可控氧化壳层的高活性超细球形铝粉的分级系统的制作方法

本实用新型涉及铝粉分选设备技术领域，特别是一种可控氧化壳层的高活性超细球形铝粉的分级系统。

背景技术：

在军工、航天、化工、冶金、建材等领域被广泛的应用，市场需求量很大，市场前景也十分广阔，因此越来越多的工程技术人员关注铝粉的生产，研发出的铝粉的制粉工艺也越来越多，制粉设备多种多样；如何将制得的进行分级，是本领域技术人员所需解决的技术问题；现有技术中，公知的分级系统是采用两级离心叶轮和一级旋风收集器进行风选分级，一般是以空气作为介质，利用风机动力，循环气流进行分级，一般不包括打散系统；中国专利授权公告号CN203853188U中公开了一种超微细球形铝粉分散打散装置及使用其的分散、分级、收集系统，包括：通过管道依次连接的超微细球形铝粉分散打散装置、一级离心机、二级离心机、三级离心机、旋风分级器、布袋除尘器、高压离心通风机、气体平衡罐，气体平衡罐再通过管道连接于超微细球形铝粉分散打散装置，所述一级离心机、二级离心机、 三级离心机分别具有蝶阀和除尘出料斗；上述装置通过密封设置在打散罐内的螺旋叶片轴进行打散送料，打散效果不佳。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、具有良好打散效果的可控氧化壳层的高活性超细球形铝粉的分级系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的可控氧化壳层的高活性超细球形铝粉的分级系统，包括：通过管道依次连接的加料斗、打散机、一级离心分级机、二级离心分级机、旋风收集器、除尘器和风机，所述一级离心分级机的底端设置第一料斗，所述二级离心分级机的底端设置第二料斗，所述旋风收集器的底端设置第三料斗，用于收集一级离心分级机、二级离心分级机、旋风收集器分选出的铝粉；还包括用于提供惰性气体的气源、回流管路，所述风机经回流管路与打散机相连接，使得打散机、一级离心分级机、二级离心分级机、旋风收集器、除尘器和风机形成循环闭路，气源与回流管路相通用于向系统内提供惰性气体。

进一步，所述打散机包括竖直设置的打散机料筒，该打散机料筒的底端经U型管道与所述惰性气源相通，该U型管道的出口一端沿打散机料筒轴心伸入打散机料筒内设置，进口一端与惰性气源相通；所述打散机料筒内沿轴向设置打散刀轴，该打散刀轴置于U型管道出口的上方。

进一步，所述一级离心分级机、二级离心分级机分别包括自上而下依次设置的引出料筒、分级料筒和锥形料筒，引出料筒上设置出料口，分级料筒上设置进料口，分级料筒内设置可转动的风选机构，该风选机构包括转轴、环形端盖、多个内环、外环、径向支架、斜撑和叶片，各径向支架的一端与内环外壁固定相连，另一端与外环内壁固定相连，内环与转轴固定相连，以使转轴、内环、径向支架、外环形成笼型框架；转轴的顶端设置一转动配合的轴承，所述斜撑的一端与所述轴承固定相连，斜撑的另一端与所述端盖固定相连，以使端盖与外环同轴设置，由轴承对转动的转轴进行支撑；各叶片的顶端向外翻折形成外翻边，该外翻边的内侧设置内凹的第一台阶和第二台阶，分级料筒的顶端设置环形顶壁，所述引出料筒的底端穿过所述环形顶壁使得引出料筒的底端伸入所述分级料筒设置，所述环形端盖的上端面沿周向设置多个环形凸起，引出料筒的环形下端面上沿周向设置与环形凸起相适配的凹槽，装配时环形端盖的凸起卡入凹槽内，各叶片沿外环外壁倾斜设置使得叶片由笼型框架的底端延伸至顶端，叶片的第二台阶套接在端盖的外沿，叶片的第一台阶与引出料筒的底端滑动配合，使得叶片的外翻边顶部置于引出料筒外壁与分级料筒内壁之间，使用时叶片随转轴转动，由进料口进入的铝粉在叶片的旋转作用下进行分选，粒径小、质量轻的铝粉由叶片之间的间隙进入内环和外环之间，并向上输送至引出料筒内，由出料口排出，粒径大、质量重的铝粉在叶片的旋转作用下被甩出至分级料筒的内壁，沿分级料筒内壁下滑至锥形料筒并进入相应的收集料斗。

进一步，所述分级料筒的内壁涂覆聚四氟乙烯涂层，增强润滑效果，减少铝粉粘附。

进一步，所述气源为氮气气源，易于制造，成本低廉，防爆效果好。

进一步，所述叶片、内环、外环、转轴、径向支架、斜撑、端盖为不锈钢铸造成型，防锈效果好，减少对铝粉的污染。

进一步，所述打散刀轴上沿径向设置多层打散刀片，各层打散刀片的长度自下而上递增设置，使得打散刀轴上部的打散刀片的长度大于打散刀轴下部打撒刀片的长度，打散刀轴带动打散刀片转动时形成倒锥形作用区域，加料斗内的铝粉经进入打散机料筒时由打散刀片进行打散作业，利于提高打散效率。

实用新型的技术效果：（1）本实用新型的分级系统，相对于现有技术，铝粉采用打散机、一级离心分级机、二级离心分级机相配合进行三次分级删选，通过对离心分级机内电机转速的调整，可控制分选的粒径；（2）打散机的设置，使得铝粉进入分级机前充分分散成单颗粒的铝粉，并以旋空状态进入离心分级机；U型管路和打散刀轴相配合，且通过对打散刀片的长度进行设置，使得打散刀片呈倒锥形分布，可提高铝粉的打散速度；（3）叶片的顶端设置外翻边，可对上翻的铝粉在分级料筒内的传送方向进行导向，使得上翻的铝粉沿外翻边传送至分级料筒内壁；凸起和凹槽的设置使得引出料筒和端盖之间呈迷宫式密封，可避免铝粉由引出料筒和端盖之间进入引出料筒。

附图说明

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1是本实用新型的分级系统的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型的分级系统的管路流程示意图；

图4是本实用新型打散机的结构示意图；

图5是本实用新型的离心分级机的结构示意图；

图6是本实用新型离心分级机的风选机构的结构示意图；

图7是本实用新型离心分级机的风选机构的俯视图；

图8是本实用新型的离心分级机叶片的结构示意图。

图中：回流管路1，电气控制柜10，气源11，气泵12，地坑13，打散机2，U型管道21，打散刀轴22，打散机料筒23，打散刀片24，安装框架25，进料管26，出料管27，上料绞龙28，一级离心分级机3，锥形料筒30，第一料斗31，分级料筒32，转轴33，内环34，外环35，径向支架36，斜撑37，端盖38，引出料筒39，二级离心分级机4，电机40，第二料斗41，进料口42，出料口43，电磁阀44，二次风控制阀45，凸起46，轴承47，旋风收集器5，第三料斗51，除尘器6，除尘器料斗61，风机7，加料斗8，叶片9，外翻边91，第一台阶92，第二台阶93。

具体实施方式

实施例1 如图1至4，本实施例的可控氧化壳层的高活性超细球形铝粉的分级系统，包括：加料斗8、打散机2、一级离心分级机3、二级离心分级机4、旋风收集器5、除尘器6、风机7、气源11、回流管路1；打散机2包括竖直设置的打散机料筒23，打散机料筒23内沿轴向设置打散刀轴22，为便于安装，打散机2经安装框架25设置在地坑13内，安装框架25的底端与地坑13底部固定相连，打散机料筒23置于安装框架25的顶板上使得打散机料筒23的底端悬空设置，打散机料筒23的底端经U型管道与惰性气源相通，该U型管道21的出口一端沿打散机料筒23轴心伸入打散机料筒23内设置，进口一端与气源11（可以是氮气气源）相通，该打散机料筒23的侧壁上沿径向设置进料管26和出料管27，所述打散机料筒23内沿轴向设置打散刀轴22，该打散刀轴22置于U型管道21出口的上方，所述打散刀轴23上沿径向设置多层打散刀片24，各层打散刀片24的长度自下而上递增设置，使得打散刀轴22上部的打散刀片24的长度大于打散刀轴22下部打撒刀片24的长度，打散刀轴22带动打散刀片24转动时形成倒锥形作用区域，进料管26的出口一端正对打散刀轴的中部设置，出口一端经上料绞龙28与加料斗8相通，使得加料斗8内的铝粉经进料管26进入打散机料筒23时由打散刀片24进行打散作业，利于提高打散效率。

出料管27的进口一端与进料管26的出口一端沿打散刀轴对称设置，该出料管27的出口一端与一级离心分级机3相通；如图5所示，一级离心分级机3包括自上而下依次设置的引出料筒39、分级料筒32和锥形料筒30，锥形料筒30的底端设置第一料斗31，引出料筒39上设置出料口43，分级料筒32上设置进料口42，该进料口42经管道与打散机料筒23的出料端口相通；分级料筒32内设置可转动的风选机构，如图6至图8所示，该风选机构包括转轴33、环形端盖38、4组内环34和外环35、径向支架36、斜撑37和叶片9，各径向支架36的一端与内环34外壁固定相连，另一端与外环35内壁固定相连，内环34与转轴33固定相连，以使转轴33、内环34、径向支架36、外环35形成笼型框架；转轴33的顶端设置一转动配合的轴承47，斜撑37的一端与轴承47固定相连，斜撑37的另一端与端盖38固定相连，以使端盖38与外环35同轴设置，由轴承47对转动的转轴33进行支撑；各叶片9的顶端向外翻折形成外翻边91，该外翻边91的内侧设置内凹的第一台阶92和第二台阶93，分级料筒32的顶端设置环形顶壁，引出料筒39的底端穿过环形顶壁使得引出料筒39的底端伸入分级料筒32设置，环形端盖38的上端面沿周向设置3道环形的凸起46，引出料筒39的环形下端面上沿周向设置与凸起46相适配的3圈环形的凹槽，装配时环形端盖38的凸起46卡入凹槽内，各叶片9沿外环35外壁倾斜设置使得叶片9由笼型框架的底端延伸至顶端，叶片9的第二台阶93套接在端盖38的外沿，叶片9的第一台阶92与引出料筒39的底端滑动配合，使得叶片9的外翻边顶部置于引出料筒39外壁与分级料筒32内壁之间，引出料筒39的顶端设置变频电机40，该变频电机40的输出轴穿过引出料筒39和端盖38与转轴33传动配合，用于控制转轴33转速；使用时叶片9随转轴33转动，由进料口42进入的铝粉在叶片9的旋转作用下进行分选，粒径小、质量轻的铝粉由叶片9之间的间隙进入内环34和外环35之间，并向上输送至引出料筒39内，由出料口43排出，粒径大、质量重的铝粉在叶片9的旋转作用下被甩出至分级料筒32的内壁，沿分级料筒32内壁下滑至锥形料筒30并进入第一料斗31内，第一料斗31与锥形料筒30之间设置电磁阀44用于控制下料节奏。

二级离心分级机4与一级离心分级机3的结构相同，不再赘述；由二级离心分级机4分选出的铝粉进入底部的第二料斗41进行收集。

二级离心分级机4的出料口经管道与旋风收集器5的进风口相通，旋风收集器5的出料口经管道与除尘器6进风口相通，进入旋风收集器5内的铝粉在旋风作用下多数进入第三料斗51内，由第三料斗51进行收集；少量溢出的铝粉输送至除尘器6内，除尘器6的底端设置除尘器料斗61，对除尘器6内的物料进行收集；除尘器6可选用水膜除尘器或布袋除尘器；除尘器6经管道与风机7相通，风机7可选用无泄漏防爆风机，风机7经回流管路1与打散机8相通，形成循环闭路系统；用于提供保护气体的气源11与回流管路1相通，气源11选用氮气气源，该气源11与回流管路1的连通处设置过滤器，提高纯净度。

作为优选，各分级料筒32的内壁涂覆聚四氟乙烯涂层，增强润滑效果，减少铝粉粘附。

作为优选，叶片9、内环34、外环35、转轴33、径向支架36、斜撑37、端盖38为不锈钢铸造成型，防锈效果好，减少对铝粉的污染。

作为优选，回流管路1上设置气泵12，该气泵12的出气口经管道与除尘器6的清灰电磁脉冲阀相通，可使用回流管路1内的保护气体对除尘器进行清灰。

作为优选，风机7的出风口上设置氧含量测试点，用于监控系统内的氧含量，确保氮气浓度，提高安全性。

作为优选，回流管路1上设置排氮口，该排氮口设置过滤器和电磁阀，便于对系统内的气体进行排放。

作为优选，地坑13上设置电气控制柜10，电气控制柜10内设置控制系统（例如PLC或单片机），各变频电机、电磁阀与电气控制柜内的控制系统电连接，用于控制各变频电机的转速和电磁阀的通断。

实施例2

上述实施例1所述的分级系统的工作方法，包括如下步骤：

A、将气源11内的保护气体引入系统并打开风机7，使得打散机2、一级离心分级机3、二级离心分级机4、旋风收集器5、除尘器6、风机7、回流管路1和管道内充满保护气体。

B、将加料斗8的铝粉经U型管道21引入打撒机料筒23内，由打散刀片24对铝粉进行打散处理。

C、打散后的铝粉进入一级离心分级机3，由进料口42进入的铝粉在叶片9的旋转作用下进行分选，粒径小、质量轻的铝粉由叶片9之间的间隙进入内环34和外环35之间，并向上输送以穿过顶盖38到达引出料筒39内，由出料口43排出以进入二级离心分级机4，粒径大、质量重的铝粉在叶片9的旋转作用下被甩出至分级料筒32的内壁，沿分级料筒32内壁下滑至锥形料筒30并进入第一料斗31内。

D、二级离心分级机4内由进料口42进入的铝粉在叶片9的旋转作用下再次进行分选，粒径小、质量轻的铝粉由叶片9之间的间隙进入内环34和外环35之间，并向上输送以穿过顶盖38到达引出料筒32内，由出料口43排出以进入旋风收集器5，粒径大、质量重的铝粉在叶片9的旋转作用下被甩出至分级料筒32的内壁，沿分级料筒32内壁下滑至锥形料筒30并进入第二料斗41内。

E、进入旋风收集器5内的铝粉在旋风作用下多数进入第三料斗51内，极少数溢出至除尘器6内，由除尘器6进行收集。

一种可控氧化壳层的高活性超细球形铝粉，其采用上述分级系统的工作方法获得。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。