋转开启铰支；13-压力气源快速接头；14-粉碎喷嘴；15-小粉碎腔体，16-小粉碎腔，17-喷嘴座管，18-大粉碎腔。
【具体实施方式】
如图1所示，多功能流化床气流磨，它由大量物料粉碎改性部A、少量物料粉碎辅助改性部B、机座C组成，少量物料粉碎辅助改性部B的上端通过法兰与大量物料粉碎改性部A的下端连接{法兰采用快开法兰9，由旋转开启铰支12铰接，采用铰接连接}，少量物料粉碎辅助改性部B内的小粉碎腔16与大量物料粉碎改性部A的流化床筒体3内的大粉碎腔18相连通，大量物料粉碎改性部A通过螺栓与机座C固定连接。
如图2、图3所示，所述的大量物料粉碎改性部A包括涡轮分级机1、出料管2、流化床筒体3、磨门4、进料管5、压缩空气进气管6、多组改性剂引射雾化喷嘴7、多组对冲式粉碎喷嘴8；流化床筒体3内为大粉碎腔18，出料管2通过焊接固定于涡轮分级机1的侧部，出料管2与涡轮分级机1的输出口相连通，流化床筒体3的上端通过法兰和螺栓与涡轮分级机1的下端连接，涡轮分级机1的涡轮腔与流化床筒体3内的大粉碎腔18相连通；流化床筒体3的壁面通过铰接螺栓装有可开启的磨门4，流化床筒体3的侧部通过焊接与进料管5连接，进料管5与流化床筒体3内的大粉碎腔18相连通；流化床筒体3的下部同一水平面上设有喷嘴座管17，喷嘴座管17的一端部位于流化床筒体3内的大粉碎腔18内，喷嘴座管17的另一端部位于流化床筒体3外，喷嘴座管17的数量与多组对冲式粉碎喷嘴8的数量相对应，多组对冲式粉碎喷嘴8安装在喷嘴座管17位于大粉碎腔18内的一端；压缩空气进气管6通过分管分别与喷嘴座管17位于流化床筒体3外的另一端部对应固定连接(如螺纹连接，压缩空气进气管通过分管分别与喷嘴座管相连通，即与多组对冲式粉碎喷嘴相连通，多组对冲式粉碎喷嘴采用两两相对的形式布置)；流化床筒体3的下部内壁上通过螺钉固定连接有多组改性剂引射雾化喷嘴7，多组改性剂引射雾化喷嘴7的数量与多组对冲式粉碎喷嘴8的数量相对应，多组改性剂引射雾化喷嘴7位于与多组对冲式粉碎喷嘴8相应的上部紧邻的位置，多组改性剂引射雾化喷嘴7的输入接头位于流化床筒体3外。
所述的多组对冲式粉碎喷嘴8的数量为4～6个。所述的压缩空气进气管6的压力为0.7～1.2MPa，流量为40～70Nm3/min。
如图4所示，所述的少量物料粉碎辅助改性部B包括小粉碎腔体15、环形气体腔体10、底部盖板11、压力气源快速接头13、粉碎喷嘴14；小粉碎腔体15内为小粉碎腔16，小粉碎腔体15的上部外壁焊接有环形气体腔体10，环形气体腔体10与小粉碎腔体15之间形成环形气体腔；环形气体腔体10的外壁通过螺纹与压力气源快速接头13连接，压力气源快速接头13与环形气体腔相连通；小粉碎腔体15的上部内壁同一水平截面上相间120°通过螺纹与3个粉碎喷嘴14连接，粉碎喷嘴14分别与环形气体腔、小粉碎腔16相连通；小粉碎腔体15的上端为法兰{法兰采用快开法兰9，小粉碎腔体15上端的法兰盘与流化床筒体3下端的法兰盘由旋转开启铰支12铰接，采用铰接连接}，小粉碎腔体15的底端通过法兰和螺栓与底部盖板(为盲板)11连接。
所述的压力气源快速接头13的压力为0.4～1.2MPa，流量为5～10Nm3/min。
大量物料粉碎时(或粉碎改性时)，物料从进料管5进入大粉碎腔18内，由多组对冲式粉碎喷嘴8喷出的气体对大量物料粉碎(粉碎改性时，多组改性剂引射雾化喷嘴7同时喷改性剂)，粉碎后的物料在气体的作用下进入涡轮分级机1分级，然后由出料管2输出。
少量物料粉碎(或粉碎辅助改性)时，物料从进料管5进入小粉碎腔16内，由粉碎喷嘴14喷出的气体对少量物料粉碎(粉碎辅助改性时，多组改性剂引射雾化喷嘴7同时喷改性剂)，粉碎后的物料在气体的作用下进入涡轮分级机1分级，然后由出料管2输出。