CN103977866B - 全陶瓷无污染超微粉碎加工震动磨 - Google Patents

Abstract

本发明涉及全陶瓷无污染超微粉碎加工震动磨，包括磨腔、陶瓷分料篦板，所述磨腔内壁设有陶瓷内衬，该陶瓷内衬无缝砌衬在所述磨腔内壁上。所述陶瓷内衬可为厚度一致的圆弧瓦状陶瓷内衬，厚度范围为15~30mm，通过胶粘砌衬在所述磨腔内壁上；所述陶瓷分料篦板包括陶瓷板、槽孔，所述槽孔间隔分布在所述陶瓷板上。所述陶瓷内衬、陶瓷分料篦板为高耐磨工程陶瓷材料制成的。本发明使得靠偏心震动研磨的大型震动磨也能运用陶瓷内衬，一方面达到了无污染粉碎研磨的效果，一方面又减轻了整机重量，解决了内衬超重导致整机无法产生震动的难题，降低了各方面的生产成本，使得大型震动磨能很好地应用于高新材料深度加工行业中。

Description

全陶瓷无污染超微粉碎加工震动磨

技术领域

本发明涉及一种超纯、超微非金属矿无污染深加工装备,具体涉及一种超微粉碎加工震动磨。

背景技术

中国是非金属矿产资源大国，但却不是非金属矿资源利用的先进国家，往往是大量采矿后直接原材料出口或粗放加工出口。一些发达国家利用其深加工技术，大量采购我国资源，精深加工后以数十倍的价格再返销给中国或其它东南亚国家，从中获得大量的经济利益，比如二氧化硅，我国资源丰富，精矿也不少，有的纯度可99.9%或更纯，但通过深加工却纯度变为99%以下，而美国、日本买去后深加工成99.999%以上的纯度，高价再卖给中国。因为我国相关电子行业的高端超微二氧化硅精深加工一直是瓶颈，只能依赖进口。这对国民经济影响很大，究其原因就是因为加工工艺和加工装备落后。

近些年我国意识到可持续发展的重要性，积极调整方针政策，引导资源材料深度加工成超纯超微新材料或者制造成直接可使用的最终产品，引导生产高新材料的企业往深度加工进行技术转型，积极研究新技术、新工艺和新设备。其中加工装备的技术提升是技术转型首先应该解决的问题。

过去非金属矿产品深度加工，一般纯度细度要求低的、分布比较宽的采用球磨机，甚至管磨机、辊磨机、雷蒙机磨粉。后来非金属矿高新材料深加工在粉体的细度、颗粒粒径范围，粒子形貌和纯度上提升了质量要求，其中细度、颗粒粒径范围较好控制，但在大型装备中要达到超纯无污染粉碎非常困难。目前非金属矿产品深度加工常规采用管磨机和球磨机，采用陶瓷内衬和氧化铝球研磨，纯度能有所提高。但是原先的内衬有两大问题：一是由于陶瓷的价格与重量有关，所以都是采用廉价的低档氧化铝80瓷，即大量的高岭土中加少量氧化铝的陶瓷，耐磨性很差，产品容易被该衬里材料污染。二是内衬厚度在50mm以上，甚至有60mm～100mm的，其原因是整个内衬是毛坯并采用水泥砂浆摚砌的，所以内衬的重量非常重。因为球磨机转速是极慢的，又是采用几十毫米大的氧化铝球，勉强可以使用。与此同时，球磨机磨球直径大无法提高细度，粒径分布很宽。要获得细度好，分布窄的效果只有震动磨可以做到。

震动磨本是一种传统的超微粉碎设备，在粉碎行业已使用半个多世纪，是一种比较普及的粉体加工设备。然而由于它的内衬和耐磨球采用耐磨钢材料制成，在加工过程中容易将铁质磨入原料，造成产品被污染的严重后果。同时，震动磨的工作原理与球磨机完全不一样，它是加入直径10mm以下的耐磨球和原料在一起震动，经震动磨的偏心配重使磨机产生上下跳动功能，耐磨小球和原料一起上下窜动后形成的研磨功能将物料研磨达到超细效果。因耐磨球小，所以能做到超微粉碎研磨。但震动磨效率和整机重量有着密切关系，一旦超重将无法产生震动，内衬超重也会带来同样的问题，如只是简单提升电机功率，机身极易震坏，不仅能耗大，而且机器使用寿命短。

所以震动磨应用在非金属矿高新材料深度加工中时，一方面需要突破产品污染难关达到无污染粉碎研磨的效果，一方面又需减轻整机重量避免超重带来的无法产生震动的问题，降低各方面的生产成本，才能在细度好、分布窄的同时，获得无污染超微粉碎的效果。随着时代发展的日新月异，这些问题急待解决。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种全陶瓷无污染超微粉碎加工震动磨，以满足非金属矿深度加工中超纯无污染超微粉碎的需求。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的全陶瓷无污染超微粉碎加工震动磨，包括磨腔、陶瓷分料篦板，所述磨腔内壁设有陶瓷内衬，该陶瓷内衬无缝砌衬在所述磨腔内壁上。

作为优选，所述陶瓷内衬通过胶粘砌衬在所述磨腔内壁上。可为在磨腔内壁上涂有胶层，在胶层上砌有陶瓷内衬。优选通过有机胶或其他类同胶粘材料将陶瓷内衬直接粘结在磨腔内壁上。

优选的，所述陶瓷内衬为圆弧瓦状陶瓷内衬。

优选的，陶瓷内衬厚度一致，厚度范围为15~30mm。

所述陶瓷内衬、陶瓷分料篦板为氧化铝或氧化硅或氧化锆或氮化硅等高耐磨工程陶瓷材料制成的。

作为优选，所述陶瓷分料篦板包括陶瓷板、槽孔，所述槽孔间隔分布在所述陶瓷板上。

上述震动磨的磨腔内放置有耐磨球，优选的，所述槽孔可为宽度小于所述耐磨球直径的细长槽孔，也可为孔径小于所述耐磨球直径的圆形槽孔。

优选的，所述耐磨球为氧化锆制成的耐磨球。

有益效果：本发明提供了一种全陶瓷无污染超微粉碎加工震动磨，由于是在磨腔内无缝衬砌陶瓷内衬，衬砌时不再像球磨机一样需要用水泥砂浆的厚度来调整毛坯陶瓷件的不规则，可为通过有机胶或类同胶粘材料将瓦状陶瓷内衬直接粘结在磨腔内壁上，这就使得整体内衬的重量大幅下降。更进一步，上述陶瓷内衬厚度一致且只有15～30mm，是球磨机陶瓷内衬的1/4～1/5，最终使得整体内衬的重量只有球磨机内衬的20%左右。这使得靠偏心震动研磨的大型震动磨也能运用陶瓷内衬，解决了震动磨内衬超重导致整机无法产生震动的核心难题，并可降低30%以上的拖动功率，加工成本只有其它加工装备的20%，大幅降低生产成本，一举多得。同时该震动磨粉碎研磨过程中与物料接触的陶瓷内衬、陶瓷分料篦板、研磨球均为高耐磨工程陶瓷材料制成的，磨腔、出料系统和过流元件全部无污染化，达到了无污染粉碎研磨的效果。

总而言之，本发明一方面达到了无污染粉碎研磨的效果，一方面又减轻了整机重量成功避免了超重带来的无法震动的问题，降低了各方面的生产成本，使得大型震动磨能很好地应用于高新材料深度加工行业中，为超纯超微材料生产自动化生产配套使用，扩大了震动磨的应用场合。

附图说明

图1是本发明的半剖视主视示意图；

图2是本发明的半剖视右视示意图；

图3是图2中A-A陶瓷内衬圆周截面图及局部放大图；

图4是实施例中陶瓷分料篦板的结构示意图；

图5是图4的B-B剖视图。

具体实施方式

实施例：

本发明所述震动磨的半剖视主视示意图和半剖视右视示意图如图1和图2所示，包括机身1、电机2、皮带轮3、万向接头4、观察孔5、震动偏心块6、震动弹簧7、陶瓷内衬8、陶瓷分料篦板9、进料口10、出料口11、磨腔12。本实施例中整体机身1由四段筒体组成（筒体段数可根据需要装配，可以是六段、三段、二段甚至只有一段），机身1两侧设有电机2，通过皮带轮3转动万向接头4。本实施例中每台电机拖动4根万向接头，两侧共有8根万向接头旋转同时驱使8对震动偏心块6旋转。由于整体机身压在机座震动弹簧7上，震动磨工作中根据偏心离心力的作用使震动弹簧7受到压缩、释放，再压缩，再释放，在高频率工作状态下，使得机身1处于上下跳动的运动中，这就是震动磨的基本震动原理。本实施例震动磨每段筒体直径为Φ790cm，长度为2000cm，共4段筒体组成；当然筒体的直径、长度、段数可以根据需要配置，如每段筒体直径为Φ960cm，长度为2000cm，共2段或4段或6段筒体组成。

结合图1、图2和图3示出的A-A陶瓷内衬圆周截面图及局部放大图，可以看出该陶瓷内衬8为分片圆弧瓦状，经六面精加工后精度高、厚度一致，厚度可为15~30mm中的任一尺寸。该陶瓷内衬8在磨腔12的内壁上无缝对接砌衬，并与机身钢结构之间直接用胶粘接，不再像球磨机一样需要用水泥砂浆混凝土填充。

上述陶瓷内衬8和陶瓷分料篦板9为氧化铝、氧化硅、氧化锆或氮化硅等高耐磨工程陶瓷材料制成的，耐磨球为氧化锆制成的。

该震动磨中的陶瓷分料篦板9如图4和图5所示，包括陶瓷板13、槽孔14，所述槽孔14间隔分布在所述陶瓷板13上，震动磨磨腔12内放置有耐磨球，上述槽孔14为宽度小于耐磨球直径的细长槽孔。当然该槽孔也可以为孔径小于耐磨球直径的圆形槽孔。本实施例中陶瓷分料篦板经超高速磨头和改革加工工艺制造后，细长槽孔14的宽度为2mm，陶瓷分料篦板的厚度为30mm。当然也可以为其他尺寸。陶瓷分料篦板的外形可根据需要设计为圆形、六边形、八边形、椭圆形等常规形状。

上述震动磨的工作过程为：

震动磨生产前，首先向磨腔12内加入一定量的研磨介质即耐磨球，其一般为5～10mm的氧化锆球，待粉碎原料，形成一定的体积比。然后启动电机2经皮带轮3传递到万向接头4驱动震动偏心块6，这些偏心块的不平衡性驱使整体机身1震动。而且整体机身安置在震动弹簧7上，震动经弹簧的压缩和释放被放大，形成机身1的剧烈震动。此时偏心配重使磨机产生得上下跳动功能，使得耐磨球和原料在衬砌有陶瓷内衬8的磨腔12里一起上下窜动，形成粉碎及研磨功能修去原料颗粒的棱角，并将物料研磨粉碎达到超细效果。

当原料从加料一端走到出料陶瓷分料篦板9的槽孔处，料已经磨好，此时物料颗粒尺寸小于陶瓷分料篦板9的槽孔宽度（当槽孔为圆形时为槽孔直径），会通过篦板槽孔14的缝隙流出，而磨介即耐磨球的直径大于槽孔宽度（当槽孔为圆形时为槽孔直径），会一直留在磨腔里，不会随着磨好的物料半产品通过篦板槽孔14的缝隙流出，这就是本陶瓷分料篦板9所起的分离作用，或称分料作用。震动磨一边研磨物料产品，一边从篦板槽孔缝隙中流出磨好的物料半产品，深度加工后的物料输出至存储容器件中，或通过输送机输送到下一工作机械装置如大型分级机的入口等。优选通过全陶瓷螺旋输送机输送至全陶瓷分级机的进料口。

为形成连续化生产，震动磨进料口可直接对接存料加料系统，以定时定量加入原料即连续补充待磨原料；待粉碎的原料从震动磨的进料口进入衬砌有陶瓷内衬8的磨腔12内，在磨腔内边流动边粉碎研磨到另一侧，经陶瓷分料篦板9流出震动磨；同时震动磨直接对接连续化出料系统。这样不断地循环即形成连续化生产。

以上实施列对本发明不构成限定，尤其是震动磨的常规结构尺寸、段数、分片陶瓷内衬形状、陶瓷分料篦板的形状等，相关工作人员在不偏离本发明技术思想的范围内，所进行的多样变化和修改，均落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种全陶瓷无污染超微粉碎加工震动磨，其特征在于：包括机身(1)、磨腔(12)和陶瓷分料篦板(9)，所述磨腔(12)内壁设有陶瓷内衬(8)，所述陶瓷内衬(8)为分片圆弧瓦状陶瓷内衬，各分片圆弧瓦状陶瓷内衬厚度一致，无缝对接砌衬在所述磨腔(12)内壁上，并与机身(1)钢结构之间直接用胶粘接；所述各分片圆弧瓦状陶瓷内衬厚度范围为15～30mm；

该震动磨整体机身由2段或4段或6段筒体组成，每段筒体直径范围为Φ790cm～Φ960cm，长度为2000cm；

所述陶瓷分料篦板(9)包括陶瓷板(13)、槽孔(14)，所述槽孔(14)间隔分布在所述陶瓷板(13)上，所述震动磨的磨腔(12)内放置有耐磨球，所述槽孔(14)为宽度小于所述耐磨球直径的细长槽孔，或为孔径小于所述耐磨球直径的圆形槽孔。

2.根据权利要求1所述的全陶瓷无污染超微粉碎加工震动磨，其特征在于：所述陶瓷内衬(8)为氧化铝或氧化硅或氧化锆或氮化硅制成的陶瓷内衬。

3.根据权利要求1所述的全陶瓷无污染超微粉碎加工震动磨，其特征在于：所述陶瓷分料篦板为氧化铝或氧化硅或氧化锆或氮化硅制成的陶瓷分料篦板。

4.根据权利要求1所述的全陶瓷无污染超微粉碎加工震动磨，其特征在于：所述耐磨球为氧化锆制成的耐磨球。