[發明專利]一種基于旋轉流場的超細粉體濕法靜電分級裝置

有效

• 申請號: 201811236163.4
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109225643B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 黃然;俞建峰;李志華;鄭向陽;金楠;劉志強;俞俊楠
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B03C7/06
• 分類號: B03C7/06
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種基于旋轉流場的超細粉體濕法靜電分級裝置，屬于超細粉體分級設備領域。本發明的超細粉體濕法靜電分級裝置包括筒體，所述筒體為中空的腔體，筒體內設有輸料軸和旋轉軸，筒體側壁設置有出料口，下端通過機架安裝有減速電機，內壁設有第一電極片；所述輸料軸和旋轉軸之間安裝有噴頭結構，所述旋轉軸通過聯軸器與減速電機相連，所述輸料軸和旋轉軸外壁設有第二電極片；所述噴頭結構用于將物料噴射進入筒體形成旋流，經過分級的各級粉體經出料口分級排出收集。本發明集旋轉流場與濕法靜電分級為一體，有效提高了超微粉體分級效率，并實現了分級產物的多級收集，且結構緊湊、操作簡單。

技術領域

本發明屬于超細粉體分級設備領域，特別涉及一種基于旋轉流場的超細粉體濕法靜電分級裝置。

背景技術

超細粉體在化工、冶金、電子、材料、國防及其他高精尖技術領域有著廣泛的應用。然而機械法制造的粉體粒度通常不能滿足工業應用對超細粉體粒度的要求，需要進行分級處理。常用的分級方法如重力沉降分級、溢流分級、離心分級等方法難以獲得穩定、均勻的分級力場，導致產物分級精度低，粒徑分布寬，影響超微粉體的應用效果。超細粉體由于粒度極小，顆粒的比表面積增大，顆粒間極易產生團聚，進而形成粒度較大的顆粒團，嚴重影響超細粉體的分級效果。

靜電分級是利用靜電場力對大小不同的帶電粒子具有不同的吸引力，從而使大小不同的超細粒子在特定的裝置中進行分級處理。由于攜帶同種電性電荷，進一步增強了顆粒間的分散性，可減少顆粒團聚。在公告號為CN 101199953B的專利中，徐政等人提供了一種超細粉體干法靜電分級裝置，主要包括進料部分、靜電分散部分、靜電分級部分、產品收集器以及高壓靜電電源和分級電源，通過高壓電源對粉體進行荷電處理后由靜電分級部分對粉體進行分級處理，但是為了使粉體荷電并充分提高粉體的分散性，粉體的荷電電壓需高達數十千伏，能耗高且存在較大安全隱患。日本廣島大學學者Hideto Yoshida等人開發了靜電沉降水篩、靜電水力旋流器等實驗裝置，進行濕法靜電分級的相關研究并取得了良好的分級效果。靜電沉降水篩裝置是在豎直方向增加穿孔金屬板，通過連接電源正負極在豎直方向產生靜電場，增加粗細顆粒沉降速度差，進行顆粒分級。然而該裝置中顆粒沉降方向與物料噴射方向在同一路徑上，造成流場紊亂，嚴重影響顆粒的收集，影響其分級效率，同時該裝置無法分篩多級粉體顆粒。旋流器用于氣固、固液的兩相分離作業，通過向心力及重力實現兩相的分離，目前尚未應用在同一相物質多尺寸分級作業。

因此，有必要開發一種流場穩定、操作安全、多尺寸粉體分級、分級效率高的超細粉體靜電分級裝置。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種基于旋轉流場的超細粉體濕法靜電分級裝置，通過旋轉流場和靜電場進行超細粉體分級，并實現超細粉體的多級收集，提高超細粉體的分級效率。

本發明提供一種基于旋轉流場的超細粉體濕法靜電分級裝置，包括筒體、輸料軸、旋轉軸、噴頭結構、電極片；所述筒體為中空腔體，且為多級錐結構，筒體側壁開有出料口，所述輸料軸、旋轉軸、噴頭結構位于筒體內部；所述輸料軸為空心軸，噴頭結構側周面開有噴射孔，噴頭結構分別與輸料軸、旋轉軸相連；所述電極片包括第一電極片和第二電極片；

粉體物料從輸料軸上端進入，旋轉軸帶動噴頭結構及輸料軸轉動，輸料軸內的物料經噴頭結構的噴射孔噴出，被噴射出的物料帶有旋流效果，第一電極片與第二電極片構成靜電場，物料經靜電力、向心力、重力的耦合作用實現分級，分級后的粉體顆粒從出料口排出。

在一種實施方式中，所述噴頭結構包括噴頭底座和噴頭端蓋，所述噴頭底座側周面均勻設有噴射孔，噴頭底座與旋轉軸固連，噴頭端蓋與輸料軸固連，所述噴頭底座與噴頭端蓋通過螺栓固連在一起，構成中空腔體，輸料軸與旋轉軸的軸線重合；噴頭結構起到法蘭的作用，將輸料軸及旋轉軸固定在一起，同時噴頭底座側周面的噴射孔將物料進行噴射出。