專利名稱：雙向旋轉球磨超細粉碎裝置及其方法
技術領域：
本發明屬于超細粉碎工藝技術，特別是針對硬而韌且易燃爆的特殊材料所采用的 雙向旋轉球磨超細粉碎裝置及其方法。二背聚技術當前軍民領域急需對諸多硬而韌且易燃爆的特殊材料進行超細化，如青岡木炭、琉磺、氧化劑、RDX、點火藥劑、金剛素、赤磷、金屬硅、鋁、鎂、銅、鐵、石英石、 鈦酸鍶、拋光粉及中藥材靈芝等進行干式超細化(在干燥狀態下進行微米或納米化) 或濕式超細化。眾所周知，上述材料在干燥狀態下進行超細化十分困難，存在的主要技術問題是:這些材料硬而初，目前國內現有的超細技術與設備由于不能同時提供強沖擊力、強剪切力、強摩擦力和強擠壓力，因此無法使其實現超細化；另外，當這些材料在干燥狀 態下進行超細粉碎時，細顆粒極易相互粘結團聚再長大(稱之為反粉碎)，再者這些材 料中大多數物質當其顆粒達到微米、亞微米或納米級時極易與空氣中氧發生氧化反應 自燃或超細化過程中產生大量靜電和積熱，因此在超細化過程中極易發生燃燒或爆炸， 超細化過程中的安全問題無法保證。傳統球磨機雖然具有產量大、操作簡單等顯著優點，但其電耗高，鋼耗高、能量 利用率低、噪音大、粉塵污染嚴重、安全性操作等問題卻始終制約著該技術在特殊材 料(如硬而韌且易燃爆等材料)超細化方面的發展，因此，許多年來國內外圍繞磨機 的電耗高，鋼耗髙、能量利用率低、安全操作等的問題做了大量的研究工作。皮切奧梅爾佐勒發明了"用于球磨機的內襯"(CN85101784)，是關于用于圓柱形球 磨機的內襯。在組合式結構里，這個內襯具有槽和筋，槽大致在圓周方向上連續，筋 設置在槽之間，另外還有凸起部和(或)凹下部分，它們相對圓周方向是橫向排列的， 這樣允許在磨球和槽之間進行充分精磨，通過凸起部分和(或)凹下部分把球隆起到 較高的地方，并在球堆內使球攪動以完成粗磨。卡爾-海因茨，霍夫曼發明了"環形間隙
式球磨機"(CN86106362)，它包括一個密閉的球磨容器，其內裝有一個滾筒，滾筒的 外表面與球磨容器的內表面確定出一個球磨間隙，磨粒放在間隙內，滾筒的上部和下 部是由兩個相反方向的錐體形成的，其特征在于球磨容器位于可轉動的支撐上并與轉 動驅動裝置相聯接。赫伯特'丟爾發明了"攪拌球磨機"(CN1042670)，包括一個磨碎容 器和安于其內的至少一個攪拌器，所述攪拌器與磨碎容器的旋轉軸線平行，二者均能 旋轉。所述磨碎容器所包含的磨碎室部分地充有輔助磨碎體，并具有物料添加裝置以 及排放裝置，后者還包含有一個物料與磨碎體的分離器。由于攪拌軸對磨碎容器的中 心軸線偏離一個偏心距，故本球磨機適用于干法和濕法破碎，另于磨碎室內設有導板, 使物料與磨碎體混合物能向正確方向流動。彼得，卡波那克發明了"球磨機"(CN1400058),設有一個空筒形加工腔，在磨粉作業中被加工的物料沿軸向流過加工 腔，加工腔是圍繞圓筒軸線旋轉，在加工腔中，有自由移動的球作用到被加工的物料 上使其粉碎。在加工腔中，其圓筒形內壁是在沿軸線方向和圓周方向由許多個表面相 互連接的，由支撐在封閉的外殼上的金屬扇形塊拼合組成。在加工腔的內圓周表面上 沿圓周方向設置有規定球聯動的軋入操作槽。這樣操作噪聲和操作能耗被減少，另外 球磨機的磨損件的操作壽命也被延長。為此目的，在封閉外殼中的金屬扇形塊是沿徑 向被減振而消聲地支撐著。另外，在加工腔中能設置規定軋入的球，并可做成球磨機 軸線呈傾斜角度的槽溝。張治元等人發明了"一種微階段化磨礦方法及球磨機"(CN1126109),在球磨機筒體內壁軸線方向安裝不少于兩種表面形狀不同的襯板，造 成對礦石分階段不同的磨碎形式，在筒體進料端安裝波型襯板，使之產生以沖擊粉碎 為主的磨碎形式，即為拋落式磨礦階段在筒體出料端安裝平滑型襯板，使之產生以 剝磨粉碎為主的磨碎形式，即為瀉落式磨礦階段，介于兩者之間的為過渡階段，從而 實現了磨礦過程的微階段化。本發明磨礦原理更符合礦石粉碎的客觀規律，適用于多 種礦石物料的磨碎，在其他條件不變的情況下，使用本發明可提高工效12 15%以上， 節電，同時降低了浮選、精礦和尾礦系統的電耗及備品備件的消耗。楊和平發明了"一 種粉磨工藝方法及其設備"(CN1314212),由如下步驟實現(l)粗磨(2)分選；(3)分 料；(4)細磨；(5)成品，其中分料是將分選后的粗料分別送出， 一部分返至粗磨，另--
部分送至細磨；大、小球磨機分別由各自獨立的傳動裝置驅動，提升裝置將大球磨機 出料送入選粉機，細料送入成品庫，粗料落入分料器，分料器出料口分別與大、小球 磨機入料口連接，該工藝及設備可提髙成品比表面積，節能降耗且適用于不同原料的 粉磨要求。上述技術和設備雖對傳統的球磨機設計和生產工藝做了有意義的改進，但也存在 著或多或少的不足，其關鍵在于雖然在結構上做了部分改進，如在筒體內表面設計不 同形狀的內襯、設計內置滾筒或外殼上的金屬扇形塊，但尚未改變普通球磨機粉碎原 理，仍然是靠外筒體旋轉帶動筒體內研磨介質運動，介質(磨球)之間產生的沖砸(大 磨球從筒體上緣落下沖擊產生)及研磨作用力使其中的物料粉碎。由于筒體旋轉帶動 筒內球體運動的方向與狀態簡單，運動狀態單一，幾乎大部分磨球是在作平行滑動， 因此產生的摩擦力和剪切力很小，對硬而韌的物質粉碎效果差。對被粉碎物質的作用 力也很簡單、單一，而且作用力強度小。另外粉體易沉于底層或浮于上層，易形成空 洞導致"短路"或死角。當物質被粉碎的較細時，粉體易互相粘結成小塊、成小餅或顆 粒增大即發生反粉碎現象。此外，普通球磨機在粉碎過程中，中間形成的空洞，易使 粉碎過程形成"短路"，導致物料漏粉碎，因此粉碎效果差。其主要原因是球磨機腔內 無攪拌裝置，無法改變普通球磨機內磨球的單一運動方向(平行滑動)及力場。另外， 粉碎過程是在空氣中進行，無防燃爆措施，安全問題也無法保證，如圖1所示。有人 發明了"攪拌球磨機"，但無論是立式還是臥式攪拌研磨方式，由于外筒體靜止不動僅 靠筒體內的研磨介質在做單向運動產生摩擦、剪切、研壓作用力使物料粉碎，不僅作 用力強度較小，尤其對硬而韌的物質粉碎效果不佳，而且始終會產生物料沉底現象(如 圖2所示)。還有人發明了新的球磨粉碎工藝，將傳統球磨粉碎分成了階段型粉碎過程, 并通過粗細料的分離達到節能降耗的目的。上述工藝技術及設備的改進由于未突破球磨機單一的粉碎力場，因此還無法對諸 多硬而韌且易燃爆的特殊材料進行超細化。根據粉碎理論(破碎理論)可知，對于硬 的材料需要利用強沖擊力、擠壓力來使其破碎，對于韌性物質通常需要采用強剪切力、 摩擦力來使其破碎，上述技術和設備無法同時提供強沖擊力、強剪切力、強摩擦力和 強擠壓力，且無安全措施，很難滿足硬而韌材料的超細化。因此，劉宏英等人發明了"雙向旋轉超細粉碎球磨裝置"(ZL200420079766.5)，以解決靠一旋轉的筒體帶動裝 入內的物料和研磨介質相互沖擊和研磨作用使物料粉碎的球磨粉碎機械粉碎效率較低 的技術問題。但是也存在收取粉碎后的物料過程中有污染、噪音大、筒體發熱引起危 險等問題。
發明內容本發明的目的在于提供一種用于硬而韌且易燃爆的特殊原材料粉碎過程中噪音 小、污染少并安全高效的雙向旋轉球磨超細粉碎裝置。本發明的目的還在于提供一種利用上述的雙向旋轉球磨超細粉碎裝置對硬而韌且 易燃壜的特殊原材料進行粉碎的方法。實現本發明目的的技術解決方案一種雙向旋轉球磨超細粉碎裝置，包括筒體、 筒體形成的空腔和在筒體內設置的內襯板，與筒體作相反方向旋轉的內旋轉軸穿過空 腔和筒體的端面蓋板，在空腔內的內旋轉軸上設置攪拌裝置，與端面蓋板連接的外筒 支撐件對稱地設置在空腔外的內旋轉軸上，與外筒支撐件相配合的外筒支撐軸承和帶 動筒體旋轉的傳動機構分別設置在外簡支撐件上，在所述的外筒支撐件與內旋轉軸在 空腔外的一端之間依次設置內旋轉軸承和內旋轉軸的傳動裝置，并在內旋轉軸上設置 密封裝置，在筒體外設置通冷卻水的夾套在該筒體下端設置并將筒體的進/出料口密 閉的密閉收料倉；在筒體上的任意一個進/出料口蓋板上設置與抽真空裝置連接的抽真 空閥門；在筒體的內表面設置內襯。本發明雙向旋轉球磨超細粉碎裝置的筒體的內襯的材料為碳鋼、不銹鋼、陶瓷、 剛玉、氧化鋯或者聚氛酯。本發明雙向旋轉球磨超細粉碎裝置在筒體、內旋轉軸、傳動機構、傳動裝置和密 閉收料倉組成的整個雙向旋轉球磨超細粉碎裝置外設置由隔音板構成的隔音裝置。一種利用雙向旋轉球磨超細粉碎裝置進行超細粉碎的方法，將80目以上的硬而韌 且易燃爆的特殊原材料從進/出料口加入筒體內后，蓋上蓋板后利用真空泵通過抽真空 閥門對筒體內進行抽真空處理，啟動帶動筒體旋轉的傳動機構和帶動內旋轉軸的傳動
裝置進行超細粉碎，其中筒體的轉速在40~70轉/分鐘，內旋轉軸的轉速在20 40轉/ 分鐘；磨球級配為0>5 10111111占總磨球質量的35% 55%、 OK) 20mm占總磨球質 量的25% 35%以及0>20 30111111占總磨球質量的20 35%;料球質量比為1: 4~1: 15;粉碎時間控制在3~6小時，在粉碎過程中的筒體夾套內通冷卻水，使筒體的溫度 在25 50度；粉碎結束后先通過抽真空閥門充入氣氣后靜止10~30分鐘，然后出料到 密閉收料倉內。本發明雙向旋轉球磨超細粉碎方法，將10~80目的硬而韌且易燃爆的特殊原材料 從進/出料口加入筒體內后，蓋上蓋板后利用真空泵通過抽真空閥門對筒體內進行抽真 空處理，啟動帶動筒體旋轉的傳動機構和帶動內旋轉軸的傳動裝置進行細粉碎，其中 筒體的轉速在40 70轉/分鐘，內旋轉軸的轉速在20 40轉/分鐘；磨球級配為(D20 30mm占總磨球質量的15% 25%,<D30 40mm占總磨球質量的20 30%以及040~ 50mm占總磨球質量的55 65M;料球質量比為1: 5~1: 20;粉碎時間控制在1~2小 時，在粉碎過程中的筒體夾套內通冷卻水，使筒體的溫度在25 50度；粉碎結束后先 通過抽真空閥門充入氮氣后靜止10~30分鐘，然后出料到密閉收料倉內采用80目的振 動篩篩分，將篩上小于80目的粗粉物料再進行細粉碎，而將篩下大于80目的細粉物 料加入筒體內進行超細粉碎。本發明雙向旋轉球磨超細粉碎方法，將小于10目以塊狀體、粗顆粒以及粗粉體形 式存在的硬而韌且易燃爆的特殊原材料進行粗粉碎，采用篩分方式進行篩分，將小于 10目的較大粗粉物料返回重新進行粗粉碎，而將細度大于10目的細粉物料加入筒體內 進行細粉碎。本發明雙向旋轉球磨超細粉碎方法中的硬而韌且易燃爆的特殊原材料為青閃木 炭、硫磺、氧化劑、RDX、點火藥劑、金剛素、赤磷、金屬硅、鋁、鎂、銅、鐵、石 英石、鈦酸鍶、拋光粉或中藥材靈芝；其中，金剛素在粉碎時加入二氧化硅、氧化鈣 和氧化鎂的添加劑；鋁、鎂、銅、鐵在粉碎時添加硬脂酸、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、十 二烷基苯磺酸鈉或十二烷基磺酸鈉作為表面包覆劑。本發明與現有技術相比，其顯著優點是(1)能在同一臺設備內同時產生所需的強沖擊力、強剪切力、強摩擦力和強擠壓力4種粉碎力場及具有安全措施，從而實現 超細化，通過該工藝生產出的超細粉體平均粒徑d5o普遍小于3微米，部分產品可達亞 微米甚至納米級。(2)該工藝技術實現途徑及可靠性、實用性與效果均優于目前改進 措施及技術，與其他球磨方式相比，生產時間可縮短2 5倍，能耗降低2 3倍，生 產成本降低1/3,并且突破了傳統干式機械粉碎的粒度極限和粒度分布寬的缺點以及微 細顆粒易"團聚"、"融聚"等問題，獲得的產品粒徑很小且均勻。(3)實現物質粉碎的片 狀化，當釆取濕法研磨時，可實現粉碎物質的納米化，尤其可對軍民領域各種易燃易 燁物質進行安全超細化。同時該工藝技術及設備還可對微納米粉體進行高效復合與即 時表面包覆和改性處理。(4)夾套結構中的冷卻水及時消除粉碎腔內產生的熱量，降 低粉碎室內的物料溫度，使其始終遠低于著火點，確保不引起燃燒或爆炸。(5)適當 附加物進行表面包覆與改性處理，弓I入液氮或干冰進行低溫處理等從而可以降低超細 粉體的表面活性，提高其安全性。同時，在粉碎設備上設有排氣裝置與充填氮氣等惰 性氣體裝置，當粉碎室內壓力達到一定值時，立即排氣，并適當充入氮氣或氬氣對顆 粒表面進行鈍化處理。采取上述措施后，粉碎過程十分安全，排放料時也不會出現超 細粉體自燃現象。(6)為了使生產符合環保要求，生產過程中的細粉碎過程和超細粉 碎過程均采用了雙層密封設計，即設備的出料口設計成了密閉型漏斗式料倉結構，并 直接與嫘旋輸送器連接，在整個設備外又設計了帶通風系統的防塵隔音板，使生產過 程在防塵和隔音的封閉環境下進行，既避免了對環境的污染，又減少了對操作人員的 傷害。四
圖1是本發明雙向旋轉球磨超細粉碎裝置的結構示意圖。 圖2是本發明雙向旋轉球磨超細粉碎方法的流程圖。五具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。結合圖1，本發明雙向旋轉球磨超細粉碎裝置，包括筒體1、筒體1形成的空腔11
和在簡體1內設置的內襯板2,與簡體1作相反方向旋轉的內旋轉軸7穿過空腔11和 筒體1的端面蓋板3，在空腔ll內的內旋轉軸7上設置攪拌裝置4，與端面蓋板3連 接的外筒支撣件5對稱地設置在空腔11外的內旋轉軸7上，與外筒支據件5相配合的 外筒支撐軸承6和帶動筒體1旋轉的傳動機構9分別設置在外筒支撐件5上，在所述 的外筒支撐件5與內旋轉軸7在空腔11外的一端之間依次設置內旋轉軸承8和內旋轉 軸7的傳動裝置12,并在內旋轉軸7上設置密封裝置10,在筒體l外設置通冷卻水的 夾套13,以降低生產過程中產生的熱量，；在該筒體1下端設置并將筒體1的進/出料 口密閉的密閉收料倉14，既方便生產的粉體及時收集又防止粉塵飛揚和污染；在筒體 1上的任意一個激出料口蓋板上設置與抽真空裝置連接的抽真空閥門15，通過管道與 抽真空裝置(真空泵)連接；在筒體1的內表面設置可以采用多種材質的內襯16，該 內襯16的材料可以為碳鋼、不銹鋼、陶瓷、剛玉、氧化鋯或者聚氨酯。所以使用的磨 球17也相應采用碳鋼球(軸承鋼球)、不銹鋼球、陶瓷球、剛玉球以及氧化鋯球。為 了盡量降低和減少生產過程中噪音，在筒體l、內旋轉軸7、傳動機構9、傳動裝置12 和密閉收料倉14組成的整個雙向旋轉球磨超細粉碎裝置外設置由隔音板構成的隔音裝 置。結合圖2,本發明利用上述的雙向旋轉球磨超細粉碎裝置進行超細粉碎的方法，將 80目以上的硬而韌且易燃爆的特殊原材料從進/出料口加入筒體1內后，蓋上蓋板后利 用真空泵通過抽真空閥門15對筒體1內進行抽真空處理，啟動帶動筒體1旋轉的傳動 機構9和帶動內旋轉軸7的傳動裝置12進行超細粉碎，其中筒體1的轉速在40 70 轉/分鐘，內旋轉軸7的轉速在20 40轉/分鐘。磨球17的級配可以增加接觸面積。但 是磨球過小卻無法形成強有力的沖擊和研磨作用力，雖然有利于極細顆粒的進一歩粉 碎，但卻無法粉碎相對較粗顆粒，造成了產品粒度分布變寬，并造成粉碎時間增加， 因此，大小不同直徑的磨球彼此搭配可以形成大小不同的球間空隙，有利于不同粒徑 的顆粒進入不同大小的空隙中充分粉碎。經過大量試驗表明，磨球17級配為O5 10mm 占總磨球質量的35% 55%、 O10 20mm占總磨球質量的25°/。~35%以及O20 3ttmm占總磨球質量的20 35^:料球質量比為1: 4~1: 15;粉碎時間控制在3~6小 時，在粉碎過程中的簡體夾套13內通冷卻水，使筒體1的溫度在25 50度；粉碎結束 后先通過抽真空閥門15充入氮氣后靜止10~30分鐘，然后出料到密閉收料倉14內。 對于硬而韌且易燃爆的特殊原材料為青岡木炭、硫磺、氧化劑、RDX、點火藥劑、金 剛素、赤磷、金屬硅、鋁、鎂、銅、鐵、石英石、鈦酸鍶、拋光粉或中藥材靈芝；其 中，金剛素在粉碎時加入二氧化硅、氧化鈣和氧化鎂的添加劑；鋁、鎂、銅、鐵在粉 碎時添加硬脂酸、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、十二烷基苯磺酸鈉或十二垸基磺酸鈉作為表 面包蠆劑。其他原材料不需要添加劑。如果硬而韌且易燃爆的特殊原材料細度為10~80目，必須將其細粉碎后再超細粉 碎，即將10~80目的硬而韌且易燃爆的特殊原材料從進/出料口加入筒體l內后，蓋上 蓋板后利用真空泵通過抽真空閥門15對簡體1內進行抽真空處理，啟動帶動筒體1旋 轉的傳動機構9和帶動內旋轉軸7的傳動裝置12進行細粉碎,其中筒體1的轉速在40~ 70轉/分鐘，內旋轉軸7的轉速在20 40轉/分鐘。對于硬而韌的特殊材料而言，采用 雙向旋轉球磨超細粉碎工藝時磨球直徑與級配的選擇至關重要，它直接關系到粉碎時 間的長短和粉碎細度的變化，并最終決定著生產成本和產品細度要求。試驗研究表明， 對于進料粒度較粗的原料(10目 20目)，通常需采用直徑較大(020 50mrn)的磨 球及其級配，這樣球與球之間才能有較大的空隙容許粗顆粒進入，提高球與物料顆粒 的接觸面積，如使用直徑較小(05 20mm)的磨球及其級配，球與球間的空隙明顯變 小，粗顆粒無法進入，造成的結果就是球與球相互摩擦損耗，而物料與物料相互碰撞， 根本無法起到粉碎的目的，即使部分較小的物料顆粒進入空隙中被粉碎后細度降低， 也會造成產物粒度分布寬，不均勻，無法使最終產品達到平均粒徑dso小于3微米甚至 納米級，試驗表明，磨球17級配為O20 30mm占總磨球質量的15W 25M, 030~ 40mm占總磨球質量的20 30%以及O40 50mm占總磨球質量的55~65% 。提高粉 碎效果的另一個重要因素就是料球之比，在其他粉碎條件相同的情況下，料球之比越 小，粉碎時間越短，但是生產量相對減小。料球質量比為1: 5~1: 20;粉碎時間控制 在1 2小時，在粉碎過程中的筒體夾套13內通冷卻水，使筒體1的溫度在25 50度； 粉碎結束后先通過抽真空閥門15充入氮氣后靜止10~30分鐘，然后出料到密閉收料倉 14內采用80目的振動篩篩分，將篩上小于80目的粗粉物料再進行細粉碎，而將篩下 大于80目的細粉物料加入筒體1內進行超細粉碎。當然，如果以塊狀體、粗顆粒以及粗粉體形式存在的硬而韌且易燃爆的特殊原材 料，其細度小于10目時，應先粗粉碎后，再利用上述雙向旋轉球磨超細粉碎裝置分別 進行細粉碎和超細粉碎。將小于10目的硬而韌且易燃爆的特殊原材料進行粗粉碎，采 用篩分方式進行篩分，將小于10目的較大粗粉物料返回重新進行粗粉碎，而將細度大 于10目的細粉物料加入筒體[1內進行細粉碎。下面以實施例再進一步說明本發明雙向旋轉球磨超細粉碎方法。 實施例1:超細片狀鋁粉的生產將球形噴霧鋁粉(平均粒徑d5(^20nm左右)裝 入筒體1容積為800L的雙向旋轉球磨超細粉碎設備中，投料量為200kg，并添加占鋁 粉重量5%的硬脂酸作為表面包覆劑，磨球17 (不銹鋼鋼球)用量為l噸，選用如下 級配，即O5 10mm: 45%， 0>10 20mm: 35%,啦0 30: 20%，筒體1轉速為70 轉/分鐘，內旋轉軸7轉速為40轉/分鐘，電機功率為30kW，生產過程中筒體夾套13 中通冷卻氷，粉碎4 5小時后能使球形鋁粉超細化至平均粒徑dsoOjun的片狀鋁粉， 然后立即將其裝入密閉收料倉14中，通過螺旋輸送器進行輸送包裝(采用雙層聚乙烯 塑料袋)。為防止生產過程中炭粉產生燃爆現象，在細粉碎和超細粉碎工藝過程中，在 每次投料結束后對筒體1內進行抽真空處理，粉碎結束后先充少量氮氣靜止30分鐘后 再出料。實施例2:超細橡樹木炭粉生產將長度為20cm的橡樹木炭棒(①-5cm)通過 粗粉碎工藝破碎至10目左右的炭顆粒，為避免少量大顆粒(5mm以上)的混入，粗粉 碎后須進行粗篩揀，以保證進入后續細粉碎過程的煤顆粒的粒度大小基本均勻，以降 低細粉碎時間，減少能耗，提高生產效率與產品均勻性。粗粉碎后的炭顆粒采用雙向 旋轉球磨粉碎工藝技術進行細粉碎，選用筒體1為800L的相應設備，每次投料量為 350kg,磨球17 (軸承鋼球)用量為U5噸，選用如下級配，即O20 30mm: 20。丄 030 40mm: 30%, <M0~50: 50%,筒體1轉速為60轉/分鐘，內旋轉軸7轉速為 40轉/分鐘，電機功率為30kW,粉碎1.5 2小時后能使該物料粉碎至80目左右的粗
炭粉，將其裝入密閉收料倉14中儲存待用，為避免少量較大顆粒，使用80目振動篩進行分離，符合要求的粗炭粉采用雙向旋轉球磨超細粉碎工藝技術進行超細粉碎，同 樣選用筒體1為800L的設備，每次投料量250kg,磨球17 (軸承鋼球)用量為1.25 噸，選用如下級配，即O5 10mm: 50%, 0>10 20mm: 30%,屯20 30: 20%，筒 體l轉速為60轉/分鐘，內旋轉軸7轉速為30轉/分鐘，電機功率為30kW,粉碎2 3 小時后能使粗炭粉超細化至平均粒徑d5o<2Mm,然后立即將其裝入密閉收料倉14中， 通過蠊旋輸送器進行輸送包裝，在包裝前使用除鐵器進行除鐵，然后用雙層聚乙烯塑 料袋進行包裝。為防止生產過程中炭粉產生燃爆現象，在細粉碎和超細粉碎工藝過程 中，在每次投料結束后對筒體1內進行抽真空處理，粉碎結束后先充少量氮氣靜止30 分鐘后再出料。實施例3:超細橡塑填3N~~煤基復合功能粉體的生產采用顎式破碎等沖擊式粉 碎技術將煤塊(0-15cm)破碎至直徑為10目的煤顆粒，經過10目的滾筒篩篩分， 篩下物加入到雙向旋轉球磨粉碎設備中進行細粉碎，筒體1體積為2000L，裝有4噸 的磨球17 (軸承鋼鋼球)，其級配為020 30rnm: 20%, 030 40mrn: 30%, 0>40 50mm: 50%,球料比為10:1,在筒體1轉速為60轉/分鐘，內旋轉軸7轉速為35轉/ 分鐘的速度下球磨lh后即可，將粉料卸出，放到球磨機下端的密閉收料倉14中，經 80目振動篩篩分，篩下物儲存，少量篩上物返回雙向旋轉球磨粉碎設備中再次粉碎， 將生產出的細粉800kg裝入3000L的雙向旋轉球磨超細粉碎機中，并加入少量功能添 加劑，包括二氧化硅8kg,氧化鈣4kg，氧化鎂4kg,設備中裝有7噸磨球(軸承鋼 鋼球)，其級配為05 10rnm: 40%, 0H0 20mm: 30%, <D20 30mm: 20%，球 料比8.8:1,在筒體1轉速為50轉/分鐘，內旋轉軸7轉速為35轉/分鐘的速度下進行 超細粉碎和均勻混合，3h后停止工作，將超細粉體產品——煤基復合功能粉體卸出， 放入設備下端的密閉收料倉14中，采用嫘旋輸送器進行輸送，雙層聚丙烯塑料包裝袋 包裝。
權利要求
1、一種雙向旋轉球磨超細粉碎裝置，包括筒體[1]、筒體[1]形成的空腔[11]和在筒體[1]內設置的內襯板[2]，與筒體[1]作相反方向旋轉的內旋轉軸[7]穿過空腔[11]和筒體[1]的端面蓋板[3]，在空腔[11]內的內旋轉軸[7]上設置攪拌裝置[4]，與端面蓋板[3]連接的外筒支撐件[5]對稱地設置在空腔[11]外的內旋轉軸[7]上，與外筒支撐件[5]相配合的外筒支撐軸承[6]和帶動筒體[1]旋轉的傳動機構[9]分別設置在外筒支撐件[5]上，在所述的外筒支撐件[5]與內旋轉軸[7]在空腔[11]外的一端之間依次設置內旋轉軸承[8]和內旋轉軸[7]的傳動裝置[12]，并在內旋轉軸[7]上設置密封裝置[10]，其特征在于在筒體[1]外設置通冷卻水的夾套[13]；在該筒體[1]下端設置并將筒體[1]的進/出料口密閉的密閉收料倉[14]；在筒體[1]上的任意一個進/出料口蓋板上設置與抽真空裝置連接的抽真空閥門[15]；在筒體[1]的內表面設置內襯[16]。
2、 根據權利要求1所述的雙向旋轉球磨超細粉碎裝置，其特征在于筒體[l]的內襯[16]的材料為碳鋼、不銹鋼、陶瓷、剛玉、氧化鋯或者聚氨酯。
3、 根據權利要求1所述的雙向旋轉球磨超細粉碎裝置，其特征在于在筒體[l〗、 內旋轉軸[7]、傳動機構[9]、傳動裝置[12和密閉收料倉[14]組成的整個雙向旋轉球磨超細粉碎裝置外設置由隔音板構成的隔音裝置。
4、 一種利用權利要求l、 2或3所述的雙向旋轉球磨超細粉碎裝置進行超細粉碎 的方法，其特征在于將80目以上的硬而韌且易燃爆的特殊原材料從進/出料口加入 簡體[l]內后，蓋上蓋板后利用真空泵通過抽真空閥門[15]對筒體[1]內進行抽真空處理,其中簡體[l]的轉速在40 70轉/分鐘，內旋轉軸[7]的轉速在20 40轉/分鐘；磨球[17] 級配為(D5 10mm占總磨球質量的35% 55%、 O10 20mm占總磨球質量的25% 35M以及O20 30mm占總磨球質量的20 35M;料球質量比為1: 4~1: 15;粉碎時 間控制在3~6小時，在粉碎過程中的筒體夾套[13]內通冷卻水，使筒體[l]的溫度在25~50 度；粉碎結束后先通過抽真空閥門[15]充入氮氣后靜止10~30分鐘，然后出料到密閉收 料倉[14]內。
5、 根據權利要求4所述的雙向旋轉球磨超細粉碎方法，其特征在于將10~80目 的硬而韌且易燃爆的特殊原材料從進/出料口加入筒體[l內后，蓋上蓋板后利用真空泵 通過抽真空閥門[15]對筒體[1]內進行抽真空處理，啟動帶動筒體[1]旋轉的傳動機構[9] 和帶動內旋轉軸[7]的傳動裝置[12]進行細粉碎，其中筒體[l]的轉速在40 70轉/分鐘， 內旋轉軸[7]的轉速在20 40轉/分鐘；磨球[17]級配為O20 30mm占總磨球質量的15 % 25% ， <MO 40mm占總磨球質量的20 30%以及O40~50mm占總磨球質量的 55~65%:料球質量比為l: 5~1: 20;粉碎時間控制在1~2小時，在粉碎過程中的筒 體夾套[13]內通冷卻水,使筒體[1]的溫度在25 50度;粉碎結束后先通過抽真空閥門[15] 充入氣氣后靜止10~30分鐘，然后出料到密閉收料倉[14]內采用80目的振動篩篩分， 將篩上小于80目的粗粉物料再進行細粉碎，而將篩下大于80目的細粉物料加入筒體 [l]內進行超細粉碎。
6、 根據權利要求5所述的雙向旋轉球磨超細粉碎方法，其特征在于將小于IO 目以塊狀體、粗顆粒以及粗粉體形式存在的硬而韌且易燃爆的特殊原材料進行粗粉碎， 采用篩分方式進行篩分，將小于IO目的較大粗粉物料返回重新進行粗粉碎，而將細度 大于10目的細粉物料加入筒體[l]內進行細粉碎。
7、 根據權利要求4所述的雙向旋轉球磨超細粉碎方法，其特征在于硬而韌且易 燃爆的特殊原材料為靑岡木炭、硫磺、氧化劑、RDX、點火藥劑、金剛素、赤磷、金 屬硅、鋁、鎂、銅、鐵、石英石、鈦酸鍶、拋光粉或中藥材靈芝；其中，金剛素在粉 碎時加入二氧化硅、氧化鈣和氧化鎂的添加劑；鋁、鎂、銅、鐵在粉碎時添加硬脂酸、 硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基磺酸鈉作為表面包覆劑。
全文摘要
本發明公開了一種雙向旋轉球磨超細粉碎裝置及其方法。它在筒體外設置通冷卻水的夾套；在該筒體下端設置并將筒體的進/出料口密閉的密閉收料倉；在筒體上的任意一個進/出料口蓋板上設置與抽真空裝置連接的抽真空閥門；在筒體的內表面設置內襯。雙向旋轉球磨超細粉碎方法是將80目以上的原材料加入筒體內后，對筒體內進行抽真空處理，啟動傳動裝置進行超細粉碎，其中筒體的轉速在40～70轉/分鐘，內旋轉軸的轉速在20～40轉/分鐘；磨球級配為Φ5～10mm占總磨球質量的35％～55％、Φ10～20mm占總磨球質量的25％～35％以及Φ20～30mm占總磨球質量的20～35％；料球質量比為1∶4～1∶15。本發明生產時間短，能耗低，生產成本降低，克服了微細顆粒易團聚、融聚等問題。
文檔編號B02C17/00GK101161347SQ20061009675
公開日2008年4月16日 申請日期2006年10月13日 優先權日2006年10月13日
發明者劉宏英, 煒 姜, 宋洪昌, 李鳳生, 毅 楊, 鄧國棟, 顧志明 申請人:南京理工大學