CN1048658C - 粉碎物料颗粒的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种碾磨装置包括预磨物料颗粒的滚压机、经按颗粒大小 控制分选的流化床分选装置接到滚压机的管磨机和接在分选装置与滚压机间的循环管路。细料组份的流化部分经分选装置的第一流料槽流到管磨机，其余部分则经分选装置的第二流料槽通过循环管路送回滚压机跟新供物料颗粒一起重新粉碎。分选装置内腔用相对于水平朝第二流料槽倾斜的多孔分隔板分成与管磨机及滚压机连通的流化床部分和与流率可控的物料流化空气连通的空气引入部分。

Description

粉碎物料颗粒的方法和装置

本发明涉及一种粉碎如水泥熔渣、炉渣或矿石这样的物料颗粒的方法和装置，以及一种备有分选装置以完成物料颗粒的分选的粉碎装置。

现有技术中，当需要通过粉碎烧过的水泥熔渣来生产作为一种产品的水泥粉末时，一直是使用一种管磨机作为粉碎装置。管磨机包含一管状(圆筒形)旋转容器，其中装有许多钢球，待磨碎的物料颗粒通过旋转容器而在其中经受磨碎加工。

在这样的磨碎工序中，当包括有每个颗粒具有较大的直径的粗颗粒的物料要进行磨碎时，就需要使用具有大直径的钢球。但当使用大直径的钢球时，球与物料颗粒之间的接触区域就会减少，从而就降低了粉碎效率，因此，近年来，常常跟管磨机结合使用滚压机来预先磨碎包含粗颗粒的物料颗粒。

滚压机、例如一种立式滚压机、具有一个这样的结构，在其中多个滚子以其圆周表面压靠在沿水平面旋转的一个工作台的上表面上，供到工作台上的物料颗粒通过滚子加压来磨碎。如上所述，由于粗料可以通过给滚子施加足够的压力来有效地磨碎，因此，为管磨机的后续工序作准备的粗磨工序是有效的。当利用滚压机可以将物料颗粒这样来磨碎成细颗粒时，就可以使用小尺寸的钢球来提高管磨机的粉碎效率。

图3和4示出了结合滚压机与管磨机设计的常规粉碎装置的实例。

图3示出了公开在日本专利公报特开(KOKAI)昭63-116751(116751/1988)中的粉碎装置的布置，在该布置中，具有作为分选机的筛1a的振动筛装置1设置在从装有滚子12的立式滚压机10伸展到管磨机40的物料输送通路20中，由振动筛装置1分选出的细粉料组份通过物料输送通路20供到管磨机40，而由振动筛装置1分选出的粗颗粒组份经过物料循环通路25返回到滚压机10中。

图4示出了公布在日本专利公报特开(KOKAI)平4-338244(338244/1992)中的粉碎装置的布置，在该布置中，用一个分配装置2来代替图3所示实例中的振动筛装置1。分配装置2设有一个在叉状箱中角度可变化的蝶形调节板构件2b，颗粒物料的分配量可以通过调节板构件2b的角度设置来沿其供给方向进行调节。即，如图4所示，一个叉状部份2a与连接到管磨机40上的物料输送通路20相连，另一叉状部分2c与连接到装有滚子12的立式滚压机10上的循环通路25相连。这样，在该实例中，一部份经过预磨加工的颗粒物料供到管磨机40中，而剩余部份的颗粒物料返回到滚压机10中。

在图3和图4的两个实例中，由管磨机40磨碎的物料随着经过斗式提升机51供到分离器52中，经过管磨机40最后粉碎的物料由分离器52分离成能作为产品使用的物料组份和需要再粉碎的物料组份。

在图3的实例中，在该预磨材料中由振动筛装置1分选出的细物料组份，即通过有预定网眼规格的筛装置的网眼的物料，可以供到管磨机40中。因此，就可以通过使用具有小直径的球来最大程度地提高粉碎效率。但是，这个实例涉及的问题是，只有由振动筛装置1准确分选出的粗物料返回到滚压机10中。也就是说，由于返回到滚压机10中的物料基本上不包括细物料组份，因此供到滚子12的物料颗粒存在高的空隙率，这样会导致在滚压机10进行粉碎时产生强烈的振动或振荡。

为了遏制或控制这种振动的产生，需要限制设置在滚压机10中的滚子12上的加压力。但这样又带来了滚压机10在预磨过程中不能获得足够的粉碎效率的严重问题。除上述缺点之外，在图3所示的实例中，需要如振动筛装置1这样的极为庞大的并价格昂贵的设备，并且还需要设置具有不同网眼规格的各种筛1a来改变分选级别或等级。此外，由于供到管磨机40的物料的量根据所使用的筛1a来确定，而这在装置的运行过程中是不受控制的，因此，很难稳定地保持或控制产品的产量，因而是不利的因素。

另一方面，图4的实例是一个设置来消除图3的装置的问题的装置。即，在该装置中，如上所述，细颗粒也与粗颗粒一起供到滚压机10中，从而给滚子的供料提供较低的空隙率，从而降低了滚压机10在预磨过程中所产生的振动，因而提高了滚压机10的粉碎效率，比图3所示的实例有利。

但是，相反地，图4所示的装置中，粗物料也要与经过预磨的细料一起供到管磨机40，因此从这一点来看，图4所示的装置又劣于图3所示的装置。因此，管磨机需要使用直径比较大的球，这就导致如上所述的降低了管磨机的粉碎效率。

因此，在图3和图4所示的两个常规的粉碎装置中，很难同时在滚压机和管磨机两者实现粉碎效率的提高。

本发明的目的在于基本上消除现有技术中存在的缺点并提供一种设有能够改善粉碎工序和提高粉碎效率的改进的物料分选装置的粉碎物料颗粒的方法和装置。

本发明的上述的及其它的目的通过下列措施来实现：根据本发明的一个方面，提供一种通过采用一个设有一个滚压机、一个管磨机和一个根据物料颗粒的大小来分选物料颗粒的分选装置的粉碎装置来粉碎物料颗粒的方法，在该方法中，物料颗粒供到滚压机内在其中进行预磨，该方法的特征在于该分选装置是一种流化床式分选装置，经预磨的物料颗粒供到流化床式分选装置内在其中进行流化和分选，经流化的那部份细物料组份供到管磨机，没有供到管磨机的剩余部份返送到滚压机中，返送回来的这部份物料组份再与新供入滚压机的物料颗粒一起进行粉碎。

预磨物料颗粒的流化是通过将空气强制引进流化床式分选装置中来实现的。供到管磨机中的流化物料量和引进的空气量通过调节引进的空气量来进行调整。

根据本发明的另一个万面，提供一种包括一个物料颗粒供进其内并在其内进行预磨的滚压机和一个通过一个物料颗粒在其内按颗粒大小进行分选的分选装置连接到滚压机的管磨机的粉碎装置，所述粉碎装置的特征在于该分选装置是一个通过一个第一物料输送管路与滚压机相连并具有一个经预磨的物料颗粒在其内流化和分选的内空结构的分选装置，管磨机通过一个第二物料输送管路与流化床式分选装置相连，有一个循环管路连接在流化床式分选装置与滚压机之间，细物料组份的经过流化的部份供到管磨机中，没有供到管磨机的剩余部份经循环管路返回到滚压机中，返回来的这部份物料组份再与新供到滚压机中的物料颗粒一起进行粉碎。

在一个优选实施例中，流化床式分选装置设有与第二物料输送管路相连的第一流料槽以及与循环管路相连的第二流料槽装置，细物料组份通过第一流料槽流出并进入管磨机，剩余的物料组份通过第二流料槽返回到滚压机中。

流化床式分选装置的内空空间由一个设置成相对于水平倾斜地朝向第二流料槽的多孔隔板分成第一部份和第二部份，第一部份成形成与第一物料输送管路连通的流化床腔室，第二部份设置在第一部份的下面并与物料流化装置连通。

第二流料槽有一个设置成基本上与倾斜的隔板的一个端头部份齐平的下部表面，第一流料槽设置在第二流料槽的上面。

在流化床腔室中的物料通过连接到第二部份下部的空气引进装置进行流化，空气通过这个空气引进装置被强制穿过第一部份和多孔隔板引入流化床腔室内将在其内的物料流化。该空气引进装置设有空气流率控制阀来控制要引入流化床式分选装置中的空气的流率。

第二流料槽设有流量控制闸门来调节从流化床式分选装置通过第二流料槽排出的物料的量。

根据本发明，物料颗粒首先由滚压机进行磨碎以获得经过预磨的物料颗粒，随后将经过预磨的物料颗粒供到管磨机进一步粉碎。在本发明中，流化床式分选装置用在滚压机与管磨机之间来将物料颗粒有效地分选成细组份和粗组份。在分选装置中被流化的细组份供到管磨机中，与其相对，没被流化和没有供到管磨机中的粗组份再返回到滚压机中跟新供入的物料颗粒一起再进行粉碎。

在设有滚压机与管磨机结合的粉碎装置中，采用流化床式分选装置具有下述优点。这就是，流化床式分选装置的分选能力或性能不那么高，因而使这样的装置不适于用在其它需要获得高分选性能的装置中。但是，这种不合适的或不足够的分选可用于或适用于设有滚压机和管磨机的粉碎装置中。

详细地说，在本发明中，在滚压机中经预磨的物料颗粒供到流化床式分选装置并在其内通过强制引进的空气进行流化。通过这个流化过程，经流化的细组份流出并进入管磨机中，未被流化的组份和一些细组份返回到滚压机中再经受磨碎加工。由于返回的物料包含一些细组份，这就降低了返回到滚压机中的物料的空隙率，结果就降低了或遏制了滚压机中所产生的振动，因而可增大滚子压碎物料的加压力。

如上所述，根据本发明，管磨机和滚压机的物料粉碎效率都得到显著地提高，而常规的粉碎装置是不能获得这种效果的。

此外，本发明的流化床式分选装置具有紧凑的结构，并设有控制装置来容易地控制空气的供给以改变流化能力，由此，供到管磨机或返回到滚压机中的物料的数量和大小很容易控制和调节，因而适用于粉碎装置的各种使用。

在流化床式分选装置的实际运作过程中，其上形成有许多通孔的隔板设置成将分选装置的内部分成上部份和下部份，隔板设置成朝着通过循环管路与滚压机相连的排料流料槽倾斜。因此，在滚压机中经预磨并供到分选装置中的物料颗粒在该分选装置中通过从该装置下侧引进份量受到控制的空气使其细物料组份被流化，而未被流化的物料很容易地沿斜坡移动到排料流料槽。

因此，如上所述，通过控制空气引进量实现了流化的细物料组份可以供到管磨机中进行进一步粉碎，粗物料组份与一些未被流化的细物料组份结合着倾斜的多孔隔板的设置一起返回滚压机中。

这样，根据本发明，粉碎操作能够自动地并稳定地进行，并可期望达致稳定的产品产量。

本发明的其它性质和特征通过下面结合附图的描述会更清楚。在附图中：

图1是本发明的粉碎装置的方框图，具体用于实施水泥熔渣的粉碎方法；

图2是一个设置在图1的粉碎装置中的流化床式分选装置的部份剖开的透视图；

图3是示出常规型式的粉碎装置的一个实例的方框图；以及

图4是示出常规型式的粉碎装置的另一个实例的方框图。

图1和2描述了本发明的一个实施例，在该实施例中，与图3与4相应的构件用相同的标号来标示；图1是一个示意方框图，示出生产水泥粉末产品的粉碎装置的布置；图2是图1所示的装置的流化床式分选装置30的透视图。

图1的粉碎装置的基本结构采用一个立式滚压机10及管磨机40相结合的形式，这些粉碎机具有基本上与在图3或4中所示的相同的结构。

在由图1所示的粉碎装置粉碎水泥熔渣的过程中，水泥熔渣作为原始材料由滚压机10进行预磨，随后经预磨的物料再由管磨机40进行粉碎，这样便提供了水泥粉末产品。滚压机10包括一个可旋转地安装着并使滚子12压靠在其上的工作台11。作为物料的水泥溶渣先供到料斗16中，接着经过一个供料器17将一个预定份量供到滚压机10中。随着，经在滚压机10中预磨的物料经过物料输送通路20供到管磨机40，该物料输送通路20设有斗式提升机21和重力下落型式的输送管22和23。

管磨机40包含一个其中装有未示出的铁球的可旋转的圆筒形容器41。管磨机40设有与物料输送通路20相连的一个物料进口和经斗式提升机51与旋风分离器52相连的一个物料出口。在管磨机40中粉碎并供到分离器52中的物料在分离器内被分成细物料组份和粗物料组份。细物料组份供到输送管54，通过该输送管54可以获得一种产品物料，在本实施例中是水泥粉末，而粗物料经过输送管53再供到管磨机40中。

在此实施例的粉碎装置中，通过漏斗16供给的物料进行预磨，使磨出的物料一般包括数量约为65％的、直径小于1mm的物料颗粒和数量约大于50％的、直径小于400μm的物料颗粒，但还包括数量约为20％的、直径从2.5至15mm的粗物料颗粒。另一方面，通常要求从输送管54获得的最终的物料粉末全部要具有小于约44μm的直径来作为产品材料。

在本发明的粉碎装置中，在物料输送通路20中的输送管22与23之间设有一个流化床式分选装置30。也就是，从滚压机10出来的物料经输送管22供到分选装置30中，并随着将从分选装置30出来的物料经输送管23供到管磨机40中。

参阅图2，流化床形式的分选装置30包含一个具有基本上是箱式结构的壳体31，该壳体包括有一个通过一个用作过滤构件的多孔隔板32分成上下两个部份的内空部份。该多孔隔板相对于水平倾斜一个最好是约30°的角α。上部份成形成流化床腔室33，而下部份成形成空气引进腔室34，该空气引进腔室设有一个形成在其底部、也就是在壳体31的底部上的空气引进口34a。在流化床腔室33的顶壁上、也就是在壳体31的顶壁上，形成有一个物料供入口33a和一个排气出口33b。根据分选装置30的这种结构，当经预磨的物料从输送管22经形成在腔室33的顶壁上的物料供入口33a供到流化床腔室33内、同时空气通过形成在壳体31底部上的空气引进口34a引入腔室33内时，其直径小于一个预定大小的细物料颗粒或粉末在流化床腔室33中受通过形成在多孔隔板32上的通孔强制引入的空气作用而漂浮起来并流化。

上流料槽35设置在流化床腔室33的侧壁的上部离开多孔板32的位置上，下流料槽36设置在其下部。下流料槽36的下边与多孔板32的上表面相连或与之齐平，多孔板32朝着下流料槽36向下倾斜。因此，漂浮起来并流化的细物料部份通过上流料槽35流出，物料的剩余部份、即没有漂浮起来被流化的粗物料和一些落在多孔板32上的细物料，由于多孔隔板32向下倾斜而通过下流料槽36排出。

此外，当采用一个磨碎容量为150吨/小时的滚压机时，分选装置的多孔隔板需要有一个面积约为1.0m²的表面面积，流化床腔室需要有一个约为1.6m的高度，这样就使分选装置极为紧凑，有利于空间的利用和降低制造成本。

本发明的流化床式分选装置30还设置有用于控制和调节从上、下流料槽35和36排出的物料的颗粒大小和数量的控制装置。

给空气引进口34a配备一个空气流率控制阀34b，给下流料槽36配备一个具有可控制打开程度的开口的流量控制闸门36a作为一个排出率调整装置。

当本发明希望从上流料槽35流出的细物料的颗粒直径例如小于约1mm时，首先要调整阀34b使在流化床腔室内的空气流速约为1米/秒，从而使直径小于1mm的细物料粉末被流化并作为细物料粉末通过上流料槽35流出。同时，粗物料粉末或颗粒的排出量可以通过调节流量控制闸门36a的打开程度来调整到约40％的总量。根据这种结构和操作，直径大于1mm(按上述颗粒分布约占35％)的未被流化的粗物料粉末和直径小于1mm的一些细物料粉末通过下流料槽36排出。当然应注意到，物料颗粒的直径和通过上流料槽36飞出的物料量可以通过调整阀34b和闸门36a而按情况要求自由地改变或控制。

如上所述，在图1的粉碎装置中，输送管22连接到分选装置30的物料供入口33a上，使在滚压机10中经预磨过的物料通过物料输送通路20供到分选装置30，而分选装置30的上流料槽35与作为连接到管磨机40的物料输送管路20的一个部份的输送管23相连。因此，只有具有所要求的直径的细物料粉末可以供到管磨机内。这样，管磨机可以使用缩小了直径的球，从而提高了粉碎效率。在所描述的实施例中，在只有直径小于1mm的细物料粉末被供入管磨机40内的情况下，可采用直径为比40毫米小几毫米的球，而在将经预磨过的物料直接供入管磨机内的情况下，球的直径需为约17毫米到70毫米。因此，从这一观点看，可以说是极大地提高了粉碎效率。

此外，在图1所示的本发明的粉碎装置中，分选装置30的下流料槽36与物料循环通路25相连，而循环通路25连接到滚压机10上，未供到管磨机40的物料被回送到滚压机10中。但是，要返回到滚压机10的物料包括一定程度的具有高容积比重的物料，从而降低了空隙率，由此降低或遏制了在物料再进行粉碎时工作台11与滚子12之间所产生的振动，从而也提高了滚压机10的粉碎效率。当这样的回送物料跟从料斗16来的水泥熔渣一起供料时，容积比重变成约1.9至2.1，这显著高于仅仅供给水泥熔渣的情况的约为1.6的容积比重，从而提供一个显著降低振动的效果。

如上所述，根据本发明的粉碎装置，在滚压机10和管磨机40中的粉碎效率都可以显著地提高，因此，可以完全实现物料的极佳的生产率，降低了所需的能耗，例如电能的消耗。这样的有利效果可以通过提供具有紧凑结构的流化床式分选装置30来实现。

应当理解到本发明并不受限于所描述的实施例，很多的改变和改进可以在不脱离所附权利要求书的范围的情况下做出。

Claims (13)

1.一种通过使用一个设有一个滚压机、一个管磨机和一个分选装置的粉碎装置粉碎物料颗粒的方法，该方法包含以下的步骤：

将物料颗粒供到滚压机中进行预磨；

将经过预磨的物料颗粒供到一个具有内空结构的流化床式分选装置中使其被流化与分选；

将细物料组份中经流化的部份供到管磨机；

将未被供到管磨机的剩余部份返送回滚压机；及

将回送的物料组份部份跟新供入滚压机的物料颗粒一起进行再粉碎。

2.按权利要求1所述的粉碎方法，其特征在于经预磨的物料颗粒的流化是通过将空气强制引入流化床式分选装置来实现的。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于供入管磨机的经流化的物料的量和引进的空气的量是通过调节引入的空气来调整的。

4.一种粉碎装置，它包含：

一个供料装置；

一个滚压机，物料颗粒供入其中进行预磨；

一个分选装置；

一个球磨机；

一个分离器；

在上述各装置之间的物料输送管路、循环通路或连接通路；

其特征在于，

所述分选装置是一个流化床式分选装置，它通过一条第一物料输送管路连接到管磨机并具有一个经预磨的物料颗粒在其中被流化与分选的内空结构；

还包含用于将经预磨的物料在流化床式分选装置中进行流化的装置；

其中的细物料组份中经流化的部份供入管磨机，未被供到管磨机的剩余部份通过循环管路返送回滚压机，回送的物料组份部份跟新供入滚压机的物料颗粒一起进行再粉碎。

5.按权利要求4所述的粉碎装置，其特征在于该流化床式分选装置设有一个与第二物料输送管路相连的第一流料槽装置及与循环管路相连的第二流料槽装置，细物料组份通过第一流料槽流出流到管磨机，剩余材料组份通过循环管路返送回滚压机。

6.按权利要求5所述的粉碎装置，其特征在于流化床式分选装置的内空空间通过一个设置成相对于水平倾斜地朝向第二流料槽装置的多孔隔板分成一个第一部份和一个第二部份，该第一部份成形成一个与第一物料输送管连通的流化床腔室，该第二部份设置在第一部份的下面并与物料流化装置连通。

7.按权利要求6所述的粉碎装置，其特征在于该第二流料槽装置具有一个设置成基本上跟倾斜的隔板的一个端头部份齐平的下部表面，该第一流料槽装置设置在第二流料槽装置的上面。

8.按权利要求7所述的粉碎装置，其特征在于该多孔隔板具有一个相对于水平面成约30°的倾斜角。

9.按权利要求6所述的粉碎装置，其特征在于所述物料流化装置是一个连接到第二部份的下部的空气引进装置，空气通过这个空气引进装置被强制穿过第一部份和多孔隔板引入流化床腔室内将在其内的物料流化。

10.按权利要求9所述的粉碎装置，其特征在于所述空气引进装置设有一个用于控制要引入流化床式分选装置的空气的流率的空气流率控制装置。

11.按权利要求10所述的粉碎装置，其特征在于该空气流率控制装置由一个空气流率控制阀构成。

12.按权利要求6所述的粉碎装置，其特征在于所述第二流料槽装置设有一个用于调节从流化床式分选装置通过第二流料槽排出的物料的量的装置。

13.按权利要求12所述的粉碎装置，其特征在于该调节装置由一个具有一个可通过控制来改变的开口的流量控制闸门。