一種立式粉末球化裝置、粉末球化方法及應用與流程
2023-05-10 18:03:26
本發明涉及一種立式粉末球化裝置及粉末球化方法，屬於粉末破碎球化技術領域。
背景技術：
中國專利zl201611109470.7公開了一種粉末球化裝置及方法，具體採用兩個反向旋轉的磨盤，粉末在兩個反向旋轉的磨盤中從磨盤中心向四周方向運動，在這個過程中，粉末受到摩擦力、擠壓力、剪切力、離心力、撞擊力等多種力的作用,於是粉末被揉搓、碰撞，尖銳部分被磨掉、磨鈍，粉末被球形化。但是由於該裝置的主軸是水平設置的，主軸處於懸臂狀態，粉末在磨盤中受重力作用下會影響球化均勻性，降低球化效率，而且主軸水平設置影響粉末受到的擠壓力，影響球化質量。
可見，現有技術的上述缺陷亟待解決。
技術實現要素：
發明的目的在於提供一種立式粉末球化裝置、粉末球化方法及應用，該裝置的主軸豎直設置，減少粉末在磨盤中受重力影響粉末球化均勻性，提高球化效率且可使粉末受到磨盤的壓力，球化效果更好。
為實現上述目的之一，本發明採取以下技術方案：
一種粉末球化裝置，包括殼體，驅動裝置，上料器，球化裝置，收集器，控制器，其特徵在於：所述的球化裝置由兩個水平安裝的磨盤組成，所述磨盤表面具有沿漸開線分布的方形槽格，兩個磨盤之間的間距d可調節。
進一步，所述的驅動裝置由兩個電機、兩根豎直軸、間距調節裝置組成，兩個電機分別驅動兩個磨盤反向轉動，間距調節裝置用於調節兩個磨盤之間的間距d。
進一步，所述間距d的取值範圍為0.1-2mm,所述兩個電機能通過變頻器在線調節轉速。間距d的取值範圍優選0.5-2mm，更優選0.5-1.5mm，最優選0.5-1.2mm；間距優選可以大幅提高球形化後粉末流動性，有利於粉末後續應用。
進一步，所述的上料器由料鬥、閥門、餵料器、鋪料器組成。
進一步，所述球化裝置還包括冷卻介質儲存和輸送裝置、壓力平衡裝置，所述冷卻介質儲存和輸送裝置和壓力平衡裝置結合殼體構成球化裝置冷卻保護系統。
為實現上述目的之二，本發明採取以下技術方案：
一種採用上述裝置進行粉末球化的方法，所述粉末球化方法包括以下步驟：(1)通過間距調節裝置調節兩個磨盤的研磨間距；
(2)將物料通過上料器送到兩個磨盤中；
(3)驅動裝置驅動兩個磨盤反向轉動，粉末在兩個反向旋轉的磨盤中從磨盤中心向四周方向運動，在這個過程中，粉末被球形化；
(4)球化後的物料由收集器進行收集。
進一步，步驟(1)所述的研磨間距0.1-2mm；步驟(2)所述的磨盤表面是漸近線式槽格交錯的刀片；步驟(3)所述的粉末為活性較強或對氧含量要求較高的粉末時，開啟冷卻保護系統，球化過程中對所述粉末進行氣體保護和降溫。
進一步，步驟(3)所述冷卻保護是通過冷卻介質儲存和輸送裝置(4)將冷卻介質輸送到球化裝置中，通過冷卻介質升華、汽化對整個球化的過程起氣體保護和冷卻作用,所述冷卻介質為固態二氧化碳、液氮、液氬、液氦、液氫中任選一種。
進一步，對粉末進行1次球化處理，或將步驟(4)收集的粉末在重複步驟(1)-(4)進行多次球形化處理。
為實現上述目的之三，本發明採取以下技術方案：
一種上述粉末球化裝置或上述粉末球化方法在金屬、非金屬粉末或者金屬粉末和水的混合物原料的球化中的應用。
本發明球化裝置由水平設置的兩個反向旋轉的磨盤，粉末進入磨盤之前進行預分布，在兩個反向旋轉的磨盤中從磨盤中心向四周方向運動，在這個過程中，粉末受到磨盤的擠壓力、摩擦力、剪切力、離心力、撞擊力等多種力的作用,於是粉末被揉搓、碰撞，尖銳部分被磨掉、磨鈍，粉末被球形化。磨盤表面是具有沿漸開線分布的方形槽格，方形槽格的設計既保證了粉末的球形化又避免了扭矩過大卡死，漸開線的分布促進了粉末從中心到盤邊緣的運動。
冷卻保護是通過冷卻介質輸送裝置將冷卻介質輸送到球化裝置中，冷卻介質升華、汽化吸走大量的熱量並產生大量保護氣體對整個球化的過程起氣體保護和冷卻作用。
本發明的提供一種立式粉末球化裝置、粉末球化方法及應用，具體採用水平設置的兩個反向旋轉的磨盤，粉末進入磨盤之前進行預分布，在兩個反向旋轉的磨盤中從磨盤中心向四周方向運動，在這個過程中，粉末受到磨盤的擠壓力、摩擦力、剪切力、離心力、撞擊力等多種力的作用,於是粉末被揉搓、碰撞，尖銳部分被磨掉、磨鈍，粉末被球形化。該裝置的主軸豎直設置，減少粉末在磨盤中受重力影響粉末球化均勻性，提高球化效率且可使粉末受到磨盤的壓力，球化效果更好。同時，整個裝置整體全封閉設計，可以對於活性較強或對氧含量要求較高的粉末的球化進行冷卻保護。本發明可以用於球化金屬粉末(純金屬或者合金)、非金屬粉末或者金屬粉末和水的混合物，應用範圍極其廣泛。
附圖說明
圖1是一種粉末球化裝置結構示意圖。
主要附圖標記說明：
1料鬥，2閥門，3餵料器，4冷卻介質儲存和輸送裝置，5軸，6鋪料器，7殼體，8壓力平衡裝置，9磨盤，10磨盤，11軸，12間隙調節裝置，13收集器，14電機，15電機，16控制器。
具體實施方式
下面通過附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明，但並不意味著對本發明保護範圍的限制。
如圖1所示，為一種粉末球化裝置結構示意圖。
本發明所述一種粉末球化裝置，包括殼體7，驅動裝置，上料器，球化裝置，收集器13，控制器16，所述的球化裝置由兩個水平安裝的磨盤9、10組成，所述磨盤9、10表面具有沿漸開線分布的方形槽格，兩個磨盤9、10之間的間距d可調節。所述的驅動裝置由兩個電機14、15、兩根豎直軸5、11、間距調節裝置12組成，兩個電機14、15分別驅動兩個磨盤9、10反向轉動，間距調節裝置12用於調節兩個磨盤9、10之間的間距d。所述兩個電機14、15能通過變頻器在線調節轉速。所述的上料器由料鬥1、閥門2、餵料器3、鋪料器6組成。所述球化裝置還包括冷卻介質儲存和輸送裝置4、壓力平衡裝置8，所述冷卻介質儲存和輸送裝置4和壓力平衡裝置8結合殼體7構成球化裝置冷卻保護系統。
所述球化方法包括間距調節、上料、冷卻保護、球化、粉末收集等過程，具體實施步驟如下：
先通過間距調節裝置12調節球化裝置的研磨間距。再將物料通過上料器送到兩個磨盤9、10中，粉末在兩個反向旋轉的磨盤9、10中從磨盤中心向四周方向運動，在這個過程中，粉末受到摩擦力、擠壓力、剪切力、離心力、撞擊力等多種力的作用,於是粉末被揉搓、碰撞，尖銳部分被磨掉、磨鈍，粉末被球形化。球化充分均勻、流動性良好的粉末由收集器13進行收集。
對於活性較強或對氧含量要求較高的粉末，可以採用冷卻保護介質進行保護和降溫，冷卻保護的方法是通過冷卻介質儲存和輸送裝置4將冷卻介質輸送到球化裝置中，冷卻介質升華、汽化吸走大量的熱量並產生大量保護氣體對整個球化的過程起氣體保護和冷卻作用。冷卻介質可以為固態二氧化碳(乾冰)、液氮、液氬、液氦、液氫等。
測試流動性的實驗條件為選取50g-150目的樣品粉末，在標準霍爾流量計中自然流完，來計量時間，時間越短則流動性越好。
實施例1
選取粉末feni25加入料鬥1中，所述feni25粉末的球化方法包括以下步驟：
(1)通過間距調節裝置12調節球化裝置的研磨間距；調整研磨間距為0.1mm；
(2)將物料通過上料器送到兩個磨盤9、10中；磨盤9、10表面是漸近線式槽格交錯的刀片；
(3)兩個磨盤9、10反向轉動，粉末在兩個反向旋轉的磨盤9、10中從磨盤中心向四周方向運動，在這個過程中，粉末受到摩擦力、擠壓力、剪切力、離心力、撞擊力等多種力的作用,於是粉末被揉搓、碰撞，尖銳部分被磨掉、磨鈍，粉末被球形化；
(4)球化均勻流動性良好地物料由收集器13進行收集。通過1次球化，得到球形度高，流動性良好的粉末。
粉末在兩個反向旋轉的磨盤9、10中從磨盤中心向四周方向運動，在這個過程中，粉末受到摩擦力、擠壓力、剪切力、離心力、撞擊力等多種力的作用,於是粉末被揉搓、碰撞，尖銳部分被磨掉、磨鈍，粉末被球形化。通過反覆的1次球化，得到球形度高，流動性良好的粉末，流完時間為20s。
實施例2
選取粉末fenico加入料鬥1中，所述fenico粉末的球化方法包括以下步驟：
(1)通過間距調節裝置12調節球化裝置的研磨間距；調整研磨間距為0.6mm；
(2)將物料通過上料器送到兩個磨盤9、10中；採用冷卻介質儲存和輸送裝置4將固態二氧化碳(乾冰)輸送到球化裝置中，固態二氧化碳(乾冰)升華吸走大量的熱量並產生大量二氧化碳氣體對整個粉末球化的過程起氣體保護和冷卻作用。
(3)兩個磨盤9、10反向轉動，粉末在兩個反向旋轉的磨盤9、10中從磨盤中心向四周方向運動，在這個過程中，粉末受到摩擦力、擠壓力、剪切力、離心力、撞擊力等多種力的作用,於是粉末被揉搓、碰撞，尖銳部分被磨掉、磨鈍，粉末被球形化；
(4)球化均勻流動性良好地物料由收集器13進行收集。通過反覆的2次球化，得到球形度高，流動性良好的粉末，流完時間為18s。
實施例3
選取粉末feni30和水的混合物加入料鬥1中，所述feni30粉末的球化方法包括以下步驟：
(1)通過間距調節裝置12調節球化裝置的研磨間距；調整研磨間距為0.5mm；
(2)將物料通過上料器送到兩個磨盤9、10中；兩個磨盤9、10反向轉動，粉末和水的混合物在兩個反向旋轉的磨盤9、10中從磨盤中心向四周方向運動，在這個過程中，粉末受到摩擦力、擠壓力、剪切力、離心力、撞擊力等多種力的作用,於是粉末被揉搓、碰撞，尖銳部分被磨掉、磨鈍，粉末被球形化；
(4)球化均勻流動性良好地物料由收集器13進行收集。通過反覆的3次球化，得到球形度高，流動性良好的粉末，流完時間為17s。
此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本發明專利構思所述的構造、特徵及原理所做的等效或簡單變化，均包括於本發明專利的保護範圍內。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本發明的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本發明的保護範圍。