CN102284324B - 一种铁基合金的粉碎系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁基合金的粉碎系统，属于金属合金粉末的制造领域。它包括立式环磨机（21）、提升机（23）和振动筛（31）。本发明有益效果在于：可连续生产，可粉碎硬度大的脆性金属合金，进出物料无需人工操作，粉碎效率高，设备装撤简单，电耗小，噪音小。
Description
技术领域
本发明涉及金属合金粉末的制造领域，特别涉及一种铁基合金的粉碎系统。
背景技术
目前将熔炼制造的软磁铁基合金机械加工成粉末的工艺中，由于铁基合金硬度大，现有的粗破碎设备尚可选用鄂式破碎机，将合金碎成30mm以下的物料，细粉碎几乎无机械粉碎设备可选，所以，往往是将30mm以下的物料直接加入球磨机球磨，但是，普通球磨机往往对小于10mm的物料才有粉碎效果，一般来说，如果粒径为30mm左右的料粒进入球磨机，由于钢球直径也是10～50mm，导致物料很难被钢球冲击粉碎，所以通常采用分级球磨来实现，其工艺是：人工锤击合金锭或合金块---鄂式破碎---一级球磨---二级球磨，即：经鄂式破碎后的物料先进入钢球直径为50mm以上的一级球磨机，过筛后大于3mm的粗料返回一级磨机，3mm以下的物料进入钢球直径为10 ～50mm的二级球磨机磨制细粉，过筛后，筛下粉末进入下工序，筛上物料返回二级磨机，如此反复。由粉碎原理可知：物料在机械粉碎过程中会产生内应力，从而增加了物料粉碎的难度，降低了生产效率。
另一方面，现有的球磨装置都是一次性进料，即将物料和钢球密闭在磨筒里，球磨一定时间后再出料，其缺陷是：生产不连续，导致产量不高；另一缺陷是：由于不同粒径的物料堆积在磨筒里球磨，导致制造的粉末粒度分布不合理，不利于粉末的模压成型。
发明内容
本发明的目的是解决现有粉碎铁基合金（Fe>80%）的粉碎工艺存在的不足和装置存在的局限，提供一种将粒径为30mm的铁基合金粉碎成-100目粉末的铁基合金的粉碎系统。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种铁基合金的粉碎系统，它包括立式环磨机、提升机和振动筛，立式环磨机固定于机架上，立式环磨机包括立式磨筒、主轴、转盘、机壳、传动装置、电机，机壳由筒底、机体和机盖组成，筒底与机体、机体与机盖通过螺栓连接为一体，立式磨筒紧密镶嵌在机体内，立式磨筒外壁沿周向设有螺旋槽，螺旋槽与机体内壁形成螺旋管道，机体顶部设有与螺旋管道相通的出水道，机体底部设有与螺旋管道相通的进水道，立式磨筒的上下两端与机体之间均设有密封垫，主轴通过轴承和设在机盖上的轴承座安装于机盖上，主轴垂直于水平面、贯穿立式磨筒并与立式磨筒同心，主轴通过设在其上端部的传动装置与电机连接，主轴上沿从上到下的方向依次安装有一个分料盘和若干个转盘，分料盘和转盘由安装在主轴下端部的堵头进行固定，转盘在其边缘沿周向设有2～4个研磨装置，研磨装置包括辊轴和磨辊，辊轴一端安装于转盘上，磨辊安装于辊轴上，且磨辊的内径大于辊轴的外径，转盘底部设有与辊轴相配合的定位孔，筒底上设有出料口，出料口通过导料管与提升机进料口相连，振动筛固定于机架上，位于提升机出料口的下方，振动筛的筛面与水平面呈30°～60°角，且位于提升机出料口下方的一端高度更高，筛面下为细料层，振动筛上设有下料管和出料管，下料管一端与筛面上部相通，另一端与立式环磨机的进料口相通，出料管一端与细料层相通，另一端与振动筛外部相通。
所述的立式环磨机的研磨装置的辊轴上安装有1～2个磨辊。
所述的立式环磨机的主轴上设有的转盘数量不少于3个。
所述的立式环磨机的立式磨筒的内径：高=1:0.8～1.5，且立式磨筒内径不小于200mm。
所述的立式环磨机的机盖上设有两个进料口。
使用本发明粉碎铁基合金工艺是：
A、通过进水道向立式环磨机的螺旋管道通入冷却水后，启动提升机、振动筛和立式环磨机；
B、将粒径小于30mm的铁基合金物料连续放入立式环磨机；
C、物料经立式环磨机粉碎后，由立式环磨机的出料口排出，进入提升机，由提升机运送到振动筛；
D、物料经振动筛的筛分后，筛上粗物料通过下料管返回环磨机，筛下物料通过出料管排出。
本发明具有以下优点：本发明实现了自动化作业，可连续生产，而且操作简便；粉碎系统粉碎效率高，每小时产量达200～1000公斤；装撤简单，方便更换易损件；电耗小，降低了生产成本；产生的噪音小。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图
图2 为本发明的立式环磨机的机盖结构示意图
图3 为本发明的立式环磨机的转盘的结构示意图
图4 为本发明的立式环磨机的转盘底面的结构示意图
图中，1-轴承座，2-轴承，3-进料口，4-机盖，5-分料盘，6-出水道，7-辊轴，8-磨辊，9-螺旋管道，10-机体，11-转盘，12-主轴，13-进水道，14-筒底，15-堵头，16-出料口，17-传动装置，18-密封垫，19-立式磨筒，20-电机，21-立式环磨机，22-机架，23-提升机，24-导料管，25-提升机进料口，26-出料管，27-下料管，28-提升机出料口，29-筛面，30-细料层，31-振动筛， 32-研磨装置，33-定位孔。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的描述：
实施例1：结合图1、图2、图3、图4说明本实施例，一种铁基合金的粉碎系统，它包括立式环磨机21、提升机23和振动筛31，立式环磨机21固定于机架22上，立式环磨机21包括立式磨筒19、主轴12、转盘11、机壳、传动装置17、电机20，机壳由筒底14、机体10和机盖4组成，机体10的顶端设有裙边，裙边通过螺栓固定于机架22上，裙边上还设有一环形凹槽，机盖4与该凹槽配合，机盖4通过螺栓固定于机体10上，立式磨筒19紧密镶嵌在机体10内，立式磨筒19外壁沿周向设有螺旋槽，螺旋槽与机体10内壁形成螺旋管道9，机体10顶部设有与螺旋管道9相通的出水道6，机体10底部设有与螺旋管道9相通的进水道13，立式磨筒19的上下两端与机体10之间均设有密封垫18，密封垫18由通过螺栓安装在立式磨筒19两端上的圆环压紧固定，固定在立式磨筒19下端的圆环的外轮廓超出了机体10，并且通过螺栓固定于机体10上，筒底14通过螺栓固定于该圆环超出机体10的部分上，固定在立式磨筒19上端的圆环的上部还设有一压紧垫，用于当机盖4固定于机体10上时同时压迫该压紧垫，对立式磨筒起到压紧固定的作用，主轴12通过轴承2和设在机盖4上的轴承座1安装于机盖4上，主轴12垂直于水平面、贯穿立式磨筒19并与立式磨筒19同心，主轴12通过设在其上端部的传动装置17与电机20连接，主轴12上沿从上到下的方向依次安装有一个分料盘5和8个转盘11，分料盘5和转盘11由安装在主轴12上的销子定位，由安装在主轴12下端部的堵头15进行固定，转盘11在其边缘沿周向设有3个研磨装置32，研磨装置32包括辊轴7和磨辊8，辊轴7一端安装于转盘11上，磨辊8安装于辊轴7上，且磨辊8的内径大于辊轴7的外径，转盘11底部设有与辊轴7相配合的定位孔33，筒底14上设有出料口16，出料口16通过导料管24与提升机进料口25相连，振动筛31固定于机架22上，位于提升机出料口28的下方，振动筛31的筛面29与水平面呈30°角，且位于提升机出料口28下方的一端高度更高，筛面29下为细料层30，振动筛31上设有下料管27和出料管26，下料管27一端与筛面29上部相通，另一端与立式环磨机21的进料口3相通，出料管26一端与细料层30相通，另一端与振动筛31外部相通。
立式环磨机21的研磨装置32的辊轴7上安装有2个磨辊8，立式环磨机21的立式磨筒19的内径：高=1:0.8，且立式磨筒19内径为800mm，立式环磨机21的立式磨筒19由1个立式磨筒19组成，立式环磨机21的机盖4上设有两个进料口3，振动筛31的筛面规格为100目。
铁基合金的粉碎工艺的步骤如下：
A、通过进水道13向立式环磨机21的螺旋管道9通入冷却水后，启动提升机23、振动筛31和立式环磨机21；
B、将粒径小于30mm，重1000公斤，各组分重量百分比为85%Fe-9.6%Si-5.4%Al的铁基合金物料连续放入立式环磨机21；
电机20驱动主轴12高速转动，主轴12带动分料盘5和转盘11转动，磨辊8随转盘11以相同速度转动，同时，在离心力的作用下，磨辊8被甩向立式磨筒19内壁，物料从进料口3进入立式环磨机后，物料被分料盘5甩向立式磨筒19内壁时，在重力的作用下，物料随即从立式磨筒19内壁和转盘11之间下落，分布在转盘11边缘高速转动的磨辊8的辊面与物料形成冲击、碾压和剪切，经多层磨辊8粉碎后的物料下落到筒底14，由出料口16排出，完成了粉碎加工，在加工过程中，冷却水从进水道13进入螺旋管道9，并在经过螺旋管道9后由出水道6流出，物料与磨机产生的热量被经过螺旋管道9的冷却水带走。
C、物料经立式环磨机21粉碎后，由立式环磨机21的出料口16排出，进入提升机23，由提升机23运送到振动筛31；
D、物料经振动筛31的筛分后，筛上粗物料通过下料管27返回立式环磨机21再次加工，筛下物料通过出料管26排出，从出料管26收集加工成品。
环磨时间为100分钟。
加工工艺参数与测试数据如下：
| 进料粒径（mm） | 出料粒度（目） | 粉碎时间（分钟） | 耗电量（度/吨） |
| <30 | -100（0.15mm） | 100 | 90 |
| 投入料（kg） | 出料重量（kg） | 产品率（%） | 班产量（kg/8h） |
| 1000 | 940 | 94 | 4500 |
实施例2：结合图1、图2、图3、图4说明本实施例，一种铁基合金的粉碎系统，它包括立式环磨机21、提升机23和振动筛31，立式环磨机21固定于机架22上，立式环磨机21包括立式磨筒19、主轴12、转盘11、机壳、传动装置17、电机20，机壳由筒底14、机体10和机盖4组成，机体10的顶端设有裙边，裙边通过螺栓固定于机架22上，裙边上还设有一环形凹槽，机盖4与该凹槽配合，机盖4通过螺栓固定于机体10上，立式磨筒19紧密镶嵌在机体10内，立式磨筒19外壁沿周向设有螺旋槽，螺旋槽与机体10内壁形成螺旋管道9，机体10顶部设有与螺旋管道9相通的出水道6，机体10底部设有与螺旋管道9相通的进水道13，立式磨筒19的上下两端与机体10之间均设有密封垫18，密封垫18由通过螺栓安装在立式磨筒19两端上的圆环压紧固定，固定在立式磨筒19下端的圆环的外轮廓超出了机体10，并且通过螺栓固定于机体10上，筒底14通过螺栓固定于该圆环超出机体10的部分上，固定在立式磨筒19上端的圆环的上部还设有一压紧垫，用于当机盖4固定于机体10上时同时压迫该压紧垫，对立式磨筒19起到压紧固定的作用，主轴12通过轴承2和设在机盖4上的轴承座1安装于机盖4上，主轴12垂直于水平面、贯穿立式磨筒19并与立式磨筒19同心，主轴12通过设在其上端部的传动装置17与电机20连接，主轴12上沿从上到下的方向依次安装有一个分料盘5和8个转盘11，分料盘5和转盘11由安装在主轴12上的销子定位，由安装在主轴12下端部的堵头15进行固定，转盘11在其边缘沿周向设有3个研磨装置32，研磨装置32包括辊轴7和磨辊8，辊轴7一端安装于转盘11上，磨辊8安装于辊轴7上，且磨辊8的内径大于辊轴7的外径，转盘11底部设有与辊轴7相配合的定位孔33，筒底14上设有出料口16，出料口16通过导料管24与提升机进料口25相连，振动筛31固定于机架22上，位于提升机出料口28的下方，振动筛31的筛面29与水平面呈45°角，且位于提升机出料口28下方的一端高度更高，筛面29下为细料层30，振动筛31上设有下料管27和出料管26，下料管27一端与筛面29上部相通，另一端与立式环磨机21的入料口相通，出料管26一端与细料层30相通，另一端与振动筛31外部相通。
立式环磨机21的研磨装置32的辊轴7上安装有2个磨辊8，立式环磨机21的立式磨筒19的内径：高=1:1.0，且立式磨筒19内径为600mm，立式环磨机21的立式磨筒19由2个立式磨筒19叠放组成，立式环磨机21的机盖4上设有两个进料口3，振动筛31的筛面规格为60目。
铁基合金的粉碎工艺的步骤如下：
A、通过进水道13向立式环磨机21的螺旋管道9通入冷却水后，启动提升机23、振动筛31和立式环磨机21；
B、将粒径小于25mm，重500公斤，各组分重量百分比为85%Fe-9.6%Si-5.4%Al的铁基合金物料连续放入立式环磨机21；
电机20驱动主轴12高速转动，主轴12带动分料盘5和转盘11转动，磨辊8随转盘11以相同速度转动，同时，在离心力的作用下，磨辊8被甩向立式磨筒19内壁，物料从进料口3进入立式环磨机后，物料被分料盘5甩向立式磨筒19内壁时，在重力的作用下，物料随即从立式磨筒19内壁和转盘11之间下落，分布在转盘11边缘高速转动的磨辊8的辊面与物料形成冲击、碾压和剪切，经多层磨辊8粉碎后的物料下落到筒底14，由出料口16排出，完成了粉碎加工，在加工过程中，冷却水从进水道13进入螺旋管道9，并在经过螺旋管道9后由出水道6流出，物料与磨机产生的热量被经过螺旋管道9的冷却水带走。
C、物料经立式环磨机21粉碎后，由立式环磨机21的出料口16排出，进入提升机23，由提升机23运送到振动筛31；
D、物料经振动筛31的筛分后，筛上粗物料通过下料管27返回立式环磨机21再次加工，筛下物料通过出料管26排出，从出料管26收集加工成品。
环磨时间为40分钟。
加工工艺参数与测试数据如下：
| 进料粒径（mm） | 出料粒度（目） | 粉碎时间（分钟） | 耗电量（度/吨） |
| <25 | -60（0.24mm） | 40 | 50 |
| 投入料（kg） | 出料重量（kg） | 产品率（%） | 班产量（kg/8h） |
| 500 | 480 | 96 | 5760 |
实施例3：结合图1、图2、图3、图4说明本实施例，一种铁基合金的粉碎系统，它包括立式环磨机21、提升机23和振动筛31，立式环磨机21固定于机架22上，立式环磨机21包括立式磨筒19、主轴12、转盘11、机壳、传动装置17、电机20，机壳由筒底14、机体10和机盖4组成，机体10的顶端设有裙边，裙边通过螺栓固定于机架22上，裙边上还设有一环形凹槽，机盖4与该凹槽配合，机盖4通过螺栓固定于机体10上，立式磨筒19紧密镶嵌在机体10内，立式磨筒19外壁沿周向设有螺旋槽，螺旋槽与机体10内壁形成螺旋管道9，机体10顶部设有与螺旋管道9相通的出水道6，机体10底部设有与螺旋管道9相通的进水道13，立式磨筒19的上下两端与机体10之间均设有密封垫18，密封垫18由通过螺栓安装在立式磨筒19两端上的圆环压紧固定，固定在立式磨筒19下端的圆环的外轮廓超出了机体10，并且通过螺栓固定于机体10上，筒底14通过螺栓固定于该圆环超出机体10的部分上，固定在立式磨筒19上端的圆环的上部还设有一压紧垫，用于当机盖4固定于机体10上时同时压迫该压紧垫，对立式磨筒19起到压紧固定的作用，主轴12通过轴承2和设在机盖4上的轴承座1安装于机盖4上，主轴12垂直于水平面、贯穿立式磨筒19并与立式磨筒19同心，主轴12通过设在其上端部的传动装置17与电机20连接，主轴12上沿从上到下的方向依次安装有一个分料盘5和8个转盘11，分料盘5和转盘11由安装在主轴12上的销子定位，由安装在主轴12下端部的堵头15进行固定，转盘11在其边缘沿周向设有2个研磨装置32，研磨装置32包括辊轴7和磨辊8，辊轴7一端安装于转盘11上，磨辊8安装于辊轴7上，且磨辊8的内径大于辊轴7的外径，转盘11底部设有与辊轴7相配合的定位孔33，筒底14上设有出料口16，出料口16通过导料管24与提升机进料口25相连，振动筛31固定于机架22上，位于提升机出料口28的下方，振动筛31的筛面29与水平面呈60°角，且位于提升机出料口28下方的一端高度更高，筛面29下为细料层30，振动筛31上设有下料管27和出料管26，下料管27一端与筛面29上部相通，另一端与立式环磨机21的入料口相通，出料管26一端与细料层30相通，另一端与振动筛31外部相通。
立式环磨机21的研磨装置32的辊轴7上安装有2个磨辊8，立式环磨机21的立式磨筒19的内径：高=1:1.5，且立式磨筒19内径为400mm，立式环磨机21的立式磨筒19由2个立式磨筒19叠放组成，立式环磨机21的机盖4上设有两个进料口3，振动筛31的筛面规格为60目。
铁基合金的粉碎工艺的步骤如下：
A、通过进水道13向立式环磨机21的螺旋管道9通入冷却水后，启动提升机23、振动筛31和立式环磨机21；
B、将粒径小于15mm，重200公斤，各组分重量百分比为85%Fe-9.6%Si-5.4%Al的铁基合金物料连续放入立式环磨机21；
电机20驱动主轴12高速转动，主轴12带动分料盘5和转盘11转动，磨辊8随转盘11以相同速度转动，同时，在离心力的作用下，磨辊8被甩向立式磨筒19内壁，物料从进料口3进入立式环磨机后，物料被分料盘5甩向立式磨筒19内壁时，在重力的作用下，物料随即从立式磨筒19内壁和转盘11之间下落，分布在转盘11边缘高速转动的磨辊8的辊面与物料形成冲击、碾压和剪切，经多层磨辊8粉碎后的物料下落到筒底14，由出料口16排出，完成了粉碎加工，在加工过程中，冷却水从进水道13进入螺旋管道9，并在经过螺旋管道9后由出水道6流出，物料与磨机产生的热量被经过螺旋管道9的冷却水带走。
C、物料经立式环磨机21粉碎后，由立式环磨机21的出料口16排出，进入提升机23，由提升机23运送到振动筛31；
D、物料经振动筛31的筛分后，筛上粗物料通过下料管27返回立式环磨机21再次加工，筛下物料通过出料管26排出，从出料管26收集加工成品。
环磨时间为30分钟。
加工工艺参数与测试数据如下：
| 进料粒径（mm） | 出料粒度（目） | 粉碎时间（分钟） | 耗电量（度/吨） |
| <15 | -60（0.24mm） | 60 | 100 |
| 投入料（kg） | 出料重量（kg） | 产品率（%） | 班产量（kg/8h） |
| 200 | 185 | 92.5 | 2960 |
Claims (5)
1.一种铁基合金的粉碎系统，其特征在于：它包括立式环磨机（21）、提升机（23）和振动筛（31），立式环磨机（21）固定于机架（22）上，立式环磨机（21）包括立式磨筒（19）、主轴（12）、转盘（11）、机壳、传动装置（17）、电机（20），机壳由筒底（14）、机体（10）和机盖（4）组成，筒底（14）与机体（10）、机体（10）与机盖（4）通过螺栓连接为一体，立式磨筒（19）紧密镶嵌在机体（10）内，立式磨筒（19）外壁沿周向设有螺旋槽，螺旋槽与机体（10）内壁形成螺旋管道（9），机体（10）顶部设有与螺旋管道（9）相通的出水道（6），机体（10）底部设有与螺旋管道（9）相通的进水道（13），立式磨筒（19）的上下两端与机体（10）之间均设有密封垫（18），主轴（12）通过轴承（2）和设在机盖（4）上的轴承座（1）安装于机盖（4）上，主轴（12）垂直于水平面、贯穿立式磨筒（19）并与立式磨筒（19）同心，主轴（12）通过设在主轴（12）上端部的传动装置（17）与电机（20）连接，主轴（12）上沿从上到下的方向依次安装有一个分料盘（5）和若干个转盘（11），分料盘（5）和转盘（11）由安装在主轴（12）下端部的堵头（15）进行固定，转盘（11）的边缘沿周向设有2～4个研磨装置（32），研磨装置（32）包括辊轴（7）和磨辊（8），辊轴（7）一端安装于转盘（11）上，磨辊（8）安装于辊轴（7）上，且磨辊（8）的内径大于辊轴（7）的外径，转盘（11）底部设有与辊轴（7）相配合的定位孔（33），机盖（4）上设有至少一个进料口（3），筒底（14）上设有出料口（16），出料口（16）通过导料管（24）与提升机进料口（25）相连，振动筛（31）固定于机架（22）上，位于提升机出料口（28）的下方，振动筛（31）的筛面（29）与水平面呈30°～60°角，且位于提升机出料口（28）下方的一端高度更高，筛面（29）下为细料层（30），振动筛（31）上设有下料管（27）和出料管（26），下料管（27）一端与筛面（29）上部相通，另一端与立式环磨机（21）的进料口（3）相通，出料管（26）一端与细料层（30）相通，另一端与振动筛（31）外部相通；
所述的铁基合金的粉碎系统操作如下：
A、通过进水道（13）向立式环磨机（21）的螺旋管道（9）通入冷却水后，启动提升机（23）、振动筛（31）和立式环磨机（21）；
B、将粒径小于30mm的铁基合金物料连续放入立式环磨机（21）；
C、物料经立式环磨机（21）粉碎后，由立式环磨机（21）的出料口（16）排出，进入提升机（23），由提升机（23）运送到振动筛（31）；
D、物料经振动筛（31）的筛分后，筛上粗物料通过下料管（27）返回环磨机，筛下物料通过出料管（26）排出。
2.根据权利要求1所述的一种铁基合金的粉碎系统，其特征在于：所述的立式环磨机（21）的研磨装置（32）的辊轴（7）上安装有1～2个磨辊（8）。
3.根据权利要求1所述的一种铁基合金的粉碎系统，其特征在于：所述的立式环磨机（21）的主轴（12）上设有的转盘（11）数量不少于3个。
4.根据权利要求1所述的一种铁基合金的粉碎系统，其特征在于：所述的立式环磨机（21）的立式磨筒（19）的内径：高=1:0.8～1.5，且立式磨筒（19）内径不小于200mm。
5.根据权利要求1所述的一种铁基合金的粉碎系统，其特征在于：所述的立式环磨机（21）的机盖（4）上设有两个进料口（3）。
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