专利名称：微细粉碎干燥机和含水物料的粉碎与干燥方法
一种微细粉碎干燥机和含水物料的粉碎与干燥方法，属作业领域的设备制造及物料加工技术。
现有的粉碎干燥机结构是在一个圆形钢筒的下部粉碎室中安装有立轴，立轴上安装有粉碎盘，在粉碎盘圆周靠边缘的位置上方均布多个矩形或柱形的磨块；粉碎室底部设有热空气进孔；圆筒上部为干燥室，干燥室顶部中轴线上安装有另一个立轴，立轴下部安装有分级转子；以两台电机分别带动粉碎机转子和分级转子旋转；干燥室中部筒体一侧安装有螺旋给料机。运行时，块状物料由螺旋给料机送入干燥室内，落到磨块处即被高速旋转的转子磨块击碎，并由底部进入的热空气携带上升，至分级转子处，大颗粒物料被分级转子旋转赋予的离心力分离下来，返回底部继续被粉碎和干燥，干燥的细料由干燥室顶部的出气口送出。该机与热风炉和分离回收装置组合，是粉碎并干燥含水物料的有效方法之一，但由于分级转子轴承在较高的温度(一般在200℃左右)下运行，易出故障，影响连续稳定的运行；另外，该机进料为块状并在一侧喂入，与高速旋转的粉碎机转子局部相碰撞，造成粉碎机立轴和轴承径向受力不平衡，因此不仅动力消耗大，而且影响轴承的使用寿命。
高含水量物料的粉碎与干燥方法之二是采用喷雾干燥，但喷雾干燥要求成浆水份太高(75％-80％以上)，用于干燥含水量在50％左右的物料无疑要添加水份而增加干燥成本。
方法之三是初粉碎后用红外线烘道进行预干燥，然后再粉碎，再通过两级干燥管进行气流干燥。该方法可以粉碎并干燥高含水量的硅藻原土和膨润土等物料，但因采用了红外线烘道，占地面积较大，加之干燥管的高度要求厂房局部加高，致使投资相对较大。
本发明提供一种微细粉碎干燥机和含水物料的粉碎与干燥方法，克服了现有技术上述不足，解决了现有粉碎干燥机受力不平衡和长期稳定运行问题，提高了干燥效率，并且去掉了红外烘道预干燥，降低了干燥管的高度，因此降低了厂房高度要求，缩小了建筑面积，投资和加工成本相应降低。
本发明采用如下技术措施实现上述目的。
1、去掉现有粉碎干燥机上部的分级转子、喂料螺旋和粉碎室底部的进气孔，在圆形钢筒上部圆周安装切向进气口，使初粉碎后的物料由热空气携带沿圆周的切线(或螺旋面或渐开线)进入筒体，并在筒体内旋转而分离下来。筒体直径在300-3000mm，筒体高度是直径的2-5倍，筒顶加盖构成干燥室，顶盖中心安装有出气管，出气管下端伸入干燥室一定长度。筒底部安装有底板，底板以上为粉碎室，内壁圆周固定有反射板。粉碎室中轴线位置安装有粉碎机立轴，轴上端安装有转子转盘，转盘圆周边缘部位固定有多个铲形锤片并均布圆周，根据机型大小锤片数量一般在4-50个，锤片面与转盘平面相垂直，锤片顶端与反射板保持间隙，锤片下边与粉碎室底板保持间隙。粉碎机立轴用轴承和轴承座固定在机座上，通过齿轮或耐温胶带传动，以电动机带动高速运转，构成本发明的微细粉碎干燥机。
2、采用本发明的微细粉碎干燥机与两台可调速分级机组合，构成旋风式气流干燥和循环分选、粉碎与干燥的工艺流程。具体做法是由初粉碎、微细粉碎与干燥、第一级分级、第二级分级、产品分离工序相连接构成主流程；热空气在微细粉碎干燥机进口接入；经粉碎干燥机初步干燥的物料在第一分级机分级弃杂质后，再送入第二级分级机在要求的临界粒径下分选，第二级分级机粗料出口通过管路接回微细粉碎干燥机进口，构成一个负反馈循环分选、粉碎与干燥的回路，细料出口接分离回收设备，构成完整的生产工艺流程。
3、采用煤气、天然气或工业酒精为燃料加热空气，具体工艺条件如下热风温度为200-500℃，进气速度18-30m/s.；第一级分级机临界粒径在80-150μm范围内调节，第二级分级机临界粒径在10-120μm范围内调节；根据机型大小，微细粉碎干燥机立轴转速在1000-5000r/m.范围内确定。
采取上述措施后，经初粉碎的含水物料呈颗粒状，最大粒径不超过5mm，由气流携带进入干燥室内旋转，细料被干燥送出，较粗和未干的物料颗粒被离心分离，沿着粉碎室内壁圆周均匀下落进入粉碎室，被高速旋转的锤片打击，在锤片与反射板间反复碰撞并发生颗粒间的相互碰撞而被粉碎，同时被干燥。避免了粉碎机转子局部受力不平衡的问题，保证了运行稳定可靠。其干燥原理是锤片高速旋转的作用力使物料颗粒和气流高速旋转，物料颗粒与锤片和反射板多次碰撞，不断改变颗粒的运动方向及与气流的相对速度，因此，传热膜系数大，传热效率高，降低了配套干燥管的高度(可将12-15m的干燥管降低为3-5m)，省掉了红外烘道预干燥，厂房高度随之降低，面积减小，投资相应减少，并且提高了分选和干燥效果。
图1为本发明微细粉碎干燥机结构示意图。
微细粉碎干燥机的干燥室(1)为圆形钢筒，在筒体上部圆周安装有切向进气口(2)，筒上安装有顶盖，顶盖中心焊接有出气管(3)，出气管下端伸入干燥室一定长度；干燥室之下为粉碎室(4)，内壁圆周固定有反射板(5)；粉碎室中轴线位置安装有立轴(6)，轴上端安装有转子转盘(7)，转盘圆周的边缘部位固定有多个(根据机型大小4-50个)铲形锤片(8)均布圆周，锤片面与转盘平面相垂直，锤片顶端与反射板保持间隙，锤片下边与粉碎室底板(9)保持间隙；立轴用轴承(10)和轴承座(11)固定在机座(12)上，立轴下端安装有齿轮(或带轮)(13)，通过齿轮(或胶带)传动，以电动机(14)带动，根据机型大小立轴转速在1000-5000r/m.范围内选定。
图2为本发明工艺流程示意图。
如图2所示，本发明工艺过程包括空气预热、初粉碎、微细粉碎与干燥、第一级分级、第二级分级、产品分离、微细回收、混合与包装工序；在第二级分级机粗料出口至微细粉碎干燥机进口之间有一个负反馈回路，实现循环分选、粉碎与干燥。本发明的具体运行过程如下初粉碎后的物料颗粒由热空气携带沿圆周切线(或螺旋面或渐近线)进入粉碎室，在粉碎室内旋转，细料被干燥送出，大颗粒和未干燥的物料被离心分离，沿着筒体内壁均匀下落进入粉碎室，被高速旋转的锤片打击，在锤片和反射板之间反复碰撞并发生颗粒间的相互碰撞而被粉碎，同时被干燥；中细料流在粉碎室筒体中部螺旋上升，被进一步干燥并送往第一级分级机。调节第一级分级机临界粒径(在80-150μm范围内)，将杂质分选弃出。弃出杂质的中细料流在第二级分级机进一步分选(临界粒径10-120μm范围内调节)，将粒度不符合要求或未完全干燥的颗粒分离下来，再送回微细粉碎干燥机继续粉碎与干燥，直至符合要求。干燥的精细物料在产品分离器被分离下来；含有少量微细品的混合气体在除尘器被分离，回收微细品，水蒸气和洁净的空气排入大气。调整分级机的临界粒径，可使产品平均粒径在10-100μm范围内改变。
实施例1、微细粉碎干燥机的干燥室直径为Φ500mm，高度1.5m，在干燥室的中部安装有切向进气口；在粉碎室内壁圆周安装有反射板；8个铲形锤片固定在转子转盘上并均布圆周，锤片面与转盘平面相垂直，锤片顶端与反射板保持间隙，锤片下边与粉碎室底板保持间隙；转子转盘固定在粉碎机立轴上部，立轴下端安装有圆柱齿轮，通过与其啮合的齿轮传动，以电动机带动，主轴转速3600r/m.。进料为含水50％的硅藻原土，初粉碎后最大粒径不超过5mm。以煤气为燃料，热风炉出气温度400℃，热空气与含水物料混合后以18m/s.的速度进入微细粉碎干燥机。经粉碎和干燥的中细料流进入第一级分级机分选弃渣，临界粒径为100μm。基本干燥的细料流进入第二级分级机分选，临界粒径为20μm；分选出的不符要求的物料返回微细粉碎干燥机进行循环粉碎与干燥。完全干燥并且粒度符合要求的物料进入产品分离器进行分离，微细品由集尘器回收，所得混合产品含水0.6％，平均粒径为10μm。
实施例2、微细粉碎干燥机结构与实施例1基本相同，干燥室直径为Φ300mm，高度1.5m，铲形锤片4个，齿轮传动，立轴转速5000r/m.；其余装置与实施例1相同。进料为含水30％的膨润土，初粉碎后最大粒径不超过5mm，热风炉出气温度500℃，热空气与含水物料混合后以25m/s.的速度进入微细粉碎干燥机。第一级分级机临界粒径为80μm，第二级分级机临界粒径为10μm。粉碎并干燥后所得产品含水0.7％，平均粒径为6μm。
实施例3、微细粉碎干燥机结构与实施例1基本相同，干燥室直径为Φ3000mm，高度6.0m，铲形锤片50个，胶带传动，立轴转速1000r/m.；其余装置与实施例1相同。进料为含水50％的硅藻土，初粉碎后最大粒径不超过5mm；热风温度200℃，热空气与含水物料以30m/s.的速度进入微细粉碎干燥机。第一级分级机临界粒径为150μm，第二级分级机临界粒径为120μm。粉碎并干燥后所得产品含水0.8％，平均粒径为20μm。
采用现有技术的粉碎干燥机与分离器组合粉碎并干燥硅藻原土，所得产品含水在2-3％，而本发明干燥后含水量均在1％以下，同时将砂子、碎石屑等杂质分离出去，提高了产品质量。
本发明适合于硅藻土、膨润土、高岭土、硅酸盐、人工合成的硅铝化合物及部分食品的粉碎与干燥。
权利要求
1.一种微细粉碎干燥机其特征在于在圆形钢筒上部圆周安装有切向进气口，筒顶加盖构成干燥室，盖中心安装有出气管，出气管伸入干燥室一定长度；筒体底部安装有底板，底板以上为粉碎室，内壁圆周固定有反射板；粉碎室中轴线位置安装有粉碎机立轴，轴上端安装有转子转盘，转盘圆周边缘部位固定有多个铲形的锤片均布圆周，锤片面与转盘平面相垂直，锤片顶端与反射板保持间隙，锤片下边与粉碎室底板保持间隙；立轴通过轴承和轴承座固定在机座上，立轴下端安装有齿轮或带轮，通过与其相啮合的齿轮(或胶带)传动。
2.权利要求1所述的微细粉碎干燥机，其特征还在于根据机型大小，筒体直径在300-3000mm，筒体高度为直径的2-5倍，锤片数量在4-50个，粉碎机立轴转速在1000-5000r/m.范围内确定。
3.一种含水物料的粉碎与干燥方法，其特征在于采用了微细粉碎干燥机与可调速分级机组合，由空气预热、初粉碎、微细粉碎与干燥、第一级分级、第二级分级、产品分离工序相连接构成的主流程和第二级分级机粗料出口接回微细粉碎干燥机进口的负反馈循环分选、粉碎与干燥的回路构成的工艺流程。
4.权利要求3所述的含水物料的粉碎与干燥方法，其特征还在于采用工艺条件如下热风温度为200-500℃，进气速度18-30m/s.，第一级分级机临界粒径在80-150μm范围内调节，第二级分级机临界粒径在10-120μm范围内调节。
5.权利要求3所述的含水物料的粉碎与干燥方法，其特征还在于适合于硅藻土、膨润土、高岭土、硅酸盐、人工合成的硅铝化合物及部分食品的粉碎和干燥。
全文摘要
一种微细粉碎干燥机和含水物料的粉碎与干燥方法，属作业领域的设备制造及物料加工技术。本发明提供的微细粉碎干燥机安装有切向进气口和带有多个铲形锤片的粉碎机转子；采用该粉碎干燥机与可调速分级机组合，构成本发明的旋风式气流干燥和循环分选、粉碎与干燥的工艺流程。以本发明工艺设备粉碎和干燥高含水量的物料，可省掉物料的预干燥，降低干燥管的高度和安装容量，并能够长期稳定运行。本发明适合于硅藻土、膨润土、高岭土、硅酸盐、人工合成的硅铝化合物及部分食品的粉碎与干燥。
文档编号F26B17/00GK1746603SQ20041009777
公开日2006年3月15日 申请日期2004年12月1日 优先权日2004年9月10日
发明者尹兴伊 申请人:尹兴伊