[發明專利]高分子粉體球化裝置及制備球形粉體材料的方法

在審

• 申請號: 202110633422.2
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113146881A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 帥詞俊;戚方偉;楊友文
• 申請（專利權）人: 江西理工大學南昌校區
• 主分類號: B29B9/10
• 分類號: B29B9/10;B33Y70/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 張忠慶

1.一種高分子粉體球化裝置，其特征在于，包括相配合的進料單元、加熱單元、出料單元；

所述進料單元被配置為包括：

縱向設置的進料斗，其出料口設置有使物料水平輸出的射流器；

與射流器的輸出方向相配合的進料管；

所述加熱單元被配置為包括：

縱向設置的反應器；

通過熱風管與反應器上端連通的加熱裝置；

所述出料單元被配置為采用旋風收料裝置；

其中，所述進料管的進料端從反應器的上端垂直伸入，以與反應器腔體內部連通；

所述熱風管的出風端被配置在進料端上方；

所述旋風收料裝置通過從反應器下端垂直伸入的出料管與反應器腔體內部連通。

2.如權利要求1所述的高分子粉體球化裝置，其特征在于，所述進料斗的下方設置有對出料流量進行控制的關風器，其被配置為包括：

與進料斗出料口相配合的轉軸，其外部軸向上設置有多個放射狀的限定板，以通過相鄰的限定板在轉軸外部構建多個出料槽；

與所述轉軸相配合的動力機構。

3.如權利要求2所述的高分子粉體球化裝置，其特征在于，所述射流器的出氣方向在空間上與其中一個出料槽的延伸方向，或者與進料斗的出料口相配合。

4.如權利要求1所述的高分子粉體球化裝置，其特征在于，所述射流器的功率被配置為10-15kw，以保證其進入到反應器的氣固混合物流速控制在20-25m/s范圍內；

所述加熱裝置的功率被配置為30-40kw。

5.如權利要求1所述的高分子粉體球化裝置，其特征在于，所述反應器上端設置有與熱風管相配合，以對輸入熱風進行分流的的分配器，其被配置為包括：至少為雙層結構的分流板，各層分流板上分別設置有多個分流孔；

其中，各層分流孔的大小在縱向空間上呈遞減狀態，各層分流孔的數目在縱向空間上呈遞增狀態。

6.如權利要求1所述的高分子粉體球化裝置，其特征在于，所述加熱裝置被配置為包括：

對空氣進行加熱的電加熱器；

對電加熱器進行封裝的殼體，其一端設置有相配合的進風口；

其中，所述熱風管或殼體上設置有相配合的抽風機。

7.如權利要求2所述的高分子粉體球化裝置，其特征在于，所述反應器被配置為采用管式氣化爐，其上設置有至少一個透明的觀察窗；

所述反應器、熱風管、殼體均被配置為呈雙層結構。

8.一種應用如權利要求1-7任一項所述高分子粉體球化裝置制備球形粉體材料的方法，其特征在于，包括：

進料斗的物料在出料的過程中，通過射流器的水平射流作用下，將粉體原料沿進料管的分布方向輸送至反應器上端；

進入至反應器腔體中的物料，在熱風管從上端輸入熱風的作用下受熱熔化形成液滴狀，并在表面張力、粘度的作用下進行收縮，使其表面各處受力平衡，達到能量最低的熱力學穩定態；

物理變化的液滴，在風力流經方向以及自身重力的共同輔助作用下降落，并在降落過程中冷凝形成球形顆粒，通過旋風收料裝置進行氣固分離。

9.如權利要求8所述應用高分子粉體球化裝置制備球形粉體材料的方法，其特征在于，進料斗的出料速率通過相配合的關風器進行控制，在關風器旋轉過程中，粉體在對應的出料槽中進行累積；

射流器在空間上與出料槽相配合，每個槽中的粉體在射流器的水平強制射流作用下使粉體沿著進料管上升，并垂直進入至反應器的腔體；

加熱裝置對抽風機吸入的空氣進行加熱，并通過相配合的熱風管輸送至分配器進行分流，以使熱氣流經緩沖后均勻穩定的對腔體內粉體進行加熱。

10.如權利要求8所述應用高分子粉體球化裝置制備粉球形粉體材料的方法，其特征在于，球形粉體制備過程中，所述球形粉體被配置為通過采用預熱、熔融、冷卻的三段式溫度補償方式以得到；

在預熱段，在輸送物料之前，先將反應器內部溫度升至設定的溫度；

在熔融段，在溫度達到設定的溫度后，開始輸送粉料，使進入反應器的物料能直接處于熔融狀態；

在冷卻段，是粉體物料在預定溫度熔融后，在反應器的腔體內自由下落過程中進行冷卻，凝結成球形粉體。