專利名稱：超臨速磨機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固體物科磨細(xì)設(shè)備，適用于各類固體物料的磨細(xì)。磨礦設(shè)備按其用途分為兩大類，一是應(yīng)用于金屬礦山、非金屬礦山對(duì)礦石進(jìn)行磨礦的磨礦機(jī)，主要包括球磨機(jī)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)、礫磨機(jī)等、另一類是用于非金屬產(chǎn)品和化工產(chǎn)品，主要有塔式磨、攪拌磨、雷蒙磨、離心磨、振動(dòng)磨、膠體磨等。前者的主要特點(diǎn)是處理能力大，磨礦單位成本低，磨礦運(yùn)行的速度較慢，而后者的主要特點(diǎn)是處理能力小，產(chǎn)品細(xì)，磨礦單位成本高，磨礦運(yùn)行的速度一般都比較快。
隨著礦物加工工業(yè)和建材工業(yè)的發(fā)展，礦石的細(xì)磨和快速磨礦已成為金屬礦和非金屬礦磨的重要組成部分，常規(guī)的球磨機(jī)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)已不能滿足生產(chǎn)的需要，人們?cè)噲D將應(yīng)用于化工產(chǎn)品磨礦的塔式磨、攪拌磨、雷蒙磨等應(yīng)用于金屬礦石和非金屬礦石的磨礦，但是其高昂的成本使得礦物加工和建材行業(yè)這種低附加值處理對(duì)象難以承受，所以盡管這方面的研究進(jìn)行了很多年，但收效甚微。立足于球磨機(jī)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)的優(yōu)化、改造，以達(dá)到提高磨礦細(xì)度和磨礦速度，已進(jìn)行了大量的研究工作和生產(chǎn)實(shí)踐，由于這些磨礦機(jī)工作原理的限制，磨礦成本仍是一個(gè)重要的制約因素，因此研究具有新理論支撐的、結(jié)構(gòu)新穎的、在常規(guī)磨礦成本范圍內(nèi)能實(shí)現(xiàn)細(xì)磨和快速磨礦的新型磨礦設(shè)備是目前國(guó)內(nèi)外礦物加工領(lǐng)域研究的熱門課題。
廣泛應(yīng)用于金屬礦石和非金屬礦石磨礦的球磨機(jī)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)等，生產(chǎn)能力主要決定于磨機(jī)容積，單位容積磨機(jī)的生產(chǎn)能力一般是一個(gè)定值，要想提高磨機(jī)的生產(chǎn)能力，唯一的辦法就是增加磨機(jī)容積，因此磨機(jī)的大型化便成了世界發(fā)展趨勢(shì)。磨機(jī)大型化雖然能按容積比例提高磨機(jī)的處理能力，但帶來(lái)多種多樣的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)制造問(wèn)題，對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)工業(yè)發(fā)展水平不高的國(guó)家，目前磨機(jī)的大型化仍有很多的困難。那么不增加磨機(jī)容積，不改變常規(guī)的磨礦原理，要大大提高磨機(jī)的生產(chǎn)能力是否可行呢？多年來(lái)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的回答是否定的。磨礦過(guò)程中，磨機(jī)生產(chǎn)能力隨磨機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而增加，提高磨機(jī)轉(zhuǎn)速，可顯著地提高磨機(jī)生產(chǎn)能力，但是常規(guī)磨機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一值時(shí)，其中的礦石和磨礦介質(zhì)將發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)，磨礦能力不但不隨轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步增加而增加，反而出現(xiàn)幾乎不能磨礦的現(xiàn)象，這一磨機(jī)轉(zhuǎn)速就是所謂的臨界轉(zhuǎn)速。也就是說(shuō)，常規(guī)磨機(jī)超過(guò)臨界轉(zhuǎn)速就不能有效磨礦。如果能突破這一臨界轉(zhuǎn)速，使磨礦的生產(chǎn)能力在臨界轉(zhuǎn)速以上隨轉(zhuǎn)速的增加繼續(xù)增加，就能達(dá)到磨機(jī)小型化，生產(chǎn)能力大型化的發(fā)展目標(biāo)，對(duì)礦物加工、化工、建材等傳統(tǒng)行業(yè)磨礦的發(fā)展起到重要作用。
本發(fā)明克服了常規(guī)球磨機(jī)、棒磨機(jī)、自磨機(jī)等只能在臨界轉(zhuǎn)速以下磨礦的不足，采用磨機(jī)內(nèi)礦石和介質(zhì)流導(dǎo)向機(jī)構(gòu)改造了常規(guī)磨機(jī)內(nèi)被重力和離心力控制的介質(zhì)和礦石流運(yùn)動(dòng)軌跡，使礦石受到高速的、最大限度的沖擊磨剝，實(shí)現(xiàn)了超臨速磨礦。
本申請(qǐng)人在?？铺?hào)為96220822.1的?？坪蜕暾?qǐng)?zhí)枮?4104428的專利申請(qǐng)中公開的自循環(huán)超細(xì)粉碎機(jī)和超臨速自動(dòng)分級(jí)輥磨機(jī)雖然都是在超臨介轉(zhuǎn)速下運(yùn)作但與本發(fā)明仍存在以下根本的不同點(diǎn)1.自循環(huán)超細(xì)粉礦機(jī)和超臨速自動(dòng)分級(jí)輥磨機(jī)是超細(xì)破碎設(shè)備，礦石及物料是在大筒體和小輥筒之間的間隙中受壓而發(fā)生粉碎的，而本發(fā)明涉及的是磨細(xì)設(shè)備，礦石及物料是在鋼球、礦石自身等磨礦介質(zhì)的沖擊、磨剝作用下變細(xì)的。
2、自循環(huán)超細(xì)粉碎機(jī)和超臨速自動(dòng)分級(jí)輥磨機(jī)的產(chǎn)品粒度一般大于1000微米，而本發(fā)明的超臨速磨機(jī)產(chǎn)品粒度可達(dá)幾十微米甚至幾微米。
3、自循環(huán)超細(xì)粉碎機(jī)和超臨速自動(dòng)分級(jí)輥磨機(jī)是以中壓料層粉碎理論為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的，而本發(fā)明的理論基本是快速?zèng)_擊磨剝理論，二者屬于不同的科學(xué)領(lǐng)域。
4、結(jié)構(gòu)上，前者的主體為筒體和小輥筒，其作用為利用其間隙將礦石和物料壓碎，而后者的主體為大筒體和礦石流導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其作用為使礦石、鋼球等介質(zhì)流按照設(shè)計(jì)的軌跡運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊磨剝力使礦石磨細(xì)。
本發(fā)明的目的是采用磨機(jī)內(nèi)礦石和介質(zhì)流導(dǎo)向機(jī)構(gòu)改造常規(guī)磨機(jī)內(nèi)被重力和離心力控制的介質(zhì)和礦石流運(yùn)動(dòng)軌跡，使礦石受到高速的最大限度的沖擊磨制，實(shí)現(xiàn)超臨速磨礦，使單位容積的磨機(jī)生產(chǎn)能力大幅度提高。
本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
1.組成結(jié)構(gòu)主要由筒體、支承機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、給礦機(jī)構(gòu)、排礦機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)如圖5、6所示，由導(dǎo)向板4，導(dǎo)向板支承軸13、輻條18組成。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)安裝在筒體內(nèi)，導(dǎo)向板通過(guò)輻條與導(dǎo)向板支承軸聯(lián)接、其在磨機(jī)內(nèi)的位置可以通過(guò)導(dǎo)向板支承軸進(jìn)行調(diào)節(jié)，導(dǎo)向板與被磨礦石、介質(zhì)流的初始接觸點(diǎn)位于礦石、介質(zhì)流在筒體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)至的最高點(diǎn)。被磨礦石、介質(zhì)流的運(yùn)動(dòng)軌跡受導(dǎo)向板的控制，因而導(dǎo)向板的位置，曲率半徑及弧度的參數(shù)設(shè)計(jì)將直接影響磨礦效率、不同規(guī)格的磨機(jī)、不同類別的礦石將有不同參數(shù)的導(dǎo)向板設(shè)計(jì)。
2.磨機(jī)轉(zhuǎn)速及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)1)磨礦筒體的轉(zhuǎn)速
式中n為本發(fā)明磨機(jī)轉(zhuǎn)速，D為筒體直徑，nc為磨機(jī)臨介轉(zhuǎn)速；n的取值范圍為2～5nc，根據(jù)礦石的粒度，介質(zhì)的尺寸確定；2)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)曲率半徑
式中R為磨機(jī)簡(jiǎn)體半徑，弧長(zhǎng)
。
由于磨機(jī)內(nèi)的礦石和介質(zhì)流人為導(dǎo)向，改變了現(xiàn)有磨機(jī)在臨介轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)超臨速轉(zhuǎn)動(dòng)，磨機(jī)單位容積生產(chǎn)能力成倍提高，磨礦速度大大加快，礦石介質(zhì)流隨內(nèi)壁離心旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí)碰上導(dǎo)向板使礦石介質(zhì)流改變離心運(yùn)動(dòng)軌跡，使其按設(shè)計(jì)的拋落運(yùn)動(dòng)軌跡，線運(yùn)動(dòng)而沖擊落點(diǎn)區(qū)域的礦石，從而使礦石被磨細(xì)。


圖1、2、3、4是本發(fā)明的組成或結(jié)構(gòu)圖。
圖1為俯視圖，圖中5為給礦侖，3為減速機(jī)，11為傳動(dòng)軸，12為大齡輪。圖2為c-c視圖，圖中1為筒體，2為軸承，4為導(dǎo)向板，6為襯板、7為固定接礦筒，8為機(jī)座，9為軸承座，10為電機(jī)。16為格子板，17為筒體錐形端蓋。圖3為A-A剖面圖，圖中13為導(dǎo)向板支承軸。圖4為B-B剖視圖，圖中15為給礦口。圖5為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主視圖。圖6為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)側(cè)視圖，圖中18為輻條，r為曲率半徑，L為弧長(zhǎng)。
與公知技術(shù)相比本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果1、磨機(jī)超過(guò)臨界轉(zhuǎn)速工作，單位容積磨機(jī)生產(chǎn)能力提高數(shù)倍由于磨機(jī)內(nèi)礦石被磨細(xì)的速度隨礦石被沖擊磨剝的次數(shù)和力量的增加而大幅度提高，在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用下，磨機(jī)轉(zhuǎn)速越高，礦石和介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的速度越快，礦石被沖擊磨剝的力量越大，單位時(shí)間內(nèi)被沖擊和磨剝的次數(shù)就越多，因而磨機(jī)單位容積生產(chǎn)能力就越大；2、磨機(jī)單位容積功率密度大幅提高常規(guī)磨機(jī)由于受到臨界轉(zhuǎn)速的限制，超過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)不再能磨礦，磨機(jī)功率反而下降，故單位容積的最大功率是受臨界轉(zhuǎn)速控制的，基本是一個(gè)定值，但本發(fā)明磨機(jī)內(nèi)礦石磨細(xì)不受臨界轉(zhuǎn)速的制約，磨機(jī)轉(zhuǎn)速可以大幅提高；3、磨機(jī)的裝介率下降，介質(zhì)尺寸下降由于介質(zhì)和礦石的運(yùn)動(dòng)速度加快，礦石被沖擊磨剝的次數(shù)增加，所以磨機(jī)內(nèi)介質(zhì)的充填率與常規(guī)磨機(jī)相比，可一定程度的下降。介質(zhì)和礦石的速度提高，礦石被沖擊磨剝的動(dòng)能按速度的平方增加，所以與常規(guī)磨機(jī)相比，在相同的入磨粒度時(shí)，介質(zhì)的尺寸可大為下降。在相同的裝介率下，介質(zhì)尺寸的降低，介質(zhì)的個(gè)數(shù)和表面積將大為增加，這使礦石被磨細(xì)的速度大為增加，介質(zhì)消耗下降；4、本發(fā)明既適用于粗磨，又適用于超細(xì)磨礦常規(guī)的球磨機(jī)、棒磨機(jī)、礫磨機(jī)、自磨機(jī)等一般適用于較粗粒度的磨礦，如要大幅度降低排礦粒度，進(jìn)行超細(xì)磨礦，磨礦效率將大大下降，甚至到了一定程度，礦石和物料會(huì)出現(xiàn)不能再磨細(xì)的情況。但超臨速磨機(jī)大大提高了介質(zhì)沖擊礦石的速度和次數(shù)，其排礦粒度大大下降，在一定程度上可進(jìn)行超細(xì)磨礦；常規(guī)的攪拌磨、振動(dòng)磨對(duì)超細(xì)磨礦有較好的效果，但如果介質(zhì)和礦石的尺寸增加，這類磨機(jī)的工作出現(xiàn)困難，會(huì)出現(xiàn)對(duì)大顆粒磨不細(xì)的情況，而超臨速磨機(jī)，這種現(xiàn)象是不會(huì)出現(xiàn)的，也就是超臨速磨機(jī)既適用于大處理能力的粗磨，也適用于處理能力相對(duì)較小的超細(xì)磨礦；5、設(shè)備結(jié)構(gòu)不復(fù)雜超臨速磨機(jī)與常規(guī)磨機(jī)相比，從設(shè)計(jì)上看只多了一個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其余的與常規(guī)磨機(jī)基本相同，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，制造加工難度小，操作維修方便。
實(shí)施例一，處理硫化銅礦石。
1.磨礦筒體直徑800mm，長(zhǎng)度1200mm，電機(jī)功率55KW，磨機(jī)轉(zhuǎn)速200r/mm。
2.磨礦介質(zhì)為鋼球，鋼球直徑為30mm、20mm；3.磨機(jī)襯板為開孔5mm的高錳鋼襯板。
4.給礦粒度-15mm90％，排礦粒度-20mm目65％。
5.導(dǎo)向板的尺寸曲率半徑為266mm，孤長(zhǎng)為346mm，實(shí)施例二，處理鐵礦石。
1、磨礦筒體直徑2000mm，長(zhǎng)度1500mm，電機(jī)功率110KW，磨機(jī)轉(zhuǎn)速150-250r/min，可調(diào)。
2、磨機(jī)介質(zhì)為礦石自身。
3、磨機(jī)襯板為耐磨耐沖擊橡膠襯板。
4、給礦粒度-30mm90％，排礦粒度-1mm70％。
5、導(dǎo)向板的尺寸曲率半徑為667mm，孤長(zhǎng)為866mm。
權(quán)利要求
1.一種超臨速磨機(jī)，其主要由筒體、支承機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、給、排礦機(jī)構(gòu)等部份組成，其特征是1)在筒體內(nèi)安裝一導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其由導(dǎo)向板4，導(dǎo)向板支承軸13和輻條18組成，導(dǎo)向板通過(guò)輻條與導(dǎo)向板支承軸聯(lián)接，導(dǎo)向板在磨機(jī)內(nèi)的位置可通過(guò)導(dǎo)向板支承軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，導(dǎo)向板與礦石、介質(zhì)流的初始接觸點(diǎn)位于礦石、介質(zhì)流在筒體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)至的最高點(diǎn)，2)磨機(jī)轉(zhuǎn)速及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)磨礦筒體的轉(zhuǎn)速
式中n本發(fā)明磨機(jī)轉(zhuǎn)速，D為筒體直徑，nc磨機(jī)臨介轉(zhuǎn)速n的取值范圍為2～5 nc，根據(jù)礦石的粒度，介質(zhì)的尺寸確定；導(dǎo)向機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)曲率半徑
弧長(zhǎng)
式中R為磨機(jī)筒體半徑。
全文摘要
超臨速磨機(jī),一種固體物料細(xì)磨機(jī)械設(shè)備,主要由筒體,支承機(jī)構(gòu),傳動(dòng)機(jī)構(gòu),給、排礦機(jī)構(gòu)等組成,其特征是在磨機(jī)內(nèi)安裝一導(dǎo)向板,其作用是使磨機(jī)內(nèi)的礦石及介質(zhì)流入為導(dǎo)向,實(shí)現(xiàn)超臨速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)?shù)V石,介質(zhì)流隨筒體轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)時(shí),碰上導(dǎo)向板,改變了原來(lái)的離心運(yùn)動(dòng)軌跡,使其按設(shè)計(jì)的拋落運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng),而沖擊落點(diǎn)區(qū)域的礦石、從而使礦石被磨細(xì),由于磨機(jī)轉(zhuǎn)速大幅提高,磨礦速度大大加快,磨機(jī)單位容積生產(chǎn)能力成倍提高。
文檔編號(hào)B02C17/10GK1260243SQ9912783
公開日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1999年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月29日
發(fā)明者文書明, 張文彬, 陶澤光 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)