高效轉子式碳素成型粉分級機的製作方法

2023-05-06 14:45:46

專利名稱：高效轉子式碳素成型粉分級機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種分級機，尤其是應用於碳素粉製備領域中的碳素成型 粉分級機。
背景技術：
在電解鋁行業的碳素生陽極成型粉製備中，其主要生產設備有球磨機、粗 粉分離器、細粉分離器、收塵器等，生產工藝大多採用"圈流"粉磨工藝，其 中粗粉分離器的性能是影響系統出力及單位產品電耗的關鍵設備。
粗粉分離器作為早期使用的粗、細粉分級設備，由於其結構及分級原理的 限制，存在選粉效率低，細度調節不方便等缺點。現制粉系統粗粉分離器的結
構示意圖如圖l所示，包括上筒體2、外錐體5、內錐體4，內錐體4、外錐體5 和上筒體2之間通道上部沿圓周均布著開度可以調節的擋風板3，外錐體5下端 設有進風管6和粗粉出口 7，外錐體5上端設有出風管1，其工作原理如下
磨機出風管中含塵氣體由進風管6進入粗粉分離器，因過流截面面積增大， 氣流上升速度降低及與內錐體4下端的碰撞， 一些大顆粒在重力作用下沉降沿 外錐體5內壁下滑，粗粉又回到磨機內再次研磨。氣流繼續上升，通過擋風板3 形成旋轉氣流，其氣力上升速度也進一步降低，此時，氣相中的較粗顆粒在離 心力與重力的作用下，被分離出來的粗粉沿著上筒體2內壁沉降，由粗粉出口7 卸出，又回到磨機內再次研磨。細顆粒則在氣流攜帶作用下由出風管1導出， 至細粉分離器收集為成品。
通過上述結構及工作原理，可以看出調節擋風板3的角度，氣流的旋轉 速度發生變化，改變顆粒在旋轉流場中所受離心力的大小，實現對產品細度的 調節與控制。
那麼，歸納出現有粗粉分離器在結構與原理上存在的主要問題有以下幾個
方面
4(1) 離心力場強度低。粗粉分離器通過調節擋風板的角度，形成離心分級 的旋轉流場，該旋轉流場產生的顆粒所受離心力較小，其離心因子(同一顆粒 在旋轉流場中所受離心力與其重力的比值)很低， 一般小於20，不能夠實現物 料在高效率條件下進行分級。所以，離心力場強度低是影響其分級效率和分級 精度的主要原因。
(2) 成品的生極粉均勻性差。由於粗粉分離器的旋轉流場產生的離心力場 強度低，分級精度差，導致部分粗顆粒也在氣流攜帶作用下逸出成為成品，在
檢測上反映有較高的R200值，生極粉均勻性差。
(3) 細度控制困難、不靈敏。粗粉分離器的細度主要是通過調節風量(實 際生產中一般不改變)和導向葉片的角度來控制。在處理風量一定時，導向葉 片角度的改變，離心力場強度隨之變化，但變化幅度較小，因此，在分級區內 的粉料受力情況變化也不大。所以，調節導向葉片的角度，對成品細度的調節 幅度受到一定的限制。
(4) 無二次分選作用，返回球磨機的粗粉中含有大量合格成品。粗粉分離 器的分級區域狹窄，也沒有二次分選結構。當細顆粒在受到碰撞及氣流擾動的 作用，物料貼壁後，就不可能在氣流中再次被攜帶，而是沉降混入粗粉中，並 與粗粉一起回到磨機裡再次研磨。所以，我們在粗粉中檢測出含有大量的合格成品。
總之，粗粉分離器的技術落後是導致粗粉分離器的分級效率低(約40%)、 成品均勻性差，球磨機系統效率低、系統出力不高的最主要原因。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種新型、實用的LMTF高效轉子式碳素成型粉 分級機代替傳統的粗粉分離器，即用多級分離的技術來提高設備的分級性能， 實現提高系統產量，提高產品的合格率，降低生產能耗，減少投資。
本實用新型通過以下技術方案實現
一種高效轉子式碳素成型粉分級機，包括外錐體9，外錐體9下端設有進風 管11和粗粉出口 12，其特徵在於，外錐體9與主分級室5之間形成粉通道，所 述粉通道內自下而上安裝有一級分離器IO、 二級分離器8、三級分離器4，主分 級室5上端裝有變頻調速電動機1，電動機1通過主軸驅動三級分離器4。所述一級分離器10為反射式分離器； 所述一級分離器10上端裝有約束管7;
所述二級分離器8由靜態的葉片式轉子組成，轉子四周包裹著串聯的直徑 遞增的喇叭狀椎筒，各錐筒的上部沿圓周均勻安裝可調的百葉窗，串聯錐筒底 端置於外錐體9內，串聯錐筒上端置於主分級室5內；
所述三級分離器4由動態的葉片式轉子組成，轉子採用倒錐形的籠式轉子 結構，轉子安裝在主軸上，主軸由變頻調速電動機1驅動，轉子四周罩有籠式 分級圈，分級圈表面形成固定的分級面；
所述外錐體9與所述主分級室5之間還接有錐筒體6，錐筒體6下端與二級 分離器8的上端相連，錐筒體6上端與主分級室5相通； 所述進風管11內設有螺旋狀式的導向葉片； 所述主分級室5上端接有分配室3。 本實用新型的技術效果如下-
1、 本實用新型的離心力場穩定。採用離心力場作為主要分級力場，結構上 採用籠式分級圈，分級圈表面形成固定的分級面。考慮到分級機內氣流運動及 分布的特點，轉子採用倒錐形結構，以保證選粉機分級區內分級力場的穩定。 這樣，同一粒徑的顆粒在分級面附近的不同位置、任意時間，其受力情況基本 相同，選粉機具有恆定的切割粒徑d。，從而保證其具有較高的分級精度。
2、 本實用新型的分級力場強度可調、細度調節控制方便。籠式分級圈的轉 速與主軸一致，主軸的動力由變頻電機提供，採用變頻器控制，從而保證了分 級力場的大小可通過改變變頻器的頻率來實現。調節方便、靈活、精確，所以， 該分級機具有很高的分級效率和分級精度。
3、 本實用新型分級出的成品均勻性好。由於其籠式轉子具有明確的分級界 面，旋轉流場產生的離心力場強度高，分級精度高，在成品細度1=25 30%， 細粉中基本無粗顆粒存在。
4、 本實用新型分級出的粗粉中的合格成品含量大幅度降低。由於碳素成型 粉分級機採用了多次分離裝置，在氣流的多次分選作用下，可使粗粉中的合格 成品含量大幅度降低，其粗粉的R75在80X以上，而傳統的粗粉分離器其粗粉R75 一般在50 55%左右，這有利於降低過粉磨現象，提高系統的粉磨效率。5、 本實用新型可滿足大風量的生產要求。配有傳統粗粉分離器的球磨機系 統，因其分離器對成品細度的控制不靈敏，調節範圍小，為保證成品細度合格， 球磨機系統的用風量通常不足，留有較大的富餘量，這在一定程度上限制了系
統風量的提高。採用LMTF高效轉子式碳素成型粉分級機，因其具有明確的分級
界面，對成品細度控制與調節明顯，可增加系統處理風量而保證成品細度合格。 處理風量的提高，球磨機內的風速增加，磨內工況得到改善，其粉磨效率提高， 有助於系統出力的增加。
6、 本實用新型的分級效率在80%以上，煤粉均勻性指數在1.2 1.5之間， 應用該技術對現電廠配傳統粗粉分離器的磨煤機系統進行改造，可大幅度提高 系統出力。


圖1為現有技術的粗粉分離器結構示意圖。 圖2為本實用新型實施例的結構示意圖。
具體實施方式

下邊結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步地說明。 本實用新型實施例的結構如圖2所示，包括外錐體9，外錐體9下端設有進 風管11和粗粉出口 12，外錐體9與主分級室5之間形成粉通道，所述粉通道內 自下而上安裝有一級分離器IO、 二級分離器8、三級分離器4，主分級室5上端 裝有變頻調速電動機1，電動機1通過主軸驅動三級分離器4。
本實用新型的工作原理如下；LMTF高效轉子式碳素成型粉分級機的主分級 室5內設有三級分離器4，三級分離器4採用離心力場作為分級力場，三級分離 器4由動態的葉片式轉子組成，轉子採用倒錐形的籠式轉子結構，以保證主分 級室5內分級力場的穩定，轉子四周罩有籠式分級圈，分級圈表面形成固定的 分級面。籠式轉子安裝在主軸上，主軸由變頻調速電動機1驅動，從而保證分 級力場的強度可通過改變電機1轉速靈活調節，以改變分級力場中顆粒的受力 情況，控制分級的切割粒徑，三級分離器4調節產品的細度與粒度組成是設備 調節和控制產品細度的關鍵。
LMTF高效轉子式碳素成型粉分級機的外椎體9和錐筒體6之間設有二級分離器8， 二級分離器8由靜態的葉片式轉子和滴溜器組成，轉子四周包裹著串聯 的直徑遞增的喇叭狀椎筒，各錐筒的上部沿圓周均勻安裝可調的百葉窗，二級 分離器8使混合在不合格的粗粉中的成品在二次分級裝置的作用下，再次分離 出來。二次分離器增強選粉機的分級效果，大幅度降低了返回球磨機的粗粉中 的細粉含量，並有利於穩定主分級室內的氣體流場。
LMTF高效轉子式碳素成型粉分級機的外椎體9內設有一級分離器10， 一級 分離器10為反射式分離器，它使高速氣流攜帶的物料碰撞失去動能而分離器出 較粗的顆粒物料。
LMTF高效轉子式碳素成型粉分級機的進風管內設螺旋狀的導向葉片，使進 入分級機的高速氣流產生旋轉力場。
.本實用新型的過程如下研磨後的混合煤粉在氣力輸送下由進風管ll進入 LMTF高效轉子式碳素成型粉分級機，因過流截面面積增大，氣流上升速度降低 及一級分離器10的作用下，將一些較大顆粒物料進行分離，大顆粒物料沉降沿 外錐體9內壁下滑，即不合格的粗粉。氣流繼續上升，攜帶著物料通過二級分 離器8的串聯錐筒底端進入二級分離器8，在旋轉力場的作用下，再次將混合物 料中的粗粉從百葉窗中進行分離出來。細粉及少量的粗粉在氣流的攜帶下繼續 上升，進入主分級室5;主分級室內的氣流在高速旋轉的籠式分級圈的帶動下， 產生強旋轉力場，將處於臨界值的粗粉分離出來。粗粉沿著主分級室5的筒壁 下沉，經過錐筒體6和二級分離器8時，在上升的氣流作用下，再次將夾雜在 粗粉中的少量細粉帶入主分級室5進行分離。分選後粗粉由粗粉出口 12排出， 回到球磨機再次進行研磨。合格的細粉則在氣流的攜帶下，克服離心力的作用， 通過籠式分級圈界面，進入分配室3，再由出風管2排出，經細粉分離器或袋式 收塵器進行收集後，進入成品倉儲存。
權利要求1、一種高效轉子式碳素成型粉分級機，包括外錐體(9)，外錐體(9)下端設有進風管(11)和粗粉出口(12)，其特徵在於，外錐體(9)與主分級室(5)之間形成粉通道，所述粉通道內自下而上固定聯接一級分離器(10)、二級分離器(8)、三級分離器(4)，主分級室(5)上端裝有電動機(1)，電動機(1)通過主軸驅動三級分離器(4)。
2、 根據權利要求1所述的高效轉子式碳素成型粉分級機，其特徵在於，所述一 級分離器(10)為反射式分離器。
3、 根據權利要求2所述的高效轉子式碳素成型粉分級機，其特徵在於，所述一 級分離器(10)上端裝有約束管(7)。
4、 根據權利要求2所述的高效轉子式碳素成型粉分級機，其特徵在於，所述二 級分離器(8)由靜態的葉片式轉子組成，葉片式轉子四周包裹著串聯的直徑遞 增的喇叭狀錐筒，各錐筒的上部沿圓周均勻安裝百葉窗，串聯錐筒下端置於外 錐體(9)內，串聯錐筒上端置於主分級室(5)內。
5、 根據權利要求2或4所述的高效轉子式碳素成型粉分級機，其特徵在於，所 述三級分離器(4)由動態的葉片式轉子組成，轉子採用倒錐形籠式結構，轉子 安裝在主軸上，主軸由電動機(1)驅動，電動機(1)為變頻電機，倒錐形轉 子四周罩有籠式分級圈，分級圈表面形成固定的分級面。
6、 根據權利要求5所述的高效轉子式碳素成型粉分級機，其特徵在於，所述外 錐體(9)與所述主分級室(5)之間還接有錐筒體(6)，錐筒體(6)下端與二 級分離器(8)的上端相連，錐筒體(6)上端與主分級室(5)相通。
7、 根據權利要求6所述的高效轉子式碳素成型粉分級機，其特徵在於，所述進風管(11)內設有螺旋狀式的導向葉片。
8、根據權利要求6所述的高效轉子式碳素成型粉分級機，其特徵在於，所述主分級室(5)上端接有分配室(3)。
專利摘要本實用新型旨在提供一種高效轉子式碳素成型粉分級機，包括外錐體(9)，外錐體(9)下端設有進風管(11)和粗粉出口(12)，其特徵在於，外錐體(9)與主分級室(5)之間形成粉通道，所述粉通道內自下而上固定聯接一級分離器(10)、二級分離器(8)、三級分離器(4)，主分級室(5)上端裝有電動機(1)，電動機(1)通過主軸驅動三級分離器(4)。本實用新型代替傳統的粗粉分離器，即用多級分離的技術來提高設備的分級性能，實現提高系統產量，提高產品的合格率，降低生產能耗，減少投資。
文檔編號B07B7/083GK201389523SQ20092003747
公開日2010年1月27日 申請日期2009年2月13日 優先權日2009年2月13日
發明者楊 彭, 徐秋忠 申請人:徐秋忠;彭 楊