CN2584282Y - 粉碎与机械合金化同步的球磨机 - Google Patents

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曲金秋
金季荪
李玉刚
牛广良
高学平
吴锋
袁华堂
宋德瑛
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Abstract

本实用新型涉及球磨机，特别是粉碎与机械合金化同步的球磨机。它由两个料罐、两个腔室、旋涡式震荡筛和包装罐等单元组成，上腔室完成碎块与粉末混合，下腔室完成混合物的粉碎和机械合金化，各单元之间密封连接，它在粉碎金属(或合金)碎块过程中产生的粉末，与另一种金属粉末(或金属化合物经球磨分解为金属粉末)之间实现了机械合金化，形成新的合金或新合金复合材料，在惰性气体保护下可连续运转。

Description

粉碎与机械合金化同步的球磨机
所属技术领域
本实用新型涉及球磨机，特别是粉碎与机械合金化同步的球磨机。
背景技术
球磨机粉碎金属、合金或其它物质是多年使用的常规方法。使用高能球磨机进行机机械合金化是近来发展制备合金的一种方法，特别适用于熔点、沸点相差大的金属制备合金。高能球磨机使金属粉之间在球磨介质的反复冲撞下，承受冲击、剪切、摩擦和压缩多种力的作用，经历反复的挤压、冷焊及粉碎过程，成为弥散分布的超细粒子，在固态下实现合金化形成合金。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种粉碎与机械合金化同步的球磨机，它在粉碎金属(或合金)碎块过程中产生的粉末，与另一种金属粉末(或金属化合物经球磨分解为金属粉末)之间实现了机械合金化，形成新的合金或新合金复合材料，同时它在惰性气体保护下可连续运转。
本实用新型主要包括两个密闭腔室，另外还包括真空泵、料罐、气体进入口、主电机减速器、冷却水入口、冷却水出口、筒体升降电机减速器、电动阀门、可开启观察窗、电动开闭器、喷嘴组件、机械密封装置、搅拌桨、搅拌棒、磨球分离隔栅、成品出口、震荡筛、成品包装罐、机架与筒体构成。
上下两个密封腔室工作时联为一体，中心有一根能分成两部分的搅拌轴，搅拌轴上固定搅拌桨，搅拌轴分别带动上腔室的搅拌桨和下腔室的搅拌棒；搅拌轴上设惰性气体入口，上下两个密封腔室之间设有阀门，将两腔室沟通，上腔室设有可开启密封观察窗；下腔室外层设有带有冷却水入口及出口冷却水套，搅拌轴的轴承和机械密封外边也设有冷却水套；筒体底部设有磨球分离格栅可使球磨后的物料与磨球分离；
机械密封装置是：上腔室与下腔室之间设有电动控制的转盘，转盘孔的开闭和搅拌桨的转动完成上腔室物料向下腔室的转移，下腔室可通过机架两侧的滑道、丝杆及升降驱动装置与上腔室分离、向下移动和在水平面上的转动。
料罐安装在机架的上方，另一料罐安装在喷嘴组件的上方，喷嘴组件位于上腔室上，下腔室与震荡筛和包装罐密封连接，包装罐安装在震荡筛的出口，震荡筛连接激震电机，真空泵连接在腔室上，搅拌轴与主电动机连接。
本实用新型的具体技术方案是：
(1)球磨机由两个密闭腔室组成。上腔室完成加入待粉碎金属(或合金)碎块和另一种金属粉末(或经球磨能分解为金属粉末的金属化合物)，通过搅拌使后者粉末在前者碎块中分散均匀；下腔室完成上述原料粉碎和机械合金化，制备出所需形成新的合金或新合金复合材料。
(2)两个密闭料罐与上腔室是密封连接，它们分别盛金属(或合金)碎块和金属(或金属化合物)粉末。金属(或金属化合物)粉末用通有惰性气体的喷嘴吹入上腔室，形成雾状粉末，与搅拌桨搅动的金属碎块物料混合，使粉末在碎块中分散均匀。金属碎块的加入时间、数量通过电动阀门、螺旋给料装置控制；下腔室与旋涡式震荡筛和包装罐密封连接。在旋涡式震荡筛上安装的激震电机使物料产生旋涡运动，通过筛网分离，达到粒度要求的粉末自动进入成品包装罐。
(3)上腔室是由一个不锈钢圆筒制成。中间有一根由电动机、减速器带动的搅拌轴。搅拌轴同时通向下腔室。上腔室两侧设有观察窗，方便观察物料加入情况。搅拌轴上固定搅拌桨，用于搅拌加入的原料；下腔室也是由不锈钢圆筒制成。为了带走影响机械性能的热量，下腔室外层设有冷却水套，搅拌轴的轴承和机械密封外边也设有冷却水套。从上腔室通下来的搅拌轴装有搅拌棒，在若干层面上各层搅拌棒交错分布。筒体底部设有格栅可使球磨后的物料与磨球分离。
(4)上腔室与下腔室之间设有电动控制的转盘，转盘孔的开闭和搅拌桨的转动完成上腔室物料向下腔室的转移。下腔室可通过机架两侧的滑道、丝杆及升降驱动装置与上腔室分离、向下移动和在水平面上的转动(≥120°)。下腔室的搅拌轴连同搅拌棒可以与上腔室的搅拌轴分离，因此可方便下腔室的清洗、磨球的加入或取出和搅拌棒的更换。
(5)下腔室的搅拌棒旋转，带动钢球或硬质合金球和金属(或合金)碎块与金属粉末(或氧化物粉末)混合物旋转，旋转过程中通过搅拌棒、磨球与混合物反复撞击、剪切、磨擦、冷焊和压缩多种力的作用，使混合物料粉碎和合金化同步完成。
(6)整个设备运行都是在惰性气体保护下进行的，适用于连续化生产。
本实用新型的优越性在于：1.金属(或合金)碎块在球磨后不但得到要求粒度的粉末，同时能与其它金属粉末(或金属化合物经球磨分解为金属粉末)进行合金化。2.物料加入、成品取出和工艺过程都在气体保护下连续进行。3.不同规格型号的本实用新型既可适用于实验室做实验研究，又可用于批量生产。
以下结合附图、实施例及工艺过程进一步说明本技术。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型所涉及专用高能球磨机的整体结构及使用状态示意图。其中1为真空泵，2为金属(或合金)碎块料罐，3为惰性气体进入口，4为主电机减速器，5为冷却水入口，6为冷却水出口，7为金属(或金属化合物)粉末料罐，8为筒体升降电机减速器，9为电动阀门，10为可开启观察窗，11为电动开闭器，12为喷嘴组件，13为惰性气体入口，14为机械密封装置，15为搅拌桨，16为搅拌棒，17为大于成品粒度料出口，18为旋涡式震荡筛，19为成品包装罐，20为机架，21为筒体，22为磨球分离隔栅。
本实用新型的工艺实例：装有需球磨加工储氢合金碎块并充有惰性气体的料罐2(见图1)安装在机架20上。将同样充有惰性气体并装有氢化锂粉末的料罐7安装在喷嘴组件12上方。充有惰性气体的成品包装罐19亦安装在旋涡式震荡筛的出口上。开启冷却水节门。开启真空泵1为整个***抽真空。从惰性气体进入口3输进惰性气体。启动主电动机4使搅拌轴旋转。开启料罐2下面的电动阀门9储氢合金碎块落入上腔室，在搅拌桨15的搅拌下做圆周运动。从观察窗10可以看见物料情况。开启喷嘴组件12上的电动阀门9，惰性气体带动氢化锂粉末喷在运动着的物料上，通过搅拌使氢化锂粉末在储氢合金碎块中分散均匀。将电动开闭器11打开，上腔室混合物料落入充满硬质合金球(图中未画出)的下腔室上部。随着搅拌棒16旋转，搅拌棒、硬质合金球与物料间反复撞击、剪切、磨擦、冷焊和压缩多种力的作用，使混合物料粉碎和合金化同步进行。物料向下腔室的底部运动，通过调整搅拌轴的转速，硬质合金球的大小等参数，使到达下腔室底部磨球隔栅22的物料既完成了合金化过程，又达到了粉碎的目的，制备出含锂复合储氢合金电极材料。材料粉体进入震荡筛18中，通过旋涡震荡分离，成品粉末进入成品包装罐。关上成品包装罐19上的开关将其从震荡筛18上取下，至此一次循环加工过程完毕。少数较大的粉末在循环完毕后打开震荡筛18上的电动阀门17取出。

Claims (2)

1.一种粉碎与机械合金化同步的球磨机，其特征在于它主要包括两个密闭腔室，另外还包括真空泵、料罐、惰性气体进入口、主电动机减速器、冷却水入口及出口、筒体升降电机减速器、电动阀门、可开启密封观察窗、电动开闭器、喷嘴组件、机械密封装置、搅拌桨、搅拌棒、磨球分离隔栅、成品出口、震荡筛、成品包装罐、机架与筒体构成；
上下两个密封腔室工作时联为一体，中心有一根能分成两部分的搅拌轴，搅拌轴上固定搅拌桨，搅拌轴分别带动上腔室的搅拌桨和下腔室的搅拌棒；搅拌轴上设惰性气体进入口；上下两个密封腔室之间设有阀门，将两腔室沟通，上腔室设有可开启密封观察窗；下腔室外层设有带有冷却水入口及出口冷却水套，搅拌轴的轴承和机械密封外边也设有冷却水套；筒体底部设有磨球分离格栅可使球磨后的物料与磨球分离；
机械密封装置是：上腔室与下腔室之间设有电动控制的转盘，转盘孔的开闭和搅拌桨的转动完成上腔室物料向下腔室的转移，下腔室可通过机架两侧的滑道、丝杆及升降驱动装置与上腔室分离、向下移动和在水平面上的转动；
料罐安装在机架的上方，另一料罐安装在喷嘴组件的上方，喷嘴组件位于上腔室上，下腔室与震荡筛和包装罐密封连接，包装罐安装在震荡筛的出口，震荡筛连接激震电机，真空泵连接在腔室上，搅拌轴与主电动机连接。
2.按照权利要求1所述的粉碎与机械合金化同步的球磨机，其特征在于所述的搅拌轴上的搅拌棒是各层面上交错分布。
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