专利名称：用于微粉化固体材料的设备及其用途的制作方法用于微粉化固体材料的设备及其用途描述发明领域本发明涉及基于粉碎机构想的用于微粉化固体材料的改进设备及其用途。技术问题通过本发明解决的基本技术问题是用于微粉化固体材料的已知设备的撞击元件(叶片)的新的结构几何形状，其基于具有承载所述叶片的两个相反旋转的盘的粉碎机的构本巨ο通过本发明解决的第二个技术问题是进行微粉化的具有新形状的盘的圈状物(wreath)的叶片的相对位置，且目的是提高微粉化工艺的效率。现有技术研磨是化学品、食物处理、建筑以及许多其他行业的一项基本技术操作，其中材料被磨碎至不同精细水平的粒或粒度。微粉 化是高度有效的研磨种类，其提供了由相对粗糙的粒度，如0.1-1mm的起始材料直接生产非常细的颗粒，通常是5-50 μ m。在生产用于药物、化妆品和农业化学行业；还在化学行业(如填料、颜料)以及许多其他领域的活性物质和赋形剂中广泛采用微粉化的技术操作。可以通过在不同种类的分级磨机中延长研磨来实施微粉化，其中研磨工艺主要受到研磨的材料颗粒与设备的撞击元件碰撞的影响[A.D.Salman, M.Ghadiri, Μ.J.Hounslow:Handbook of powder technology, 第 12 卷，Particle Breakage(2007)Elsevier]: (i)球磨机；(ii)棒磨机；(iii)锤磨机；*(iv)振动磨机。对上述每一种磨机构想而言，可以在文献中找到改进的版本[如，对球磨机而言，T.0rlandi!Grinding Process and a Continuous High-Capacity Micronizing Mill forits Implementation，US5，174，512 (1992) Snamprogetti S.P.A.]。微粉化的有效得多的技术是那些主要基于微粉化的材料颗粒的相互碰撞:(i)在胶体磨机的悬浮液中(湿研磨)；(ii)在所谓的喷射磨机中干研磨，这影响研磨，因为大量的颗粒在压缩空气流中碰撞[H.G.Zander，H.Bornefeld，B.M.Holl:Process and Device forMicronizing Solid Matter in Jet Mills, EP0276742 (1994)Bayer AG];或在(iii)粉碎机中[D.Muschenbornj R.Rautenbach:1mpact Mill, US4，522，342 (1985) ; Τ.Lelas:Devicefor micronizing materials，HR990263A2(1999)]。本发明涉及基于正如现有技术中描述的[如T.Lelas:Device for micronizingmaterials, HR990263A2 (1999)]粉碎机构想的改进版本的微粉化设备。所述粉碎机是基于在相反的方向上高速旋转的两个相对的盘的构想。盘承载某些撞击元件、叶片，在材料颗粒穿过设备的过程中，撞击元件、叶片研磨/微粉化材料颗粒。此夕卜，它们使大量微粉化的材料颗粒相互碰撞。在文献中，描述了盘上具有不同形状的叶片的设备:(i)圆形叶片；(ii)立方形叶片；(iii)细长板形状的叶片；以及(iv)略微弯曲的板的形状，没有或有额外的特定机械细节(如，锯齿状的撞击表面)，其最终改进了微粉化工艺的过程。这样的设备显示在图1中，且在图2中可以看到其截面，其中相对的盘的每一个上的叶片的两层(圈状物)，并且图2中可以看到材料进入微粉化设备的中心部分内。发明概述为了解决所述技术问题，构建了图1显示的用于微粉化固体材料的设备。设备包括外壳，其中设置了两个盘；这些盘以所述盘在相反方向上旋转的方式被独立地驱动通过轴线。在每一个盘上，存在至少两个或更多个叶片的圈状物。属于不同盘的两个相邻的圈状物彼此相对地在相反的方向上旋转，因而形成其中发生微粉化的区域。不同盘的叶片的圈状物以使得所有叶片的圈状物是相同的字母“T”形状的方式彼此面朝着面。叶片由三个翼状物组成，其中两个翼状物的尺寸是相同的且成直角放置，而第三个翼状物的尺寸略大于前两个翼状物。全部三个翼状物的中心线在叶片的中心处彼此交汇，在穿过圈状物一半的环上。叶片在每一个盘上的位置以使得叶片的一个较短的翼状物在圈状物的旋转方向上相对于穿过叶片中心的切线倾斜角度β的方式被构建。角度β是120° -140°。同一圈状物的所有叶片在相同的方向上倾斜。附图描述
图1.显示了微粉化设备，从外面看，现有技术的微粉化设备与本发明的微粉化设备相同。图2.显示了微粉化设备的截面。本文是可见的相对的盘、在盘上设置成两层(圈状物)的撞击元件(叶片)，在微粉化设备的外壳闭合过程中，一个盘的叶片的圈状物如何进入相对的盘上的叶片的圈状物之间的方式。图3.显示了现有技术的具有略微弯曲的且锯齿状板的盘的一半以及它们的布置。图4.显示了本发明的具有字母“Τ”形状的叶片的盘及它们的布置。图5.显示了使用现有技术的具有呈略微弯曲的且锯齿状的板形状的叶片的盘(曲线kl，实验I)和使用本发明的具有呈字母“T”形状的叶片的盘(曲线k2，实验2)微粉化的示例性物质(石灰石矿物；主要是CaCO3)的粒度分析的结果。图6.显示了材料颗粒通过本发明的微粉化设备的流动方向。图7.显示了在本发明的字母“T”形状的叶片周围微粉化的材料颗粒的流动。图8.描述了呈字母“T”形状的叶片的扭曲角度(β )，在此角度下，叶片被固定在本发明的每一个盘上。发明详述本发明显示在
图1-8中。
图1和图2显示了实施本发明的一种可能的方式。微粉化设备是已知的且在结构上与现有技术(如克罗地亚专利申请HR990263)中描述的设备相同。
在设备的外壳(4)内设置了两个盘(6a、6b),以使所述盘(6a、6b)在相反的方向上旋转的方式通过轴(3a、3b)被马达(2a、2b)独立地驱动；在每一个盘(6a、6b)上，以使属于不同的盘的两个相邻的圈状物彼此相对地在相反的方向上旋转的方式设置了至少两个或更多个叶片的圈状物(8a、8b)，因而形成了其中发生材料的微粉化的区域；不同盘(6a、6b)的叶片的圈状物(8a、8b)彼此面朝面。图3显示了现有技术，特别是根据HR990263中所述发明的叶片的形状和布置。在图4上，显示了本发明的叶片(7)的形状和它们在微粉化设备中的布置。叶片
(7)被组织在属于盘(6a、6b)的叶片的圈状物(8a、8b)内。每一个盘(6a)或(6b)最少包含两个或更多个圈状物(8a)或(8b)。在每一个圈状物上，存在很多叶片(7)，其取决于圈状物的直径。圈状物(8a、Sb )的所有叶片(7 )是相同的，具有字母“ T ”的形状且包括三个翼状物(7a.7b.7c)(图7)。翼状物(7a)和(7b)的尺寸是相同的且成直角放置，而翼状物(7c)的尺寸大于翼状物(7a、7b);且全部三个翼状物的中心线在叶片的中心(10)处彼此交汇，在穿过所述圈状物(8a、8b) —半的环上。图8显示了圈状物(8a、8b)上的叶片(7)以使得翼状物(7a)相对于穿过叶片中心(10)的切线朝圈状物(8a、8b)的旋转方向倾斜角度β的方式的布置；角度β是120° -140°，且同一圈状物(8a、8b)的所有叶片(7)在相同的方向上倾斜。实现本发明的实施例本发明的设备中的微粉化工艺的过程与
图1和2中给出的现有技术的设备中的相同。向加料篮(I)中加入微粉化的材料。加料篮(I)使材料进入旋转盘的中心部分内，在微粉化区域内，图2中可见。由于强烈的离心力，被微粉化的材料颗粒因为高速度而通过相对的盘(6a、6b)的旋转叶片(7)的两个或更多个圈状物(8a、8b)。在此期间，在所有叶片之上，颗粒与微粉化器的材料之间发生大量的碰撞，以及发生颗粒的相互碰撞。通过使用具有下述技术特征的
图1和2显示的微粉化设备研究了叶片形状对微粉化效率的影响:(i )微粉化器的盘的直径(Φ )是500mm ；(ii)每一个盘上的叶片(7)的圈状物(8a、8b)的数目是2 ；(iii)盘的每一个圈状物(8a、8b)上的叶片(7)的数目从一侧是20/16 (外圈状物/内圈状物)；且从微粉化设备的另一侧是18/16 (外圈状物/内圈状物)；(iv)盘的转速是500转每分钟(rpm);(V)微粉化设备配备有两个相同的30kW功率的电动机，其在380V和50Hz的频率下工作；以及(Vi)从电动机的轴线至微粉化设备的轴线的功率传输通过使用传输带来实现(类似于
图1)。化学组成主要是碳酸钙(CaCO3)的天然石灰石矿物被选择为根据Mohs尺度的硬度为3的示例性物质。起始材料具有O-1mm的名义粒径、0.3-0.5mm的平均粒径，其是以用于生产建筑粘合剂、塑料等的细矿物填料而市售的。因而每Ikg的石灰石矿物的样品通过使用由上述技术数据表征的且仅盘上的叶片形状不同的
图1和2显示的现有技术的设备被微粉化:
(i)略微弯曲且锯齿状的板(图3 ;试验-1)和(ii)本发明的呈字母“T”的形状(图4 ;试验-2)。通过使用MasterSizer2000 (Malvern仪器)仪器使这样制备的微粉化的石灰石矿
物的样品经受粒度分析。试验-1和试验-2的结果显示在表I中且图示在图5中。表1.微粉化设备(
图1和2)的盘的撞击元件(叶片)的形状对具有0.3-0.5mm的
平均粒度的示例性物质(石灰石矿物)的微粉化工艺的效率的影响。在实验-1中，使用具有
呈略微弯曲的且锯齿状板形状的叶片(7)的盘(6a、6b)，而在试验-2中釆用具有呈字母“T”
形状的叶片(7)的盘(6a、6b)(图4)。


本发明涉及用于微粉化固体材料的设备。该设备由具有两个盘(6a、6b)的外壳(4)组成，所述盘(6a、6b)以所述盘(6a、6b)在相反方向上旋转的方式被马达(2a、2b)独立地驱动通过轴线(3a、3b)。每一个盘(6a、6b)以使得属于不同盘的两个相邻的圈状物彼此相对地在相反的方向上旋转，因而形成其中发生微粉化材料的区域的方式承载至少两个或更多个叶片的圈状物(8a、8b)。不同盘(6a、6b)的叶片的圈状物(8a、8b)彼此面朝面。圈状物(8a、8b)的所有叶片(7)是相同的，具有字母“T”形状，且包括三个翼状物(7a、7b、7c)；翼状物(7a)和(7b)的尺寸是相同的且成直角放置，而翼状物(7c)被设定成尺寸大于翼状物(7a、7b)。全部三个翼状物的中心线在叶片的中心(10)处彼此交汇，在穿过所述圈状物(8a、8b)一半的环上。与现有技术相比，本发明使微粉化效率提高了17-19%。