微細粉碎乾燥機和含水物料的粉碎與乾燥方法
2023-07-09 08:53:11
專利名稱：微細粉碎乾燥機和含水物料的粉碎與乾燥方法
一種微細粉碎乾燥機和含水物料的粉碎與乾燥方法，屬作業領域的設備製造及物料加工技術。
現有的粉碎乾燥機結構是在一個圓形鋼筒的下部粉碎室中安裝有立軸，立軸上安裝有粉碎盤，在粉碎盤圓周靠邊緣的位置上方均布多個矩形或柱形的磨塊；粉碎室底部設有熱空氣進孔；圓筒上部為乾燥室，乾燥室頂部中軸線上安裝有另一個立軸，立軸下部安裝有分級轉子；以兩臺電機分別帶動粉碎機轉子和分級轉子旋轉；乾燥室中部筒體一側安裝有螺旋給料機。運行時，塊狀物料由螺旋給料機送入乾燥室內，落到磨塊處即被高速旋轉的轉子磨塊擊碎，並由底部進入的熱空氣攜帶上升，至分級轉子處，大顆粒物料被分級轉子旋轉賦予的離心力分離下來，返回底部繼續被粉碎和乾燥，乾燥的細料由乾燥室頂部的出氣口送出。該機與熱風爐和分離回收裝置組合，是粉碎並乾燥含水物料的有效方法之一，但由於分級轉子軸承在較高的溫度(一般在200℃左右)下運行，易出故障，影響連續穩定的運行；另外，該機進料為塊狀並在一側餵入，與高速旋轉的粉碎機轉子局部相碰撞，造成粉碎機立軸和軸承徑向受力不平衡，因此不僅動力消耗大，而且影響軸承的使用壽命。
高含水量物料的粉碎與乾燥方法之二是採用噴霧乾燥，但噴霧乾燥要求成漿水份太高(75％-80％以上)，用於乾燥含水量在50％左右的物料無疑要添加水份而增加乾燥成本。
方法之三是初粉碎後用紅外線烘道進行預乾燥，然後再粉碎，再通過兩級乾燥管進行氣流乾燥。該方法可以粉碎並乾燥高含水量的硅藻原土和膨潤土等物料，但因採用了紅外線烘道，佔地面積較大，加之乾燥管的高度要求廠房局部加高，致使投資相對較大。
本發明提供一種微細粉碎乾燥機和含水物料的粉碎與乾燥方法，克服了現有技術上述不足，解決了現有粉碎乾燥機受力不平衡和長期穩定運行問題，提高了乾燥效率，並且去掉了紅外烘道預乾燥，降低了乾燥管的高度，因此降低了廠房高度要求，縮小了建築面積，投資和加工成本相應降低。
本發明採用如下技術措施實現上述目的。
1、去掉現有粉碎乾燥機上部的分級轉子、餵料螺旋和粉碎室底部的進氣孔，在圓形鋼筒上部圓周安裝切向進氣口，使初粉碎後的物料由熱空氣攜帶沿圓周的切線(或螺旋面或漸開線)進入筒體，並在筒體內旋轉而分離下來。筒體直徑在300-3000mm，筒體高度是直徑的2-5倍，筒頂加蓋構成乾燥室，頂蓋中心安裝有出氣管，出氣管下端伸入乾燥室一定長度。筒底部安裝有底板，底板以上為粉碎室，內壁圓周固定有反射板。粉碎室中軸線位置安裝有粉碎機立軸，軸上端安裝有轉子轉盤，轉盤圓周邊緣部位固定有多個鏟形錘片並均布圓周，根據機型大小錘片數量一般在4-50個，錘片面與轉盤平面相垂直，錘片頂端與反射板保持間隙，錘片下邊與粉碎室底板保持間隙。粉碎機立軸用軸承和軸承座固定在機座上，通過齒輪或耐溫膠帶傳動，以電動機帶動高速運轉，構成本發明的微細粉碎乾燥機。
2、採用本發明的微細粉碎乾燥機與兩臺可調速分級機組合，構成旋風式氣流乾燥和循環分選、粉碎與乾燥的工藝流程。具體做法是由初粉碎、微細粉碎與乾燥、第一級分級、第二級分級、產品分離工序相連接構成主流程；熱空氣在微細粉碎乾燥機進口接入；經粉碎乾燥機初步乾燥的物料在第一分級機分級棄雜質後，再送入第二級分級機在要求的臨界粒徑下分選，第二級分級機粗料出口通過管路接回微細粉碎乾燥機進口，構成一個負反饋循環分選、粉碎與乾燥的迴路，細料出口接分離回收設備，構成完整的生產工藝流程。
3、採用煤氣、天然氣或工業酒精為燃料加熱空氣，具體工藝條件如下熱風溫度為200-500℃，進氣速度18-30m/s.；第一級分級機臨界粒徑在80-150μm範圍內調節，第二級分級機臨界粒徑在10-120μm範圍內調節；根據機型大小，微細粉碎乾燥機立軸轉速在1000-5000r/m.範圍內確定。
採取上述措施後，經初粉碎的含水物料呈顆粒狀，最大粒徑不超過5mm，由氣流攜帶進入乾燥室內旋轉，細料被乾燥送出，較粗和未乾的物料顆粒被離心分離，沿著粉碎室內壁圓周均勻下落進入粉碎室，被高速旋轉的錘片打擊，在錘片與反射板間反覆碰撞並發生顆粒間的相互碰撞而被粉碎，同時被乾燥。避免了粉碎機轉子局部受力不平衡的問題，保證了運行穩定可靠。其乾燥原理是錘片高速旋轉的作用力使物料顆粒和氣流高速旋轉，物料顆粒與錘片和反射板多次碰撞，不斷改變顆粒的運動方向及與氣流的相對速度，因此，傳熱膜係數大，傳熱效率高，降低了配套乾燥管的高度(可將12-15m的乾燥管降低為3-5m)，省掉了紅外烘道預乾燥，廠房高度隨之降低，面積減小，投資相應減少，並且提高了分選和乾燥效果。
圖1為本發明微細粉碎乾燥機結構示意圖。
微細粉碎乾燥機的乾燥室(1)為圓形鋼筒，在筒體上部圓周安裝有切向進氣口(2)，筒上安裝有頂蓋，頂蓋中心焊接有出氣管(3)，出氣管下端伸入乾燥室一定長度；乾燥室之下為粉碎室(4)，內壁圓周固定有反射板(5)；粉碎室中軸線位置安裝有立軸(6)，軸上端安裝有轉子轉盤(7)，轉盤圓周的邊緣部位固定有多個(根據機型大小4-50個)鏟形錘片(8)均布圓周，錘片面與轉盤平面相垂直，錘片頂端與反射板保持間隙，錘片下邊與粉碎室底板(9)保持間隙；立軸用軸承(10)和軸承座(11)固定在機座(12)上，立軸下端安裝有齒輪(或帶輪)(13)，通過齒輪(或膠帶)傳動，以電動機(14)帶動，根據機型大小立軸轉速在1000-5000r/m.範圍內選定。
圖2為本發明工藝流程示意圖。
如圖2所示，本發明工藝過程包括空氣預熱、初粉碎、微細粉碎與乾燥、第一級分級、第二級分級、產品分離、微細回收、混合與包裝工序；在第二級分級機粗料出口至微細粉碎乾燥機進口之間有一個負反饋迴路，實現循環分選、粉碎與乾燥。本發明的具體運行過程如下初粉碎後的物料顆粒由熱空氣攜帶沿圓周切線(或螺旋面或漸近線)進入粉碎室，在粉碎室內旋轉，細料被乾燥送出，大顆粒和未乾燥的物料被離心分離，沿著筒體內壁均勻下落進入粉碎室，被高速旋轉的錘片打擊，在錘片和反射板之間反覆碰撞並發生顆粒間的相互碰撞而被粉碎，同時被乾燥；中細料流在粉碎室筒體中部螺旋上升，被進一步乾燥並送往第一級分級機。調節第一級分級機臨界粒徑(在80-150μm範圍內)，將雜質分選棄出。棄出雜質的中細料流在第二級分級機進一步分選(臨界粒徑10-120μm範圍內調節)，將粒度不符合要求或未完全乾燥的顆粒分離下來，再送回微細粉碎乾燥機繼續粉碎與乾燥，直至符合要求。乾燥的精細物料在產品分離器被分離下來；含有少量微細品的混合氣體在除塵器被分離，回收微細品，水蒸氣和潔淨的空氣排入大氣。調整分級機的臨界粒徑，可使產品平均粒徑在10-100μm範圍內改變。
實施例1、微細粉碎乾燥機的乾燥室直徑為Φ500mm，高度1.5m，在乾燥室的中部安裝有切向進氣口；在粉碎室內壁圓周安裝有反射板；8個鏟形錘片固定在轉子轉盤上並均布圓周，錘片面與轉盤平面相垂直，錘片頂端與反射板保持間隙，錘片下邊與粉碎室底板保持間隙；轉子轉盤固定在粉碎機立軸上部，立軸下端安裝有圓柱齒輪，通過與其嚙合的齒輪傳動，以電動機帶動，主軸轉速3600r/m.。進料為含水50％的硅藻原土，初粉碎後最大粒徑不超過5mm。以煤氣為燃料，熱風爐出氣溫度400℃，熱空氣與含水物料混合後以18m/s.的速度進入微細粉碎乾燥機。經粉碎和乾燥的中細料流進入第一級分級機分選棄渣，臨界粒徑為100μm。基本乾燥的細料流進入第二級分級機分選，臨界粒徑為20μm；分選出的不符要求的物料返回微細粉碎乾燥機進行循環粉碎與乾燥。完全乾燥並且粒度符合要求的物料進入產品分離器進行分離，微細品由集塵器回收，所得混合產品含水0.6％，平均粒徑為10μm。
實施例2、微細粉碎乾燥機結構與實施例1基本相同，乾燥室直徑為Φ300mm，高度1.5m，鏟形錘片4個，齒輪傳動，立軸轉速5000r/m.；其餘裝置與實施例1相同。進料為含水30％的膨潤土，初粉碎後最大粒徑不超過5mm，熱風爐出氣溫度500℃，熱空氣與含水物料混合後以25m/s.的速度進入微細粉碎乾燥機。第一級分級機臨界粒徑為80μm，第二級分級機臨界粒徑為10μm。粉碎並乾燥後所得產品含水0.7％，平均粒徑為6μm。
實施例3、微細粉碎乾燥機結構與實施例1基本相同，乾燥室直徑為Φ3000mm，高度6.0m，鏟形錘片50個，膠帶傳動，立軸轉速1000r/m.；其餘裝置與實施例1相同。進料為含水50％的硅藻土，初粉碎後最大粒徑不超過5mm；熱風溫度200℃，熱空氣與含水物料以30m/s.的速度進入微細粉碎乾燥機。第一級分級機臨界粒徑為150μm，第二級分級機臨界粒徑為120μm。粉碎並乾燥後所得產品含水0.8％，平均粒徑為20μm。
採用現有技術的粉碎乾燥機與分離器組合粉碎並乾燥硅藻原土，所得產品含水在2-3％，而本發明乾燥後含水量均在1％以下，同時將砂子、碎石屑等雜質分離出去，提高了產品質量。
本發明適合於硅藻土、膨潤土、高嶺土、矽酸鹽、人工合成的矽鋁化合物及部分食品的粉碎與乾燥。
權利要求
1.一種微細粉碎乾燥機其特徵在於在圓形鋼筒上部圓周安裝有切向進氣口，筒頂加蓋構成乾燥室，蓋中心安裝有出氣管，出氣管伸入乾燥室一定長度；筒體底部安裝有底板，底板以上為粉碎室，內壁圓周固定有反射板；粉碎室中軸線位置安裝有粉碎機立軸，軸上端安裝有轉子轉盤，轉盤圓周邊緣部位固定有多個鏟形的錘片均布圓周，錘片面與轉盤平面相垂直，錘片頂端與反射板保持間隙，錘片下邊與粉碎室底板保持間隙；立軸通過軸承和軸承座固定在機座上，立軸下端安裝有齒輪或帶輪，通過與其相嚙合的齒輪(或膠帶)傳動。
2.權利要求1所述的微細粉碎乾燥機，其特徵還在於根據機型大小，筒體直徑在300-3000mm，筒體高度為直徑的2-5倍，錘片數量在4-50個，粉碎機立軸轉速在1000-5000r/m.範圍內確定。
3.一種含水物料的粉碎與乾燥方法，其特徵在於採用了微細粉碎乾燥機與可調速分級機組合，由空氣預熱、初粉碎、微細粉碎與乾燥、第一級分級、第二級分級、產品分離工序相連接構成的主流程和第二級分級機粗料出口接回微細粉碎乾燥機進口的負反饋循環分選、粉碎與乾燥的迴路構成的工藝流程。
4.權利要求3所述的含水物料的粉碎與乾燥方法，其特徵還在於採用工藝條件如下熱風溫度為200-500℃，進氣速度18-30m/s.，第一級分級機臨界粒徑在80-150μm範圍內調節，第二級分級機臨界粒徑在10-120μm範圍內調節。
5.權利要求3所述的含水物料的粉碎與乾燥方法，其特徵還在於適合於硅藻土、膨潤土、高嶺土、矽酸鹽、人工合成的矽鋁化合物及部分食品的粉碎和乾燥。
全文摘要
一種微細粉碎乾燥機和含水物料的粉碎與乾燥方法，屬作業領域的設備製造及物料加工技術。本發明提供的微細粉碎乾燥機安裝有切向進氣口和帶有多個鏟形錘片的粉碎機轉子；採用該粉碎乾燥機與可調速分級機組合，構成本發明的旋風式氣流乾燥和循環分選、粉碎與乾燥的工藝流程。以本發明工藝設備粉碎和乾燥高含水量的物料，可省掉物料的預乾燥，降低乾燥管的高度和安裝容量，並能夠長期穩定運行。本發明適合於硅藻土、膨潤土、高嶺土、矽酸鹽、人工合成的矽鋁化合物及部分食品的粉碎與乾燥。
文檔編號F26B17/00GK1746603SQ20041009777
公開日2006年3月15日 申請日期2004年12月1日 優先權日2004年9月10日
發明者尹興伊 申請人:尹興伊