[發明專利]利用工廠余熱制備超微細粉體的方法

無效

• 申請號: 200810046255.6
• 申請日: 2008-10-10
• 公開（公告）號: CN101716547A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 盧忠遠;嚴云;齊硯勇;徐迅
• 申請（專利權）人: 盧忠遠
• 主分類號: B02C19/06
• 分類號: B02C19/06;B02C23/08
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 詹永斌;吳彥峰

技術領域

本發明屬于對固體物料進行粉碎以制備粉體的方法，特別涉及一種利用工廠余熱作為動力，制備超微細粉體的方法。

背景技術

氣流粉碎機與其它粉碎機不同，它是在高速氣流作用下，物料通過本身顆粒之間的撞擊，氣流對物料沖擊剪切作用以及物料與其它部件的沖擊、摩擦、剪切而使物料粉碎。因此，經氣流粉碎后的物料具有平均粒度細、粒度分布較窄、顆粒表面光滑、顆粒形狀規整、純度高、活性大、分散性好、可粉碎熔點低的優點，適用于熱敏性材料及生物活性制品(因為氣流粉碎機以壓縮空氣為動力，壓縮氣體在噴嘴處的絕熱膨脹會使系統溫度降低)，據統計，國際上約25％的氣流粉碎機是用于藥物的超細制備。而且若采用N₂、CO₂等氣體時，可進行特殊場合下惰性氣氛中的粉碎。氣流粉碎可在無菌狀態下操作，生產過程連續，生產能力大，自控、自動化程度高。但是，機械沖擊式粉碎機、振動磨、攪拌磨等粉碎設備的生產周期往往較長，從而使生產效率低；物料粉碎時會產生大量的熱，致使熱敏性物料變質，而且設備的磨損會污染產品。因此這些機械式粉碎機已不能完全滿足人們對超細粉體物料越來越高的要求，氣流粉碎設備在生產超細粉體方面有取代機械式粉碎機的趨勢。

但是現有的氣流粉碎工藝方法采用壓縮空氣還存在加熱氣體需要耗能以及能量轉換過程中能耗大的問題。

發明內容

本發明的目的是解決現有氣流粉碎工藝方法能耗大的問題，提供一種利用工廠余熱來加熱氣體使之成為過熱蒸汽以提高能源利用率、減少能源消耗，以制備超微細粉體，以使所制備的粉體能夠滿足水泥或混凝土、高分子填料、陶瓷、造紙、藥材加工、食品加工等領域。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：

利用工廠余熱制備超微細粉體的方法，包括如下步驟：

a.將工廠余熱的過熱蒸汽和需粉碎物料加入到超微細粉體制備裝置中；

b.過熱蒸汽通過伸入超微細粉體制備裝置的噴嘴，形成超音速氣流帶動物料相互碰撞以粉碎；

c.對物料粉碎后形成的超微細粉體進行分級并收集；

所述步驟a中，需粉碎的物料粒徑小于2mm

所述步驟c中，形成的超微細粉體包括粒徑范圍為5～100μm的細粉和粒徑范圍為5μm以下的超微粉體。

對于粒徑大于2mm的物料，還包括在步驟a之前的步驟a0，即將物料預粉碎至粒徑小于2mm。

所述需粉碎的物料是天然礦石或工業固體廢棄物或中藥材。

所述需粉碎的物料是石灰石或石英礦石或粘土。

所述需粉碎的物料是粉煤灰或煤渣或礦渣或鋼渣或磷渣。

所述工廠余熱是水泥廠余熱或火電廠余熱或鋼鐵廠余熱。

所述步驟c采用調節選粉機的頻率來對粉碎的物料進行分級收集。

本發明采用上述方法，充分利用了工廠余熱，克服了傳統粉磨方式能耗高的缺點；利用工廠余熱的過熱蒸汽，再利用噴嘴將其加速到超音速，物料間相互沖擊、摩擦、剪切以達到粉碎目的，通過調節渦輪選粉機的頻率可以根據需要制備不同細度的超微細粉體。

工廠余熱是在一定經濟技術條件下，在能源利用設備中沒有被利用的能源，也就是多余、廢棄的能源，它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質余熱、廢汽廢水余熱、高溫產品和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。根據調查，各行業的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17％～67％，可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60％，例如火電廠低品位過熱蒸汽、水泥廠余熱、鋼鐵廠余熱等。

因此，采用上述方法的本發明，與現有技術相比，具有如下優點：

(1)工業余熱易得而且價格便宜；

(2)以工業余熱作動力的超微粉體制備設備減少了中間的能源轉換過程，降低了能量消耗，因而節能效果非常顯著，其能量轉換形式為：燃料→余熱的勢能和熱能→余熱的動能→物料顆粒的微細化；與壓縮空氣氣流磨相比，能量轉換少了二個損失較大的過程，即余熱的勢能→電能，電能→壓縮空氣的勢能；燃料轉化為電能的過程中，能量損失十分嚴重，即使是高參數蒸汽動力廠，其實際效率也只有40％左右；而燃料轉化為余熱勢能與熱能的效率通常在76％～87％，以工業余熱作動力的微納粉體制備設備的能耗遠遠低于空氣氣流磨；

(3)蒸汽工質的壓強可以很高，且其成本并不因為壓強的提高而直線上升。因此，可以采用壓強比空氣工質壓強高得多的過熱蒸汽進行氣流粉碎；