[發明專利]一種高溫行星球磨設備

在審

• 申請號: 202011634163.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112827580A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 林曉晨;許元順;張大鵬;趙澤華;馬兵;張后虎
• 申請（專利權）人: 生態環境部南京環境科學研究所
• 主分類號: B02C17/08
• 分類號: B02C17/08;B02C17/10;B02C17/18;B02C17/24;B02C23/24
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 劉佳慧

本發明公開了一種高溫行星球磨設備，包括托盤和若干球磨單元；托盤可在水平面內轉動；球磨單元包括外框架、內筒行星齒輪和若干金屬磨球；外框架包括框架本體，框架本體設于托盤上，可相對于托盤轉動；行星齒輪固定套在框架本體上，行星齒輪轉動、且轉動方向與托盤的轉動方向相反，框架本體隨托盤轉動的同時、隨行星齒輪反方向自轉；內筒包括筒體，豎向固定在框架本體內；筒體的筒壁內覆有一層保溫層，保溫層內覆有一層耐磨層；筒體內還設有磁軛線圈層，位于保溫層外側或嵌在保溫層中的外側；磁軛線圈層包括磁軛和線圈，線圈位于磁軛內側或嵌在磁軛中的內側；線圈與高頻電源連接；若干金屬磨球設于筒體內。本發明具有溫控精準、高效節能等優點。

技術領域

本發明屬于粉末加工機械設備技術領域，涉及一種球磨設備，尤其涉及一種高溫行星球磨設備。

背景技術

行星球磨機是電子原料和納米材料制作領域的關鍵設備，同時也是一種廣泛用于生物、食品、化妝品、醫藥、材料、采礦、冶金等行業的常用粉體加工設備，筒體高速地公轉與自轉，使鋼球或者陶瓷球與原料間產生剪切與碰撞，實現材料的破碎與研磨。在粉體加工的流程中往往需要在粉磨工序前后對粉體進行加熱，以達到干燥、高溫熱處理或高溫反應的效果。現有技術中粉磨和加熱分屬兩道工藝，至少需要兩套設備，設備占地大。根據所加工粉體的性質，在一些加工過程中需要充入保護氣體，材料在多套設備間的輸送和保存增加了工序和成本，將多個工序集成化可以降低成本并提高質量的穩定性。在現代的材料制備中還有一種利用顆粒破碎瞬間較高的表面化學能促進反應速率的方法，為了讓反應順利進行，也需要溫度控制。同時，現有的行星球磨機將原料一次性放入筒內，攪拌粉碎后再全部倒出，針對顆粒大小或硬度有區別的非均質原料，在大顆粒或硬質顆粒達到目標粒徑之前，小顆粒或軟質顆粒會被過度研磨，造成產品粒徑均一性不佳。實現研磨和熱處理結合的連續粉體加工生產方法具有很好的應用前景和經濟效益，在攪拌過程中實現即時篩分，還可以避免過度研磨，在節省能耗的同時可以提高產品質量。

針對球磨與熱處理的結合，發明CN100460074C和CN102614965B等采用了將球磨機置于高溫爐中的技術路線，高溫下球磨機各部件容易發生損壞，特別是驅動和傳動部件，而且由外而內的加熱需要先加熱球磨筒壁，再通過筒壁和材料的熱傳遞實現，筒壁和材料的接觸面積有限，造成材料升溫慢、加熱不均勻。并且將球磨置于高溫爐中的技術只能按批次處理材料，無法實現連續生產。發明CN107866312B和CN109282585B使用熱風對材料進行烘干，但由于氣體比熱低，所能攜帶的能量有限，在現實情況下氣體加熱升溫速度慢，其作用僅限于烘干，無法達到較高溫度。發明申請公告號CN109663639A提出使用微波進行加熱，理論上可以直接加熱材料，減少對筒體和相關驅動、傳動部件的高溫壓力和熱損失，但在現有技術下，大型微波設備的建設和微波輻射屏蔽成本極其高昂，難以用于大規模生產，而且微波加熱只能針對微波敏感材料，可加工的材料受限，不具有普適性。

發明內容

針對現有的高溫球磨技術與裝備的不足，本發明提供了一種使用電磁感應加熱金屬磨球的技術與裝置，利用研磨時磨球與材料的接觸，在內筒內部這一封閉空間內對目標材料進行高效、快速、均勻的連續加熱，實現在精準溫度和反應氣氛控制下的高溫球磨加工，同時通過氣路的設計，即時將磨細的粉體帶出，避免過度研磨，進一步降低了能耗，同時提高了產品質量。