[發明專利]一種臥式高溫球磨設備

在審

• 申請號: 202011636817.X
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112827583A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 林曉晨;馬兵;趙澤華;許元順;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: B02C17/10
• 分類號: B02C17/10;B02C17/18;B02C17/24;B02C17/20;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

本發明公開了一種臥式高溫球磨設備，包括支撐系統、驅動傳動系統和加熱球磨系統；所述加熱球磨系統包括筒體和若干金屬磨球；筒體橫向設置；筒體的筒壁內鋪設有多層結構，包括耐磨層、保溫層和磁軛線圈層；耐磨層位于最內側，保溫層位于耐磨層外側，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；若干金屬磨球置于筒體內；筒體設在支撐系統上，驅動傳動系統帶動筒體滾動；金屬磨球與物料在滾動的筒體內進行研磨，同時線圈通電產生內部交變磁場，使金屬磨球表面產生感應渦流發熱進而加熱物料。本發明具有可同時對物料進行球磨和熱處理，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，尤其涉及一種臥式高溫球磨設備。

背景技術

球磨機不僅是一種廣泛用于選礦、建材、化工等傳統行業的粉磨設備，同時也是電子原料和納米材料制作領域的關鍵設備，一般使用鋼球或者陶瓷球輔助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，以達到干燥或高溫熱處理的效果。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真空環境或者氣體保護，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。將研磨和熱處理結合的材料加工方法具有很好的應用前景和經濟效益。

發明CN100460074C和CN102614965B等采用了將球磨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，可以實現連續生產，但由于氣體比熱低，所能攜帶的能量有限，一味加大氣體流量又容易將球磨中的粉體材料帶走，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，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，僅適用于實驗室小型儀器，難以用于生產，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無法實現對不同材料大型化、連續化生產的問題，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，在球磨筒這一封閉體系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規?；B續生產。

為實現上述目的，本發明提供一種臥式高溫球磨設備，具有這樣的特征：包括支撐系統、驅動傳動系統和加熱球磨系統；所述加熱球磨系統包括筒體和若干金屬磨球；筒體橫向設置，左右兩端分別具有進料口和出料口；筒體的筒壁內鋪設有多層結構，包括耐磨層、保溫層和磁軛線圈層；耐磨層位于最內側，保溫層位于耐磨層外側，磁軛線圈層位于保溫層外側或嵌在保溫層中的外側，其中，磁軛線圈層嵌在保溫層中的外側是指磁軛線圈層短于保溫層，保溫層在內側和兩側包裹住磁軛線圈層；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，其中，線圈嵌在磁軛中的內側是指線圈固定在磁軛內，并相對于整體磁軛，位于內側；線圈與高頻電源連接；若干金屬磨球置于筒體內；筒體設在支撐系統上，驅動傳動系統帶動筒體繞其橫向的中心線滾動；筒體滾動，物料和氣體由進料口進入筒體內，金屬磨球使物料在滾動的筒體內得到研磨，同時線圈通高頻交流電在筒體內部產生交變磁場，使金屬磨球表面產生感應渦流發熱進而加熱物料。

進一步，本發明提供一種臥式高溫球磨設備，還可以具有這樣的特征：其中，所述耐磨層的材料為非磁性、不導電材料，避免產生電磁屏蔽。