本发明专利技术涉及一种炭素成型粉的制备工艺，具体说是一种采用风扫式球磨系统制备炭素成型粉的制备新工艺。本发明专利技术主要设备包括：原料仓、风扫式球磨机、高效转子式分级机、气箱脉冲袋式收尘器、主排风机、成品粉仓。本发明专利技术主要工作过程为：原料由给料机给料加入风扫式球磨机粉磨，经高效转子式分级机完成粗细粉分级，粗颗粒回磨内重新粉磨、细颗粒进入气箱脉冲袋式收尘器进行收集。本发明专利技术技术性能优点：系统出力高、单位产品电耗低；成品粉纯度高、均匀性与稳定性好；负压状态运行，彻底解决原工艺漏风冒灰现象。本发明专利技术工艺既适用于炭素成型粉生产过程中传统工艺优化技术改造、也适用于炭素成型粉制粉系统新建项目。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种炭素成型粉的制备工艺，具体地说是一种采用风扫式球磨系统， 单风机气流开路运行工艺制备炭素成型粉。
技术介绍
在生产炭素生阳极的配方中，炭素成型粉用量约占干粉总量的30%左右、但其比 表面积却占总比表面积的90%以上，因此炭素成型粉的纯度与稳定性是影响生阳极糊料与 预焙阳极质量的关键因素。而在目前的工业化生产中，因炭素成型粉制备工艺所存在的缺 陷，其所制备的成型粉纯度与稳定性较差，进而影响生阳极糊料及预焙阳极质量。目前炭素成型粉工业化制备工艺普遍采用双风机闭路循环工艺(简称闭路循环工 艺)，其工艺流程见图1。该工艺特点主要为采用圆盘喂料机4作为系统给料设备；采用粗粉分离器9作 为粗细粉的分级设备；采用6风扫式球磨机作为粉磨设备；采用10旋风收尘器作为成品粉 的分离收集设备；系统设一台循环风机12与一台排风机15，出循环风机12的气流分成三 路大部分气流经循环风管送至磨头；一部分气流经循环风管送至磨尾作为补充风；其余 部分气流则作为尾排风，经袋式收尘器13风量收集所含细小颗粒后由15排风机排空；由旋 风收尘器10与袋式收尘器13分离收集下来的物料作为成品(即炭素成型粉)由16成品输 送机汇总送至18成品库。因该工艺设有两台风机、且大部分气流在系统中循环使用，故称 双风机闭路循环工艺。粗粉分离器作为第一代物料分选设备，具有结构简单、无运动部件及操作维护方 便等特点，但因其结构与分级原理的限制，粗粉分离器的使用技术经济性能较差，在正常 运行情况下，选粉效率一般只有40% 50%左右、分级精度0. 45、且产品细度调节困难，成品 粉纯度低、稳定性差。另外，再加上上述工艺上所存在的缺陷，该系统在实际生产运行中普 遍存在如下问题1、系统出力低、单位产品电耗高主要原因是因为粗粉分离器选粉效率低，致使回磨粗 粉中含有大量(约50%左右)的合格粉料，磨内存在较严重的过粉磨现象所致；另外，由于粗 粉分离器的细度控制不灵敏，为保证成品细度合格，系统通常只能维持在较低的处理风量 下运行。系统处理风量偏低，磨内风速与携尘能力降低，也是造成粉磨效率低、系统出力不 高的原因之一；2、成品粉纯度低、稳定性差由于粗粉分离器的结构与分级原理的限制，其成品细度 的调节与控制主要由改变挡板的角度进行，粗细粉互混现象严重，成品粉经常有跑粗与波 动现象(由于其可控性差，有些企业在系统运行时有将粗粉分离器短路、废弃不用的现象存 在)；3、成品粉均勻性差因粗粉分离器的效率低、细度控制不灵敏，成品中含有较多的粗颗 粒，其均勻性指数通常只有0. 7 1. 0之间，对制品质量产生不良影响；4、粉尘污染严重因采用循环气流运行，系统部分循环管道与设备处于正压状态，在风管与设备各连接接口出往往存在冒灰现象，致使车间粉尘污染严重；5、设备磨损严重因旋风收尘器的收尘效率不高，一般在90%左右，入循环风机的气 流携带有较多的细小颗粒，其含尘浓度一般在200 500mg/m3，长期运行风机叶片磨损严 重，影响其使用寿命与系统运转率，设备检修维护费用也随之增加。6、系统工艺与管网布置复杂，运行操作与控制困难，系统设备投资与非标管道安 装等费用较高。为解决上述问题，必须就上述工艺与主机设备进行优化改造，以提高炭素成型粉 的纯度、稳定性，降低单位产品电耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种炭素成型粉的制备工艺，以解决现有闭路循环工艺所 存在的上述问题，切实提高所制备炭素成型粉的纯度与稳定性、提高系统粉磨效率与出力、 降低单位产品电耗，并杜绝生产车间的粉尘污染、明显改善其工作环境，优化并简化系统工 艺流程、增强产品细度可控性、使其操作运行更为方便稳定。本专利技术的技术方案为一种炭素成型粉的制备工艺，其特征在于在负压下运 行，物料由皮带称重给料机22将物料送入风扫式球磨机6，经粉磨后的物料颗粒由磨内气 流携带进入高效转子式分级机7 ；经高效转子式分级机的分级作用，粗颗粒作为回磨粗粉 经帘式锁风卸料阀21重新送回磨内粉磨，细颗粒则由气流携带进入气箱脉冲袋式收尘器 13实现气固分离过程，气流则在净化后由主排风机15排空。其工艺流程见图2。主要设备包括2原料仓、22皮带称重给料机、6风扫式球磨 机、7高效转子式分级机、13气箱脉冲袋式收尘器、15主排风机、20电动取样器、18成品粉 仓。本专利技术的具体制粉过程如下炭素原料经输送设备进入原料仓2，原料仓底部下设手动插板阀3 (正常生产时手动插 板阀处于常开状态)，物料从原料仓经手动插板阀3由皮带称重给料机22定量给料送入风 扫式球磨机6，加入磨内的物料因受到钢球的冲击与研磨作用而得到粉磨，经粉磨后的物料 颗粒由气流携带进入高效转子式分级机7 ；在分级机内物料颗粒在重力场、惯性力场与离 心力场的分级作用下实现粗细粉的分级，粗颗粒作为回磨粗粉经帘式锁风卸料阀21重新 送回磨内粉磨，细颗粒则由气流携带进入气箱脉冲袋式收尘器13实现气固分离过程，细颗 粒被高效地从气流中分离出来成为制粉系统的成品。气流出袋式收尘器后经电动百叶阀14 由主排风机15排空；成型粉成品则由收尘器底部的螺旋输送机13. 1与星型卸料阀13. 2连 续送入成品输送机16，再由该输送机连续转运入成品粉仓18，至此完成炭素成型粉的主制 备过程。为实时在线监控原料仓与成品粉仓的料位、即仓内存料量的情况，原料仓与成品 粉仓都配置有荷重传感器2. 1,18. 1 ；为实现磨内风量平衡，在磨头及磨尾部位设电动蝶阀 5 ；为实时监控成品粉纯度与细度情况，在星型卸料阀13. 2与成品输送机16之间的非标管 道上安装电动取样器20 ；为防止原料仓与成品粉仓在进料过程中的粉尘扬起，在其仓顶分 别设置仓顶除尘器1与粉尘除尘器17 ；在成品粉仓底部设电动插板阀19，以满足成品粉送 至下道工序的卸料状态调节之需。本专利技术的主要特点之一是采用分级机(申请号/专利号=03220472. 8)作为物料的 分选设备，高效转子式分级机作为第三代高效选粉机，具有选粉效率与分级精度高、细度调 节方便等特点。因其选粉效率高，一般在80%以上，可有效改善粉磨系统的过粉磨现象，而 提高系统的粉磨效率与台时产量、降低单位产品电耗；因其分级精度高，粗细粉可得到高精 度的分选、互混现象少，而保证炭素成型粉(即成品)的高纯度；高效转子式分级机主要采用 离心力场作为分级力场，结构上采用倒锥形分级转子、具有明确的分级界面，该分级转子通 过电机传动，其转速可通过配套的变频器无级调速，优选当分级转子转速在180—365r/min 间改变时，分级室内的旋转流场(即离心力场)也随之发生变化，使流场中不同大小的颗粒 受力情况也相应改变，从而改变炭素成型粉的成品细度，其变化规律为在系统处理风量一 定时，当转子转速增加、成品变细，转速降低、则成品变粗，因此，本专利技术工艺的炭素成型粉 成品细度调节方便，可实现在线的无级调节，满足不同的工艺细度要求。高效转子式分级机的结构示意图如图3所示，经风扫式球磨机粉磨后的物料在气 流的携带下，由进风管30高速引入转子式分级机，进入分级机以后，一是气流中的部分粗 颗粒先与约束内锥29下沿发生碰撞、二是因约束内锥29与外壳体26形成的过流截面增 加、气流上升速度降低，而使粗颗粒沉降沿壁面下滑；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方莹，李镇，张少明，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：84
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