本发明涉及一种深冷粉碎机及其工作方法，具体地说，是涉及一种利用液氮制冷，在超低温环境下，对热敏性物料或在常温下呈较强韧性的物料进行粉碎的深冷粉碎机及其工作方法，属于低温粉碎技术领域。
低温粉碎是指将冷却到脆化点温度的物质在外力作用下破碎成粒径较小的颗粒或粉体的过程。低温粉碎技术可以保证被粉碎物质，例如天然产物在粉碎过程中，组织成分不受破坏。
对于热敏性物料或者在常温下呈较强韧性的物料，在温度降到一定温度时，该物料的脆性增强，这时候如果对其进行粉碎就会更加容易。通常的做法是对物料进行水冷却或者其他介质的冷却，使物料的脆性增强，现在常用的一种技术是利用液氮对物料进行深冷处理。作为现有空气制冷粉碎的延伸，液氮制冷低温粉碎装置由于粉碎处理温度更低，对于韧性较强的难打物料的粉碎作业具有很大优势，该类低温粉碎装置已经得到广泛应用。
专利号为0.7公开了一种深冷粉碎系统，其为闭路循环结构，利用液氮通过液氮汽化器预冷仓将系统降温，使得整个系统的使用成本低，并能确保系统内的温度在-160℃～-180℃，确保气流粉碎机的粉碎腔的温度在-120℃以下，让物料彻底脆化确保对物料的粉碎。
专利号为3.5公开了深冷式对喷气流磨，利用高速气流和过热蒸汽的能量使颗粒相互产生冲击、碰撞和摩擦，从而导致固体物料粉碎。
但上述技术方案均未对液氮对物料的深冷是否充分以及液氮的安全循环使用提供完备的技术考虑，无法保证物料的深度冷却达到最佳的脆性，也无法保证整个粉碎系统的液氮的经济循环使用，无法保证低能耗运行。
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种深冷粉碎机及其工作方法，该深冷粉碎机及其工作方法能够保证物料充分进行深度冷却，减少由于物料之间摩擦、碰撞或者物料与低温磨机的摩擦、碰撞等相互作用产生的热量引起的物料或者低温磨机的磨刀升温影响物料的深度冷却效果，同时能够充分利用低温磨机产生的成品粉末的冷量，增加了液氮的循环利用和低能耗运行。
本发明解决其技术问题采用的技术方案包括：一种深冷粉碎机，包括电机、料斗、物料预冷室、物料冷冻室、低温磨机、引风机、旋风分离器、布袋除尘器、液氮罐和压缩机；
物料预冷室的中部设置筛子，筛子将物料预冷室分为上空腔和下空腔，上空腔设置螺旋轴，螺旋轴贯穿物料预冷室前壁通过万向节与电机的转轴相连，螺旋轴中设置沿轴线方向的冷却盲孔；
冷却盲孔的封闭端设置嵌入螺旋轴的氮气喷头，氮气喷头通过氮气喷头安装孔与冷却盲孔连通，冷却盲孔的另一端通过冷却盲孔连接管与氮气罐连接，冷却盲孔连接管贯穿过度筒，过度筒设置在物料预冷室后端，通过物料预冷室的侧壁、筛子形成的环形结构密封连接，设置在物料预冷室上的料斗通过连接管路与靠近电机处的物料预冷室连通，物料预冷室底板为可拆卸的，所述上空腔远离电机的端面依次通过过度筒、连接筒与物料预冷室上部密封连接；
物料冷冻室上部通过连接管路与液氮罐连接，物料冷冻室下端开口通过连接管路与低温磨机连接，低温磨机通过连接管路分别布袋除尘器与和引风机连接；
布袋除尘器通过连接管路与液氮罐连通，引风机通过连接管路与旋风分离器连接，旋风分离器上端连接布袋除尘器，布袋除尘器连接压缩机，压缩机通过连接管路与物料冷冻室和低温磨机连接，旋风分离器的下端粉末出口连接粉体输送泵，粉体输送泵通过连接管路与料斗连通。
利用氮气对待粉碎物料进行冷却降温达到物料的最佳粉碎状态后进行粉碎研磨，实现了对热敏性物料或在常温下呈较强韧性的物料进行粉碎研磨，保证物料的目数符合要求；对待粉碎物料进行预冷后再冷冻，能够充分利用粉末物料成品的冷量进行预冷，避免该冷量的浪费，减少能耗，经过预冷的物料更易冷冻，因此更加有利于研磨和粉碎的效率。液态氮实现了循环利用，更有利于节约成本，降低能耗。可拆卸的物料预冷室底板方便粉末物料成品的收集。
进一步，为了增加经过冷冻后的待粉碎的下料的通畅性，防止待粉碎物料因为冷冻或者本身尺寸妨碍下料，所述物料冷冻室和低温磨机之间设置振动器。
进一步，为了增加旋风分离器得到的气态氮气中混入粉末物料成品，所述旋风分离器和压缩机之间设置布袋除尘器。这样就可以利用布袋除尘器对粉末物料成品进行除尘处理。
进一步，所述料斗中设置挡板。挡板的开启方向为单向的，物料只能进入料斗，这样可以防止粉末物料成品，在冷却过程中进入大气，污染环境，同时也造成不必要的损失和浪费。
进一步，所述布袋除尘器和压缩机之间设置氮气回收罐。在所述深冷粉碎机停止工作后，在深冷粉碎机的部件和管道中还会有大量低温的氮气，如果直接排入大气，将会造成低温氮气的浪费。这种浪费包括分离空气得到氮气的成本和对分离的氮气进行低温处理的成本。
进一步，所述物料冷冻室内设置压力传感器。压力传感器能够实时测出物料冷冻室内的大气压力，这样可以在氮气的体积达到一定的预设值时，将压力传感器反应出的信息，反馈到控制器，进而控制电磁阀的开启与关闭。
进一步，所述下空腔的上部设置红外传感器。红外传感器可以感知下空腔中粉末物料成品的量，在达到预设值时，将该信息反馈到控制器，进而控制预冷室下底板的拆卸及收集粉末成品物料。
进一步，靠近料斗的物料预冷室上部设置第一液压缸，筛子和预冷室上壁分别与过度筒铰接连接，所述螺旋轴与电机的转轴通过万向节连接。这样控制第一液压缸就可以实现物料预冷室与第一液压缸连接端上升，因此物料预冷室与过度筒连接的一端将有向下倾斜的趋势，这样预冷室中的物料就会在螺旋轴和物料自身重力的作用下，向过度筒方向运动，便物料预冷室中物料的运送到过度筒中。
进一步，为了增加物料预冷室底板支撑物料的承重性，所述物料预冷室底板下部设置若干支撑条，所述物料预冷室底板的一端连接第二液压缸。这些支撑条也共同作为物料预冷室底板的移动轨道，便于实现预冷室底板的运动与安装。
进一步，所述低温磨机内设置专门的冷却通道。这样就可以更好的对低温磨机的定刀、动刀或者低温磨机的壳体进行冷却，带走低温磨机在摩擦研磨过程中产生热量，避免造成对物料的冷却效果。
步骤1：在不加入待粉碎物料的情况下，使电机、物料预冷室、物料冷冻室、低温磨机、引风机、旋风分离器、布袋除尘器、液氮罐和压缩机工作，排出深冷粉碎机中的空气；
步骤2：通过料斗加入待粉碎物料，电机转动带动螺旋轴转动，螺旋轴中有来自液氮罐的氮气通过氮气喷嘴逐渐喷出，同时螺旋轴通过过度筒和连接筒将待粉碎物送入冷冻室；
步骤3:待粉碎物料在物料冷冻室中冷冻降温进入低温磨机，低温磨机中气化的氮气经过连接管路返回液氮罐；
步骤4：符合目数要求的粉末物料成品，在引风机的作用下，进入旋风分离器进行气态氮气和粉末物料成品的分离；
步骤5：粉末物料成品在粉末输送泵的作用下，进入料斗连接管路与待粉碎物料充分接触，对待粉碎物料进行预冷，同时气态氮气经过压缩机回收压缩降温后再次进入物料冷冻室对其中的待粉碎物料进行降温冷冻，另一部分经过压缩降温的氮气则进入低温磨机，对相互作用的低温磨机和待粉碎物料进行冷却降温；
步骤6：物料预冷室中的粉末物料成品与待粉碎物料相互作用后，通过筛子进入物料预冷室底板；
待粉碎的物料，通过料斗进入物料预冷室，电机转动带动螺旋轴转动，螺旋轴的冷却盲孔中会不断通入液氮罐中的氮气，顺着冷却盲端孔经过冷却喷头喷出，对物料预冷的同时，物料通过过度筒和连接筒运输到物料冷冻室，液氮罐中的液态氮也进入物料冷冻室；液态氮和物料相互作用，液态氮吸收热量升温变成气态氮气，物料吸收冷量，温度进一步降低达到物料的冷脆温度后，进入低温磨机进行研磨和粉碎。经过低温磨机处理不符合尺寸的物料，在低温磨机继续进行研磨和粉碎；粉碎符合尺寸的物料经通过引风机的负压进入旋风分离器，进行气态氮和粉末的分离，分离的粉末从旋风分离器的下端处分离出，气态氮通过管路进入压缩机压缩降温后，再次进入物料冷冻室对物料冷冻降温，另一部分压缩的液态氮可进入低温磨机对工作中的低温磨机进行降温，吸收由于研磨粉碎以及物料之间相互作用产生的热量；由于从旋风分离器中得到的粉末物料成品研磨粉碎过程中吸收了液态氮的冷量，因此其温度很低，从旋风分离器中出来的粉末物料成品，在粉末输送泵的作用下与料斗中待粉碎的物料相互作用，因此在预冷室中对待粉碎物料进行初步降温，节约能耗。粉末物料成品与待粉碎物料和螺旋轴相互作用后，通过筛子落入物料预冷室底板，粉末物料成品达到一定量时，将物料预冷室的底板拆下，收集粉末物料成品后，将物料预冷室底板安装复位到物料预冷室相应位置。
1、预冷室中的螺旋轴设置冷却盲孔和氮气喷头构成了物料预冷室的一部分冷量的来源，螺旋轴在输送物料的同时，能够对物料预冷室中的待粉碎物料进行预冷处理。
2、物料预冷室的一部分冷量来自加工好的粉末物料成品，粉末物料成品经过处理后进入料斗连接管，与待粉碎物料进行热量传递，这样可以节约能源，避免该部分冷量放置不予理应产生的浪费，节约能耗。
3、本发明是利用液态氮对待粉碎物料进行冷却和冷冻从而达到所述物料粉粹所需的脆性，氮气是空气的主要成分，因此资源丰富且便于分离，在液态氮对物料进行冷却后自身变成无色无味无毒的气体，避免对粉末物料成品的污染，另外氮气还是一种很好的防氧化剂，能够防止粉末物料成品被氧化而变质。
4、预冷室在第一液压缸、万向节和可转动的铰接方式下，可以倾斜一定角度，方便对物料运送的需求。
5、第二液压缸、可拆卸的物料预冷室底板和支撑架，对物料预冷室底板起到支撑作用，也实现了所述物料预冷室底板的自动装拆，操作更方便省力。
6、低温磨机中设置专门的冷却通道，可以更好的对低温磨机的定刀、动刀或者低温磨机的壳体进行冷却，带走低温磨机在摩擦研磨过程中产生热量，避免造成对物料的冷却效果。
7、压缩机、布袋除尘器以及相关管路的连接，实现了氮气的回收循环利用，更有利于节约资源，降低能耗，减少成本。
8、氮气回收罐能够在所述深冷粉碎机关闭时低温氮气，更好的节约能源，降低能耗。
9、物料预冷室中设置的筛子能够实现待粉碎物料与粉末物料成品的分离，便于对粉末物料成品进行筛选和收集，不符合粉末目数要求的物料进一步进入低温磨机进行粉碎和研磨。
10、压力传感器和红外传感器的应用使得深冷粉碎机实现液氮罐开启和物料预冷室底板的装拆更加智能化和简单化。
图中：1、电机，2、物料预冷室，3、布袋除尘器，4、液氮罐，5、振动器，6、低温磨机，7、引风机，8、旋风分离器，9、万向节，10、筛子，11、螺旋轴，12、冷却盲孔，13、第一液压缸，14、过度筒，15、物料冷冻室，16、第二液压缸，17、第一固定块，18、压块，19、集料装置，20、支撑条，21、红外传感器,22、压力传感器，23、压缩机，24、电磁阀，25、粉体输送泵，26、连接筒，27、氮气回收罐，28、物料预冷室底板，29、氮气喷头，30、氮气喷头安装孔，31、冷却盲孔连接管，32、轴承，33、喷嘴，34、氮气过孔，35、第二固定块，36、冷却管道，37、出气管，38、进液管，39、液氮储存装置，40、制冷装置，41、定刀，42、动刀，43、低温磨机壳体，44、料斗，45、挡板。
如图1，一种深冷粉碎机，包括电机1、料斗44、物料预冷室2、物料冷冻室15、低温磨机6、引风机7、旋风分离器7、布袋除尘器3、液氮罐4和压缩机23；
物料预冷室2的中部设置筛子10，筛子10将物料预冷室2分为上空腔和下空腔，上空腔设置螺旋轴11，螺旋轴11贯穿物料预冷室2前壁与电机1的转轴相连，螺旋轴11中设置沿轴线的封闭端设置嵌入螺旋轴11的氮气喷头29，氮气喷头29通过氮气喷头安装孔30与冷却盲孔12连通，冷却盲孔12的另一端通过冷却盲孔连接管31与氮气罐4连接，冷却盲孔连接管31贯穿过度筒14，过度筒14设置在物料预冷室2后端，通过物料预冷室的侧壁、筛子10形成的环形结构密封连接，设置在物料预冷室2上的料斗44通过连接管路与靠近电机处的物料预冷室连通，物料预冷室底板28为可拆卸的，所述上空腔远离电机的端面依次通过过度筒、连接筒与物料预冷室上部密封连接；
物料冷冻室15上部通过连接管路与液氮罐4连接，物料冷冻室15下端开口通过连接管路与低温磨机6连接，低温磨机6通过连接管路分别布袋除尘器3与和引风机7连接；
布袋除尘器7通过连接管路与液氮罐4连通，引风机7通过连接管路与旋风分离器8连接，旋风分离器8上端连接布袋除尘器3，布袋除尘器3连接压缩机23，压缩机23通过连接管路与物料冷冻室15和低温磨机6连接，旋风分离器8的下端粉末出口连接粉体输送泵25，粉体输送泵25通过连接管路与料斗44连通。
如图2，氮气喷头29嵌入螺旋轴11内部，冷却盲孔12通过氮气喷头安装孔30与氮气喷头29连接。氮气喷头29与氮气喷头安装孔30可以是螺纹连接，如图5所示，这时氮气喷头安装孔30上有与该氮气喷头29相配合的螺纹；如图6，氮气喷头29与氮气喷头安装孔30为过盈配合，将图6中的氮气喷头29重锤敲入氮气安装孔30中即可。图5和图6中的氮气喷头29都包括喷嘴33和氮气过孔34。
如图3中，螺旋轴11在电机1带动下，做旋转运动，因此在冷却盲孔连接管31和冷却盲孔12的连接处设置轴承32，这样轴承32跟着螺旋轴11做旋转运动，而冷却盲孔连接管31保持静止，结构简单，实用性更强，可行性更高。
利用氮气对待粉碎物料进行冷却降温达到物料的最佳粉碎状态后进行粉碎研磨，实现了对热敏性物料或在常温下呈较强韧性的物料进行粉碎研磨，保证物料的目数符合要求；对待粉碎物料进行预冷后再冷冻，能够充分利用粉末物料成品的冷量进行预冷，避免该冷量的浪费，减少能耗，经过预冷的物料更易冷冻，因此更加有利于研磨和粉碎的效率。液态氮实现了循环利用，更有利于节约成本，降低能耗。可拆卸的物料预冷室底板28方便粉末物料成品的收集。物料预冷室2中的螺旋轴11设置冷却盲孔12和氮气喷头29构成了物料预冷室的一部分冷量的来源，螺旋轴11在输送物料的同时，能够对物料预冷室2中的待粉碎物料进行预冷处理。物料预冷室2的一部分冷量来自加工好的粉末物料成品，粉末物料成品经过处理后进入料斗连接管，与待粉碎物料进行热量传递，这样可以节约能源，避免该部分冷量放置不予理应产生的浪费，节约能耗。压缩机23、布袋除尘器3以及相关管路的连接，实现了氮气的回收循环利用，更有利于节约资源，降低能耗，减少成本。物料预冷室2中设置的筛子10能够实现待粉碎物料与粉末物料成品的分离，便于对粉末物料成品进行筛选和收集，不符合粉末目数要求的物料进一步进入低温磨机6进行粉碎和研磨。当预冷室底板28上的粉末物料成品达到一定量后，拆下物料预冷室底板28，同时放置集料装置19，对粉末物料成品进行收集。过度筒设置在物料预冷室2后端，通过物料预冷室的侧壁、筛子10形成的环形结构密封连接，以物料运输方向为前后，所述环形结构是指物料预冷室的上壁、与上壁对应的筛子以及连接筛子和上壁的两个侧面。
如图1，为了增加经过冷冻后的待粉碎的下料的通畅性，防止待粉碎物料因为冷冻或者本身尺寸妨碍下料，所述物料冷冻室15和低温磨机6之间设置振动器5。
如图1，所述布袋除尘器3和压缩机23之间设置氮气回收罐27。在所述深冷粉碎机停止工作后，在深冷粉碎机的部件和管道中还会有大量低温的氮气，如果直接排入大气，将会造成低温氮气的浪费。这种浪费包括分离空气得到氮气的成本和对分离的氮气进行低温处理的成本。
如图1，所述物料冷冻室15内设置压力传感器22。压力传感器22能够实时测出物料冷冻室15内的大气压力，这样可以在氮气的体积达到一定的预设值时，将压力传感器22反应出的信息，反馈到控制器，控制器即为中央处理器，本实施例中未给出具体的控制器，进而控制电磁阀的开启与关闭。
如图1，所述下空腔的上部设置红外传感器21。红外传感器21可以感知下空腔中粉末物料成品的量，在达到预设值时，将该信息反馈到控制器，进而控制物料预冷室底板28的拆卸及收集粉末成品物料，控制器即为中央处理器，本实施例中未给出具体的控制器，。
如图1，靠近料斗44的物料预冷室2上部设置第一液压缸13，筛子10和物料预冷室2上壁分别与过度筒14铰接连接，螺旋轴11与电机的转轴通过万向节连接。这样控制第一液压缸13就可以实现物料预冷室2与第一液压缸13连接端上升，因此物料预冷室2与过度筒14连接的一端将有向下倾斜的趋势，物料预冷室2中的物料就会在螺旋轴11和物料自身重力的作用下，向过度筒14方向运动，便于物料预冷室2中物料的运送到过度筒14中。
如图1，为了增加物料预冷室底板28支撑物料的承重性，所述物料预冷室底板28下部设置若干支撑条20，所述物料预冷室底板28的一端连接第二液压缸16。这些支撑条20也共同作为物料预冷室底板28的移动轨道，便于实现预冷室底板的运动与安装。
如图4为，一种物料预冷室底板28实现自动装拆的示意图。在物料预冷室底板28安装状态时，物料预冷室底板28通过由安装在物料预冷室内部的第一固定块17和第二固定块35形成的凹槽，安装在相应位置，同时在物料预冷室2外部的压块18与物料预冷室底板28和物料预冷室2的外壁连接，第二液压缸16通过压块18与物料预冷室底板28连接。需要打开物料预冷室底板28时，只需要操作所述第二液压缸16，物料预冷室底板28将会面朝图示状态向左运动；物料预冷室底板28下的支撑条20，这时候除了起到支撑作用，还对物料预冷室底板28的向左运动起到导向作用。当物料预冷室底板28安装复位时的效果和原理也是一样的，只不过这时候物料预冷室底板28的运动方向为面朝图示状态方向向右。
如图7或图8，所述低温磨机7内设置专门的冷却通道。如图7，图示包括液氮储存装置39、制冷装置40、进液管38、出气管37、冷却通道36、制冷装置40和低温磨机壳体43，液氮储存装置39与进液管38连接，低温磨机壳体43上设置冷却管道36，冷却管道36上连接出气管37，出气管37通过制冷装置40与液氮罐39连通；图8中，低温磨机的主要结构包括低温磨机壳体43、设置在壳体中心处的转轴，转轴上设置动刀42，在低温磨机壳体内壁上设置有与动刀42相互错开的定刀41，在定刀41和动刀42上分别设置冷却管道36，冷却管道36还包括出气管37和进液管38，进液管38与液氮储存装置连通，出气管37通过制冷装置40与液氮储存装置39连通。这样就可以更好的对低温磨机的定刀、米6体育app官方下载动刀或者低温磨机的壳体进行冷却，带走低温磨机在摩擦研磨过程中产生热量，避免造成对物料的冷却效果。
如图1，所述料斗44中设置挡板45。挡板45的开启方向为单向的，物料只能进入料斗44，这样可以防止粉末物料成品，在冷却过程中进入大气，污染环境，同时也造成不必要的损失。
步骤1：在不加入待粉碎物料的情况下，使电机1、物料预冷室2、物料冷冻室15、低温磨机6、引风机7、旋风分离器8、布袋除尘器3、液氮罐4和压缩机23工作，排出深冷粉碎机中的空气；
步骤2：通过料斗加入待粉碎物料，电机1转动带动螺旋轴11转动，螺旋轴11中有来自液氮罐4的氮气通过氮气喷嘴逐渐喷出，同时螺旋轴11通过过度筒14和连接筒26将待粉碎物送入物料冷冻室15；
步骤3:待粉碎物料在物料冷冻室15中冷冻降温进入低温磨机6，低温磨机6中气化的氮气经过连接管路返回液氮罐4；
步骤4：符合目数要求的粉末物料成品，在引风机的作用下，进入旋风分离器进行气态氮气和粉末物料成品的分离；
步骤5：粉末物料成品在粉末输送泵25的作用下，进入料斗连接管路与待粉碎物料充分接触，对待粉碎物料进行预冷，同时气态氮气经过压缩机3回收压缩降温后再次进入物料冷冻室，对其中的待粉碎物料进行降温冷冻，另一部分经过压缩降温的氮气则进入低温磨机6，对相互作用的低温磨机6和待粉碎物料进行冷却降温；
步骤6：物料预冷室2中的粉末物料成品与待粉碎物料相互作用后，通过筛子10进入物料预冷室底板28；
待粉碎的物料，通过料斗44进入物料预冷室2，电机1转动带动螺旋轴11转动，螺旋轴11的冷却盲孔12中会不断通入液氮罐4中的氮气，顺着冷却盲孔12经过氮气喷头29喷出，对物料预冷的同时，物料通过过度筒14和连接筒26运输到物料冷冻室15，液氮罐4中的液态氮也进入物料冷冻室15；液态氮和物料相互作用，液态氮吸收热量升温变成气态氮气，物料吸收冷量，温度进一步降低达到物料的冷脆温度后，进入低温磨机6进行研磨和粉碎。经过低温磨机处理不符合尺寸的物料，在低温磨机6继续进行研磨和粉碎；粉碎符合尺寸的物料经通过引风机7的负压进入旋风分离器8，进行气态氮和粉末的分离，分离的粉末从旋风分离器8的下端处分离出，气态氮通过管路和布袋除尘器3进入压缩机23压缩降温后，再次进入物料冷冻室15对物料冷冻降温，另一部分压缩的液态氮可进入低温磨机6对工作中的低温磨机6进行降温，吸收由于研磨粉碎以及物料之间相互作用产生的热量；由于从旋风分离器8中得到的粉末物料成品研磨粉碎过程中吸收了液态氮的冷量，因此其温度很低，从旋风分离器8中出来的粉末物料成品，在粉末输送泵25的作用下与料斗44中待粉碎的物料相互作用，因此在物料预冷室2中对待粉碎物料进行初步降温，节约能耗。粉末物料成品与待粉碎物料和螺旋轴11相互作用后，通过筛子10落入物料预冷室底板28，粉末物料成品达到一定量时，将物料预冷室底板28拆下，收集粉末物料成品后，将物料预冷室底板28安装复位到物料预冷室相应位置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不是本发明的全部实施例，不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术，为了突出本发明的创新特点，上述技术特征在此不再赘述。
