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 摘要：蜂巢磨-復合改性機最大的特點是集深度干燥、解聚分散和復合改性和等三種功能于一體，是一種機械力化學連續化粉體復合改性機，，能夠而且還具有結構緊湊、體積小、操作簡便、運行平穩、勞動強度低、噪聲小等特點。

關鍵詞：蜂巢磨；改性機；機械力化學改性；沸騰改性；粉體干燥；打散解聚；研制。

一、蜂巢磨連續式復合改性機的結構特點

長沙萬榮粉體設備科技有限公司研制并生產的蜂巢磨，其主機由解聚輪、出料門、進風口、分級機、進料口、多路表面分散劑入口和喂料機組成。

二、蜂巢磨復合改性機的工作原理

2.1 極高的深度干燥能力

超細粉體和110～130℃的熱風經物料入口送入風量干燥腔，在風量干燥腔中轉子高速旋轉形成劇烈的湍流，達到快速負壓閃蒸干燥的效果，數秒鐘之內就能實現粉體中0.5%左右的殘余水分幾乎完全蒸發和分離，使產品中最終含水量可達0.05%的深度干燥水平。粉體深度干燥后為后續復合改性和分散處理打下了非常好的基礎。

2.2獨特而先進的研磨解聚理念

深度干燥后的微粉進入粉碎解聚腔，粉碎解聚腔中解聚輪以160m/s的線速度高速轉動，加上引風機形成的負壓下驅動粉體物料高速螺旋狀上升，形成巨大的離心力；圓柱狀筒體內壁靜態的鋸齒（定子）和快速旋轉的解聚輪葉片（轉子）之間最少距離僅為約6mm，因此，粉體物料在高速螺旋上升過程中，粉體不斷地與筒體內壁定子和解聚輪轉子之間產生巨大的碰撞力、摩擦力和剪切力。

當離心力、碰撞力、摩擦力和剪切力所組成的合力遠遠大于超細粉體顆粒軟團聚的表面能時，粉體顆粒將在極短的時間（3-5s）內就被充分打散和完全解聚還原到原始粒徑。整個解聚和解散過程中完全不同于傳統的攪拌磨或重力錘，是一種全新的解聚打散理念，而且整個主機中只有解聚輪是運轉設備，結構簡單，運行平穩，適用于長周期安全運轉。

2.3 高度連續化的三級復合改性和分散處理技術

完全解聚后的超細粉體以劇烈的湍流形態進入混合改性腔，同時液化后的改性劑（根據實際需要選擇1～3種改性劑）通過壓縮空氣分別從圖1所示的7、8、9、10四個入口噴嘴，以霧化形式被連續穩定、均勻、幾乎同時地注入混合改性腔，依次進行三級復合改性和分散處理；由于三種改性劑和分散劑注入時存在空間位置差距（10～20蜂巢磨，型號不同差距不同），因此，改性劑和分散劑與粉體接觸的時間也存在微小的差距，非常有利于依次三級復合改性和分散處理。

整個混合改性腔是一個圓柱體結構，沒有任何死角，粉體顆粒在混合改性腔呈沸騰狀態與汽化后的改性劑通過形成化學鍵或物理纏繞，表面改性劑與超細粉體之間形成一個牢固的化學鍵耦合或機械物理纏繞，通過精準計算改性劑的用量和過剩系數，最終基本上形成單分子包覆膜。在改性劑用量僅為改性粉體量0.8%～1.2%的條件下，就能確保活化率達到99%以上。

一般的通用設備上處理時間需15～30min，才能保證物料與改性劑得到良好的分散和充分接觸，才能形成改性劑在粉體顆粒表面的均勻包覆。而本機改性劑采用了霧化處理，粉體物料運動形態又處于一種劇烈的湍流狀態，礦物顆粒在粉碎過程中收到大量機械能的作用，這些能量一方面消耗在顆粒的分散和解聚細化外，還有一部分用于改變顆粒的晶格與表面結構，從而呈現活性提高、相間反應能力增強的活化現象，從而使物料與改性劑得到充分混合，3～5s之內就完成了混合改性過程，從而縮短了在混合改性腔中的處理時間，并提高包覆率。整個流程中，從微粉進料到最終改性粉體從蜂巢磨主機出料進入分離包裝系統，只要30～50s。

三. 蜂巢磨連續式粉體復合改性工藝流程

改性工藝流程的整套系統由給藥(改性劑)系統，蜂巢磨連續解聚改性主機，成品收集與除塵收集系統等三個方面裝置組成(圖3)。計量給料系統由原料倉、給料螺旋輸送機、計量螺旋輸送機和稱重傳感器組成；熱風發生器其實就是一個天然氣燃燒室或者采用電加熱器結合鼓風機產生熱風；給藥(改性劑)系統由改性劑料斗、計量裝置、液化器和壓縮空氣入口組成。

第一步要開啟引風機，使系統形成負壓，然后需要開啟熱風發生器，熱風發生器熱風溫度一般控制在110~130℃之間，熱風依次進入蜂巢磨主機和分離包裝系統，對整個系統進行預熱。系統預熱后，超細粉體由原料倉依次進入計量器、螺旋給料輸送機，在物料入口管中與壓縮熱風匯合送入風量室干燥腔。在干燥腔中轉子高速旋轉下，微粉物料形成劇烈的氣旋，達到快速負壓閃蒸干燥的效果，數秒鐘之內就能實現殘余水分幾乎完全蒸發和分離，使產品中最終含水量達到0.05%的深度干燥水平。

深度干燥后的微粉進入粉碎腔，微粉在高速螺旋上升過程中，不斷地與筒體內壁定子和解聚輪轉子之間產生巨大的碰撞力、摩擦力和剪切力，粉體顆粒將在極短的時間（3-5s）內就被充分打散和完全解聚。

完全解聚后的超細粉體以劇烈的湍流形態進入混合改性腔，液化后的改性劑（1～3種改性劑可選）和分散劑通過壓縮空氣分別從四個噴嘴噴霧進入，以霧化形式被連續均勻地、幾乎同時地注入混合改性腔，依次進行三級復合改性和分散處理；粉體物料運動形態又處于一種劇烈的湍流狀態，從而使物料與改性劑得到充分混合，3～5s之內就完成了混合改性過程，在改性劑用量僅為0.8%～1.2%的條件下，就能確保活化率達到99%以上，最終基本上形成單分子包覆膜。

結束語

整個蜂巢磨連續解聚改性工藝過程在負壓下操作，連續化程度高、改性劑預先液化并霧化給料、給料自動計量、系統溫度可調、給料速度可控、成品氣流輸送、無粉塵污染，可實現規模化生產，且操作簡便、運行平穩、勞動強度低。同時，可根據改性劑的性質實現自動調節運行技術參數、改性溫度和停留時間，確保對超細粉體良好的改性效果和分散效果。

蜂巢磨連續式粉體復合改性機現已申請國家發明專利——《一種蜂巢磨》（專利號為：ZL201430222902.0）和六個緊密相關的實用新型專利，堪稱我國超細粉體連續式復合改性和分散處理技術的重大突破。

蜂巢磨連續式粉體復合改性機特別適合用硬脂酸類、各種偶聯劑等對碳酸鈣、陶土、膨潤土、鐵紅、滑石、云母、高嶺土、石英、硅灰石、鈦白粉等非金屬礦物填料進行連續復合改性和分散處理，其改性效果和工藝性能都明顯強于國內現有粉體改性設備。