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改性與改型
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SLG和PSC超細(xì)粉體改性機(jī)設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)
來源：中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)    更新時(shí)間：2015-07-13 11:38:21    瀏覽次數(shù)：
 
1  設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)
       設(shè)計(jì)的粉體與改性劑霧化裝置的處理方式為連續(xù)式。綜合上述 SLG 和 PSC 連續(xù)式粉體表面改性機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，以及超細(xì)粉體對(duì)溫度的要求，所設(shè)計(jì)的粉體改性裝置的概念性設(shè)計(jì)如圖 1 所示。

圖 1　粉體改性裝置的概念性設(shè)計(jì)
       由圖1 可知，經(jīng)分級(jí)機(jī)分級(jí)后的粉體，因粉體團(tuán)聚問題，不符合粒徑大小的部分經(jīng)通道 1 重新回到粉碎機(jī)再次粉碎，粉碎后的粉體再次進(jìn)入分級(jí)機(jī)分級(jí)；而經(jīng)分級(jí)機(jī)分級(jí)后符合粒度要求的粉體則經(jīng)通道 2 直接進(jìn)入改性室。改性劑與粉體分開霧化，霧化后的粉體與改性劑分別進(jìn)入改性室進(jìn)行改性。
1.1　分級(jí)機(jī)
       分級(jí)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。其工作原理為：原料隨一次進(jìn)風(fēng)經(jīng)過給料閥進(jìn)入機(jī)內(nèi)分級(jí)區(qū)，隨著旋轉(zhuǎn)氣流做圓周運(yùn)動(dòng)，粗細(xì)粉體因受離心力的不同而產(chǎn)生第一次分級(jí)?？紤]到粗顆粒的反彈方向，將風(fēng)柵葉片與分級(jí)葉輪的方向設(shè)計(jì)為垂直方向?qū)ΨQ。在帶風(fēng)柵葉片的圓柱形殼體壁上有切向氣流噴射孔，以供二次、三次氣流通過，噴射進(jìn)入分級(jí)室，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流。在一次氣流結(jié)束后，粗顆粒 (包括夾帶細(xì)顆粒的“偽粗顆粒”) 被甩到圓柱形殼體內(nèi)壁上，并沿壁滑落到調(diào)隙錐上，粗顆粒堵住調(diào)隙錐的縫隙，從而堆積在調(diào)隙錐上；一次氣流結(jié)束后，開始二次氣流作用，二次氣流對(duì)堆積在調(diào)隙錐上的粗顆粒進(jìn)行分級(jí)，其中的“偽粗顆粒”就會(huì)因離心力作用而從粗顆粒中分離出來，分離出來的細(xì)粉沿著整流錐，通過分級(jí)葉輪從細(xì)粉出口排出；三次氣流起強(qiáng)化分級(jí)機(jī)對(duì)被分級(jí)物料分散和分級(jí)的作用，使分散和分級(jí)反復(fù)進(jìn)行，因而有助于提高分級(jí)精度和分級(jí)效率。

圖 2　分級(jí)機(jī)結(jié)構(gòu)示意
1.2　粉碎機(jī)
       粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。粉體從噴嘴上方引入，粗粉經(jīng)加料器 4 引入粉碎室 1，由于加料器 4 給粗粉一個(gè)速度，所以理論上粗粉顆粒在進(jìn)入粉碎室后朝著噴嘴 5 (4 個(gè)對(duì)稱分布) 射流中心噴射。

圖 3　粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意
       同樣，為了解決粉體在底部殘留問題，在粉碎室 1 的圓形底部也設(shè)置了 4 個(gè)對(duì)稱的噴嘴 6，由計(jì)算機(jī)電器箱統(tǒng)一控制4 個(gè)噴嘴的速度，從而使水平方向不會(huì)因?yàn)榉炙俣榷鴮?duì)粉碎室 1 的內(nèi)壁造成沖擊磨損。當(dāng)粉碎室 1 停止運(yùn)作后，殘留的粉體也可以通過底部的卸料口卸除。通過 8 個(gè)噴嘴的噴射作用，在粉碎室 1 的上部形成流化床，顆粒在氣流的粉碎沖擊中被粉碎，細(xì)粉隨著氣流上升，從細(xì)粉出口排出，進(jìn)入分級(jí)機(jī)分級(jí)。粗粉則由于重力作用而重新回落到粉碎室 1 進(jìn)行粉碎。在粉碎室外壁上設(shè)有壓力表 3，可以測(cè)出粉碎室 1 的內(nèi)部氣壓，一旦測(cè)出壓力異常，壓力表立刻將信息反饋給電器箱中的計(jì)算機(jī)，使噴嘴強(qiáng)制停止噴射氣流，從而避免氣流在粉碎室膨脹引起爆炸性事故。
1.3　改性劑霧化裝置
       改性劑霧化裝置如圖 4 所示。壓縮空氣從氣體通道 13 進(jìn)入霧化裝置，一部分氣體通過液體輸送外殼11 上的小孔進(jìn)入中心多孔管 2 (管壁有很多小孔，可供空氣流入)，大部分氣體則流向混合通道 14。在混合通道外殼 9 上開有氣體支路 4，通向混合通道 14 的氣體有一部分通過氣體支路 4 流向 5，進(jìn)而到達(dá)環(huán)形縫隙 6，最后通過噴射口 7 通向混合通道 14。改性劑通過液體輸送通道 1 進(jìn)入中心多孔管 2，在中心多孔管 2 中，氣體伴隨著改性劑向前流動(dòng)，通過噴嘴 3 進(jìn)入混合通道14。在改性劑噴出噴嘴 3 的同時(shí)，中心多孔管 2 中的氣泡膨脹，擠壓沖擊液體改性劑，氣體輸送通道 13 中的氣體也對(duì)該部分液體有摩擦、沖擊作用，從而進(jìn)一步霧化改性劑液體。在霧化后的改性劑噴出霧化裝置前，從噴射口 7 噴出的氣體再次對(duì)其進(jìn)行沖擊霧化，從而可使改性劑粒徑更小。

圖 4　改性劑霧化裝置結(jié)構(gòu)示意
       改性劑霧化裝置簡(jiǎn)單、實(shí)用，可做到在同一個(gè)裝置中對(duì)改性劑進(jìn)行 3 次霧化：① 改性劑從中心多孔管 2 經(jīng)噴嘴 3 噴出時(shí)氣泡的膨脹；② 氣體輸送通道13 的氣體沖擊，從噴嘴 3 中噴出的改性劑；③ 從噴射口 7 中噴出的氣體再次沖擊改性劑，從而可得到更小粒徑的改性劑顆粒。
1.4　改性室的設(shè)計(jì)
       改性室的結(jié)構(gòu)如圖 5 所示。霧化后的粉體顆粒伴隨著氣流從霧化硅酸鈣入口 3 進(jìn)入改性室 1。霧化后的改性劑經(jīng)過改性劑入口后噴射進(jìn)入改性室，改性劑小霧滴伴隨著氣流噴射到粉體顆粒上，使粉體與改性劑發(fā)生包覆改性，經(jīng)改性室改性后的粉體通過螺旋輸送器 5 輸出。
       螺旋輸送器的設(shè)計(jì)是考慮到粉體與改性劑進(jìn)一步包覆，因?yàn)檫M(jìn)入改性室的部分粉體顆粒與改性劑可能還未發(fā)生改性就已經(jīng)被氣流攜帶進(jìn)入螺旋輸送器輸出。改性室的溫度由遠(yuǎn)紅外加熱，利用不銹鋼作電阻帶 10，當(dāng)電流通過時(shí)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽藷崮軅鲗?dǎo)給改性室一側(cè)涂有遠(yuǎn)紅外涂料的陶瓷碳化硅板 9，激發(fā)遠(yuǎn)紅外涂料中的金屬氧化物原子，可提高遠(yuǎn)紅外輻射能，而碳化硅板既以熱傳導(dǎo)又以遠(yuǎn)紅外輻射形式向改性室加熱。為了保持改性室內(nèi)溫度恒定，同時(shí)改善因高溫導(dǎo)致的炎熱的工作環(huán)境，在改性室的外側(cè)設(shè)有保溫層 7 和隔熱絕緣層 6。

圖 5　改性室結(jié)構(gòu)示意
3　結(jié)語
       基于目前最常用的 SLG 和 PSC 粉體改性機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，提出了超細(xì)粉體改性裝置的概念性設(shè)計(jì)方案，該方案的設(shè)計(jì)思想是將超細(xì)粉體和改性劑單獨(dú)霧化，然后分別進(jìn)入改性室包覆改性。該裝置可增加粉體與改性劑的接觸面，從而提高粉體的包覆率。

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