CN103861700B - 安装在旋转研磨机中的浆料提升器 - Google Patents

Abstract

一种安装在旋转研磨机中的浆料提升器，其具有相对于研磨机旋转来说的前缘壁和后缘壁，两者限定一浆料提升器腔室，一格栅允许浆液流到该腔室的径向向外收集区，以便经由该腔室的径向向内排出区而从研磨机移除。该该腔室还包括位于收集区与排出区之间能够在打开位置与关闭位置之间移动的闸门，在打开位置，闸门容许固体物料从收集区流到排出区，在关闭位置，闸门防止固体物料从排出区返回到收集区。并且，一种浆料提升器，其后缘壁是倾斜的；一种浆料提升器，其后缘壁具有S状弯曲部；一种浆料提升器，其具有用于接收砾石的凹部；和一种浆料提升器，其格栅具有开口，所述开口分布成使得更靠近后缘壁的区域处的开口少于更靠近前缘壁的区域处的开口。

Description

安装在旋转研磨机中的浆料提升器

本申请是名称为“安装在旋转研磨机中的浆料提升器”、国际申请日为2010年6月10日、国际申请号为PCT/FI2010/050483、国家申请号为201080026700.8的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种安装在研磨机中的浆料提升器。

背景技术

用于格栅排出式研磨机的传统浆料提升器包括多个径向布置以靠着竖直格栅或倾斜格栅的下游侧旋转的腔室。相对于研磨机的旋转方向，各个浆料提升器腔室限定在一后缘壁和一前缘壁之间。在传统浆料提升器中，所述后缘壁和前缘壁是径向的，前一浆料提升器腔室的后缘壁是接下来后一浆料提升器腔室的前缘壁。浆料提升器腔室朝着研磨机的轴线开口。

格栅上游侧的研磨机矿石料或矿石和任何研磨介质的混合物料随着研磨机旋转而翻滚。给研磨机供水，并且由于矿石通过翻滚动作而被粉碎，细小颗粒物和水在矿石空隙中形成浆液。一些浆液流过格栅中的孔。在研磨机每次旋转的一部分期间，各个浆料提升器腔室又逆着格栅上游侧的研磨机装料通过，浆液流过格栅进入浆料提升器腔室的收集区。

随着研磨机旋转，浆料提升器腔室中的物料被向上提升。浆料提升器腔室的方位变化，直到腔室最终向下开口，并且物料从腔室向下落到排料锥上，所述排料锥将物料朝着研磨机的排出口引导。

2009年7月28日发布的美国专利No.7566017和国际公布No.WO98/01226披露了传统浆料提升器的开发，不管什么目的，它们每个的全部公开内容都在此引入作为参考。美国专利No.7566017披露的浆料提升器为部分模块化的，其中各个浆料提升器腔室由单独的浆料提升器模块形成，单独的模块组装到支撑结构中。此外，格栅集成到浆料提升器模块中。

通过格栅进入浆料提升器腔室的物料具有两个主要的部分，即由水和小于约几毫米的颗粒构成的浆液部分和主要由大于约几厘米的石块构成的砾石部分。浆液的排出位置取决于研磨机旋转速度和研磨机有效直径。当研磨机沿逆时针方向旋转而对其进行观察时，浆料提升器腔室中的浆液部分在浆料提升器腔室位于大约2:00点位置时开始流向排料锥，并在浆料提升器腔室到达10:30点到11:00点位置时几乎完全排出。

另一方面，砾石部分更不容易移动，并且直到浆料提升器腔室到达大约1:00点位置，才开始朝着浆料提升器的排料锥落下，这取决于研磨机速度。对于在大约12:00点位置旋转的一段短时间间隔，砾石自由落下，但是从约11:00点到10:00点位置，它们将撞击砾石提升器腔室的前缘壁，并沿着前缘壁向下滑动。在10:00点之后，砾石部分的滑动减速，在任何情况下，从浆料提升器腔室落下的所有砾石都不能由排料锥排出，而是落到浆料提升器的另一个腔室中。因而，大部分砾石部分没有被排出，而是保持在浆料提升器继续进行多次旋转。在图1中示出了传统浆料提升器的这种运行。

重新循环的砾石在格栅后面形成死负载，该死负载占据了浆料提升器的部分有效容积，减少了浆料提升器的容量，增加了研磨机的质量。另外，重新循环的砾石可能阻塞格栅开口，浆料提升器中存在的大量砾石减少了通过格栅的流动梯度，并且可能造成在研磨机中形成浆液池。因而，所希望的是减少在砾石提升器中继续随研磨机旋转多次的砾石部分的比例。

本发明的目的在于消除现有技术的缺陷，并实现用于即使在研磨机处于更高旋转速度的情况下也能从用于研磨或粉碎的研磨机中将物料排出的更有效的设备。

发明内容

依照所披露主题的第一个方面，提供一种安装在旋转研磨机中的浆料提升器，该浆料提升器包括相对于研磨机旋转来说的前缘壁和后缘壁，其中，所述前缘壁和后缘壁限定一浆料提升器腔室，浆料提升器包括有格栅，所述格栅允许浆液流到浆料提升器腔室的径向向外收集区，以便经由浆料提升器腔室的径向向内排出区而从研磨机移除，浆料提升器还包括位于所述收集区与排出区之间的闸门，所述闸门可在打开位置与关闭位置之间移动，在打开位置，闸门容许固体物料从收集区流到排出区，在关闭位置，闸门防止固体物料从排出区返回到收集区。

依照所披露主题的第二个方面，提供一种安装在旋转研磨机中的浆料提升器，该浆料提升器包括相对于研磨机旋转来说的前缘壁和后缘壁，其中所述前缘壁和后缘壁限定一浆料提升器腔室，浆料提升器包括有格栅，所述格栅允许浆液流到浆料提升器腔室的径向向外收集区，以便经由浆料提升器腔室的径向向内排出区而从研磨机移除，以及其中，所述后缘壁具有在一径向外端和一径向内端之间的S状弯曲部，由此，后缘壁的最大斜度的径向位置在浆料提升器旋转期间是变化的。

依照所披露主题的第三个方面，提供一种安装在研磨机中的浆料提升器，该浆料提升器包括相对于研磨机旋转来说的前缘壁和后缘壁，其中所述前缘壁和后缘壁限定一浆料提升器腔室，浆料提升器包括有格栅，所述格栅允许浆液流到浆料提升器腔室的径向向外收集区，以便经由径向向内排出区而从研磨机移除，以及其中，所述前缘壁在该前缘壁的径向外端和径向内端之间设有一突伸部，该突伸部构造成形成用于接收在浆料提升器旋转期间落在前缘壁上的砾石的凹部，防止进入所述凹部的砾石进入浆料提升器腔室的收集区。

依照所披露主题的第四个方面，提供一种安装在旋转研磨机中的浆料提升器，该浆料提升器包括相对于研磨机旋转来说的前缘壁和后缘壁，其中所述前缘壁和后缘壁限定一浆料提升器腔室，并且其中，所述后缘壁具有径向外端和径向内端，并且该后缘壁相对于浆料提升器的半径是倾斜的，这样，使得后缘壁的径向内端在旋转上落后于后缘壁的径向外端，浆料提升器包括有格栅，所述格栅形成有开口，所述开口允许浆液流到浆料提升器的径向向外收集区，以便经由径向向内排出区而从研磨机移除，以及其中格栅中的开口分布成使得更靠近后缘壁的格栅区域处的开口显著少于更靠近前缘壁的格栅区域处的开口，由此所述格栅和后缘壁形成用于在研磨机旋转且浆料提升器腔室从低位置向高位置上升时保持浆液的凹部。

附图说明

为了更好地理解本发明，以及为了显示本发明如何有效实施，现在参照作为例子给出的附图，其中：

图1A、1B和1C（一起称为图1）示出了传统浆料提升器中砾石的滞留情况，

图2A-2D示出了体现本申请公开主题的第一浆料提升器的运行，

图3示意性地显示出了体现本申请公开主题的第二浆料提升器，

图4示意性地示出了体现本申请公开主题的第三浆料提升器，

图5示意性地示出了体现本申请公开主题的第四浆料提升器，和

图6示意性地示出了体现本申请公开主题的第五浆料提升器。

具体实施方式

参照图2A，一浆料提升器腔室1限定在一后缘壁2和一前缘壁4之间（相对于研磨机旋转的逆时针方向来说）。各个浆料提升器腔室1设置有一砾石闸门6，所述砾石闸门安装成可绕邻近浆料提升器腔室的后缘壁的轴线进行枢转运动。闸门6能够在打开位置与关闭位置之间转动大约90o的角度，在打开位置，该闸门搁置在后缘壁2上，并大体上从其枢转轴线径向向内延伸，在关闭位置，该闸门大体上朝着浆料提升器腔室的前缘壁4周向延伸。当闸门6关闭时，该闸门在一外收集区和一内排出区之间径向分割浆料提升器腔室。该腔室的外收集区由一中间壁5分成后隔室和前隔室。作为选择，砾石闸门也可以铰接在前缘壁和中间壁之间，或者铰接在中间壁和处于收集区与排出区之间的后缘壁之间。由于闸门上的重力以及闸门上的负荷的作用，闸门在打开位置与关闭位置之间的枢转运动自动进行。闸门的运动也可以借助由外力操作的（例如气动的或电子机械的）致动器进行辅助或者产生阻尼。如图2A-2D所示，在浆料提升器腔室位于大约3:00点位置时，闸门开始打开，并且从大约2:00点到11:30完全打开。在从大约11:30旋转到9:00点过程中，闸门关闭，并保持完全关闭，直到大约3:00点。

当浆料提升器腔室位于6:00点位置时，浆液和砾石流过格栅进入浆料提升器腔室的收集区10。浆料提升器旋转，并且在腔室到达大约2:00点位置时，砾石开始沿着浆料提升器腔室的中间壁和后缘壁向下滑动。随着浆料提升器继续旋转，一些砾石被排出浆料提升器腔室，而一些砾石流过闸门6，但没有被排出。一小比例的砾石部分可保留在闸门径向外部的腔室收集区中，如图2B所示。在大约9:00点位置，闸门完全关闭，穿过闸门但没有被排出的砾石被闸门阻止返回收集区，如图2C所示。因而，随着浆料提升器继续旋转（腔室获取在收集区中另外充填的浆液和砾石），浆料提升器腔室的径向向内排出区中的砾石被阻止返回收集区。在浆料提升器腔室到达2:00点位置，以及闸门完全打开时，位于浆料提升器腔室的排出区中的砾石沿着后缘壁朝着排料锥向下滑动。因为这些砾石位于径向内部排出区中，所以，它们为了从腔室排出到排料锥上所必须行进的距离较短，大部分砾石将被排出。

应当明白，重力提供了引起砾石径向向内运动的向心力，而且对于给定的浆料提升器的旋转速度来说，向内移动砾石所需的向心力与砾石所遵循的路径的半径成正比。由于砾石在排出区中行进路径的半径较小，对于内部排出区中的砾石来说，引起向内运动所需的力比收集区中同样质量的砾石所需的力小，相应地，在旋转循环中，排出区中砾石的向内运动开始得早。

就图2所示的浆料提升器来说，格栅（在图2中未显示）可以与浆料提升器分开，或者，在浆料提升器模块化的情况下，格栅可以集成到浆料提升器中。当图2所示的浆料提升器在使用时，浆液和砾石流过格栅中的孔，并在浆料提升器腔室的收集区至少部分地浸于格栅上游侧的物料中时进入所述收集区。随着研磨机旋转，浆料提升器腔室升高，浆料提升器腔室收集区中的物料靠着后缘壁收集。一旦浆料提升器腔室不再浸于格栅上游侧的物料中，收集区中的浆液和砾石就存在通过格栅返回到格栅上游侧的趋势，从而降低浆料提升器的效率。

图3显示了格栅中的孔，当收集区浸于格栅上游侧的物料中时，浆液和砾石从格栅上游侧通过所述孔流入浆料提升器腔室。从图3可以看到，相当大比例的格栅区域没有形成孔。相对于前缘壁来说，格栅的该无孔区域更靠近浆料腔室的后缘壁。选择该格栅的无孔区域的位置，使得当浆料提升器腔室升高，并且浆液和砾石集中在腔室的外部后区域中时，它们被阻止通过闸门返回到格栅的上游侧。

在图2和3所示的实施例中，相邻浆料提升器腔室的后缘壁是径向的，这样所产生的结果是：在浆料提升器腔室的后缘壁到达大约1:30位置，并且相对于水平方向倾斜45度之前，浆料提升器腔室中的砾石没有显著的径向向内运动（虽然如此，如图2A所示，大部分浆液在到达该位置之前都可落下）。专利No.7566017披露了使用带有弯曲引导件的模块化浆料提升器来在浆料提升器到达3:00点位置之前引起物料径向向内运动，但是，这种浆料提升器的制造成本比其中浆料提升器腔室仅限定在直的前缘壁与后缘壁之间的浆料提升器更高。就图4所示的实施例来说，分离浆料提升器腔室的壁是直的，但不是径向的。各个后缘壁相对于半径倾斜，使得壁的内端在旋转方向上位于外端之后。如图4所示，这导致在后缘壁的内端到达3:00点位置之前，各浆料提升器腔室的后缘壁相对于水平方向倾斜大约45度，这样产生的结果为：与带有径向壁的传统浆料提升器相比，浆料提升器腔室中的物料在浆料提升器旋转期间更早地开始朝着排料锥径向向内移动。

图5示出了分离浆料提升器腔室的壁的另一种构造。如图5所示，各壁（其为一个浆料提升器腔室的前缘壁和另一个浆料提升器腔室的后缘壁）具有S状弯曲部，使得壁的切线为竖直的径向位置取决于壁的角位置。如图5所示，所述弯曲部使得：在壁的径向内端处于大约5:00点位置时，壁的外部区段已倾斜更陡的角度，这样，在壁到达1:00点位置之前，浆液和砾石就开始适当地径向向内移动。通过使物料向内移动，为引起砾石径向向内运动而必须由重力提供的向心力减小。随着砾石向内移动，后缘壁的斜度减小，但是因为向心力减小，所以砾石继续向内移动。当壁的内端位于大约2:30和1:00点之间时，壁的该内部区段很陡，砾石很容易朝着排料锥移动，并转到研磨机的出口。

图6示出了另一种改进，其中，在使两相邻浆料提升器腔室分离的各个壁的一侧上设置有突伸部，所述突伸部执行类似于参照图2所述的闸门的功能。该突伸部在浆料腔室的前缘壁上形成凹部。壁的外部分倾斜于半径，正如参照图4所述的那样，以便在旋转循环中较早地启动浆液和砾石的向内运动，各个壁的内部分为径向的。因而，当浆料提升器腔室升高时，浆液和砾石径向向内移动，而一些物料在壁的内部区段到达9:00点位置的时候仍保留在腔室中，搁置在腔室的前缘壁上。在浆料提升器进一步旋转时，物料将向外移动，远离排料锥。当物料沿着前缘壁向下移动时，其遇到所述突伸部，该突伸部构造为凹部。物料进入该凹部，并由该凹部保持，从而防止返回腔室的收集区。当壁的内部区段到达大约3:00点位置时，凹部中的物料开始从凹部落下，但是在此时，收集区中落下的物料能够防止来自凹部的物料向外流动而远离排料锥。

应该明白，本发明不局限于所述的特定实施例，并且在不脱离附带的权利要求书所限定的本发明范围的情况下可以对此进行各种变化，正如依照现行法律原理所解释的那样，包括等效原则或任何其他扩大权利要求的强制范围超出其文字范围的原则。除非上下文另有指明，权利要求中对要素情况数量的表示指的是一个的情况或多于一个的情况，至少需要所指出的要素情况数量，但是从权利要求的范围中不打算排除具有比所指出的更多要素情况的结构或方法。如果在权利要求中使用了词语“包括”或其衍生词，则它是按照包括而不是排除所要求保护的结构或方法中其他元素或步骤的存在而使用的。

Claims (4)

1.一种安装在旋转研磨机中的浆料提升器，该浆料提升器包括相对于该旋转研磨机的旋转来说的前缘壁(4)和后缘壁(2)，其中，所述前缘壁和所述后缘壁限定一浆料提升器腔室(1)，该浆料提升器包括有格栅，所述格栅允许浆液流到所述浆料提升器腔室的径向向外收集区，以便经由该浆料提升器腔室的径向向内排出区而从所述旋转研磨机移除，其特征在于，该浆料提升器还包括位于所述径向向外收集区与所述径向向内排出区之间的闸门(6)，所述闸门能够在打开位置与关闭位置之间移动，在打开位置，该闸门容许固体物料从所述径向向外收集区流到所述径向向内排出区，在关闭位置，该闸门防止固体物料从所述径向向内排出区返回到所述径向向外收集区。

2.如权利要求1所述的浆料提升器，其中，所述闸门附着于该浆料提升器的所述后缘壁，使得允许该闸门相对于该后缘壁在关闭位置与打开位置之间进行枢转运动，在关闭位置，该闸门大体上周向延伸，在打开位置，该闸门大体上径向延伸。

3.如权利要求2所述的浆料提升器，其中，所述浆料提升器包括一中间壁，所述中间壁将所述径向向外收集区分成上游隔室和下游隔室。

4.一种安装在研磨机中的浆料提升器，该浆料提升器包括相对于该研磨机的旋转来说的前缘壁(4)和后缘壁(2)，其中，所述前缘壁和所述后缘壁限定一浆料提升器腔室(1)，该浆料提升器包括有格栅，所述格栅允许浆液流到所述浆料提升器腔室的径向向外收集区，以便经由径向向内排出区而从该研磨机移除，以及其中，所述前缘壁在该前缘壁的径向外端和径向内端之间设有一突伸部，其特征在于，该突伸部构造成形成用于接收在所述浆料提升器旋转期间落在所述前缘壁上的砾石的凹部，防止进入所述凹部的砾石流到所述浆料提升器腔室的所述径向向外收集区。