CN110756309A - 一种基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置 - Google Patents

Abstract

一种基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，它主要是解决现有的超细粉碎设备不能很好地保护矿物晶体，工作效率一般，生产成本高，占地面积大，污染环境等技术问题。其技术方案要点是：它包括压力容器（11）、增压泵（5）、加热器（10）、喷枪（12）、反应导管（13）和收集室（16），所述压力容器（11）上设置有进料口（8），压力容器（11）一端通过蒸汽导管（1）连接增压泵（5），另一端与喷枪（12）连接，喷枪（12）通过反应导管（13）与收集室（16）连接，压力容器（11）外还设置有加热器（10）给压力容器（11）升温。

Description

一种基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置

技术领域

本发明涉及非金属矿石超细粉碎领域，具体是一种基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置。

背景技术

非金属矿石超细粉碎技术是伴随现代高技术和新材料产业、传统产业技术进步和资源综合利用等发展起来的一项新的矿物加工技术，对新兴产业发展及传统产业结构升级和调整有重要意义和影响。超细非金属矿物粉体不仅具有粒度细、质量比较均匀、表面活性高的特点，还具有化学反应速度快、吸附量大、溶解度大、烧结温度低等性能，以至近30年来全球超细非金属矿粉体材料的需求量及超细非金属矿物粉体产品呈快速增长。但传统的超细粉碎设备例如气流磨、机械冲击式超细磨、搅拌磨以及沙磨机等不能很好地保护矿物晶体，而且工作效率一般，还需要大量经营费用以及占地面积以及会产生矿尘等环境污染问题。

研究表明：固体结合物的抗拉强度远比抗压强度小，非金属矿石的抗拉强度比抗压强度小几十倍。其原因是矿石受拉张时，晶粒间的分子力随载荷增加而减少，而受压缩时则晶粒间的分子力随载荷增加而增加。特别是矿物与岩石结合的地方, 结合力尤为薄弱。再者，因为非金属矿物沿它的晶界内张力小的特点，在晶界处容易发生断裂而分离矿石,这就为非金属矿物在保持其天然颗粒几何形态上具有较好的解离度创造了有利条件。基于上述分析，本次设计的基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置的理论出发点是站得住脚的。而且本次设计的装置结构简单，矿石破碎效率高，并且全封闭破碎，几乎避免了矿尘的飞扬，还保持矿石原晶体结构，避免了过磨现象，便于下一步作业，更能减少投资，节约占地面积。

发明内容

本发明的目的是提供一种能基于高温高压进行超细粉体破碎的装备，需要满足蒸汽爆裂-冲击-碰撞-内张力破坏的破碎过程。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括压力容器11、增压泵5、加热器10、喷枪12、反应导管13和收集室16，所述压力容器11上设置有进料口8，压力容器11一端通过蒸汽导管1连接增压泵5，另一端与喷枪12连接，喷枪12通过反应导管13与收集室16连接，压力容器11外还设置有加热器10给压力容器11升温。

蒸汽导管1通过密封塞7直接进入压力容器11的内部，便于给压力容器加压，蒸汽导管1上还设置有蒸汽阀门2，来控制蒸汽导管1的蒸汽流速大小。

采用加热器10内的电热丝9直接作用于压力容器11，压力容器11上还装有压力表6，可以直观的观察压力容器内压力的变化，进一步决定压力泵5与加热器10是否继续工作。

所述喷枪12是一个快速直动式电磁阀，包括外壳体18、线圈19、定铁心20、弹簧21和动铁心22，定铁心20固定在外壳体18内壁上并通过弹簧21与动铁心22连接，定铁心20两侧设置有线圈19，线圈19通过线路3与电源控制器4连接，所述动铁心22分割为3个以上部分，组合起来形成封堵，所述线圈19的通断电控制动铁心22的各个部分相互远离或靠近。

定铁心20为圆环形，动铁心22分为3个以上的扇形部分，每部分的弧形面连接一个弹簧21，通过弹簧21与定铁心20的内环壁连接。

所述动铁心22的各部分除弧形面以外的各个表面都设置有密封材料。

进料口8处、压力容器11与喷枪12连接处、喷枪12与反应导管13连接处、反应导管13与收集室16连接处、喷枪12内部都设置有密封材料。

所述收集室16上部设置有网筛17，可以保证收集室16内的气压同外界大气压相同，同时也避免非金属粉末飘出收集室。

所述收集室16底部设置有卸料口15，卸料口15周围设置有挡板14，形成漏斗状结构，方便卸料。

在打开喷枪12后，非金属矿粉在反应导管13内继续相互碰撞，使非金属矿物的破碎得到进一步加强。

本发明的有益效果是：结构简单，矿石破碎效率高，并且全封闭破碎，几乎避免了矿尘的飞扬，还保持矿石原晶体结构，避免了过磨现象，便于下一步作业，还能减少投资，节约占地面积。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的喷枪结构示意图。

图3是本发明的喷枪阀芯结构示意图。

图中：1-蒸汽导管、2-蒸汽阀门、3-线路、4-电源控制器、5-增压泵、6-压力表、7-密封塞、8-进料口、9-电热丝、10-加热器、11-压力容器、12-喷枪、13-反应导管、14-挡板、15-卸料口、16-收集室、17-网筛、18-外壳体、19-线圈、20-定铁心、21-弹簧、22-动铁心。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1，参阅图1至图3，本发明包括压力容器11、增压泵5、加热器10、喷枪12、反应导管13和收集室16，所述压力容器11上设置有进料口8，方便上料，简化了装置结构，提高了工作效率，压力容器11一端通过蒸汽导管1连接增压泵5，另一端与喷枪12连接，喷枪12通过反应导管13与收集室16连接，压力容器11外还设置有加热器10给压力容器11升温。

实施例2，参阅图1至图3，蒸汽导管1通过密封塞7直接进入压力容器11的内部，便于给压力容器加压，蒸汽导管1上还设置有蒸汽阀门2，来控制蒸汽导管1的蒸汽流速大小。采用加热器10内的电热丝9直接作用于压力容器11，压力容器11上还装有压力表6，可以直观的观察压力容器内压力的变化，进一步决定压力泵5与加热器10是否继续工作。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例3，参阅图1至图3，所述喷枪12是一个快速直动式电磁阀，包括外壳体18、线圈19、定铁心20、弹簧21和动铁心22，需要说明的是，外壳体内包括一条直通道，还有一个与直通道垂直的环形空腔，阀芯、线圈3具体是布置在环形空腔内。动铁心22设置外壳体18内，动铁心22外侧通过弹簧21与定铁心20连接，动铁心22两侧设置有线圈19，线圈19通过线路3与电源控制器4连接，动铁心22上设置有密封材料。所述动铁心22分割为3个以上部分，组合起来形成封堵，可以封堵直通道，动铁心22具体是布置在直通道与环形空腔的连通部位，弹簧伸张时，动铁心22各部分相互挤压截断直通通道，弹簧收缩时，动铁心25各部分可以收纳进环形空腔。外壳体18把喷枪12的其他装置都包含在内部，可以使电磁阀内部各组件避免与外部环境直接接触，保证其安全性。具体地，动铁心22分为4个扇形部分，4个扇形部分可以组合成圆形，每部分的弧形面连接一个弹簧21，弹簧21收缩时，可以打开阀门，阀门的最大开合程度不小于反应导管13的内径；定铁心20为一个圆环，圆环的设计既符合管道的结构特点，也能保证对动铁心的良好控制。这种阀门设计可以使打开阀门的时间大大减少，提高非金属矿物的破碎效率。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例4，参阅图1至图3，进料口8处、压力容器11与喷枪12连接处、喷枪12与反应导管13连接处、反应导管13与收集室16连接处、喷枪12内部都设置有密封材料，大量的密封材料保证了整个喷枪装置的良好密闭性。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例5，参阅图1至图3，所述收集室16上部设置有网筛17，可以保证收集室16内的气压同外界大气压相同，同时也避免非金属粉末飘出收集室。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例6，参阅图1至图3，所述收集室16底部设置有卸料口15，卸料口15周围设置有挡板14，形成漏斗状结构，方便卸料。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例7，参阅图1至图3，压力容器、喷枪，反应导管以及收集室之间的连接都用螺栓完成，进料口8处的螺栓、压力容器11与喷枪12连接处的螺栓、喷枪12与反应导管13连接处的螺栓、反应导管13与收集室16连接处的螺栓，各种螺栓连接保证了本喷枪装置在高压工作环境下的安全性。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

本发明的工作过程:首先打开进料口8，往压力容器11内送入非金属矿物，再用螺栓和密封材料关闭进料口。打开增压泵5和蒸汽阀门2，使蒸汽通过蒸汽导管1进入压力容器11内部，同时打开加热器10，利用电热丝9给压力容器11升温，当压力表6数据达到破碎指定压力时，关闭蒸汽阀门2。打开电源控制器4，通过线路3使喷枪12内部的每一块动铁心22都向靠近定铁心20的方向移动，喷枪打开。非金属矿在出喷枪12后进入反应导管13，在反应导管内爆裂、冲击以及相互碰撞，然后进入收集室16，在收集室内非金属矿粉进行再一次碰撞，提高非金属矿物的破碎效果。最终通过卸料口15收集破碎完成的非金属矿粉。

为了保证喷枪打开阀门的动作维持在一个极短的时间内，特设计一种动铁心分割为四块的电磁阀，动铁心成圆形作为封堵，设置在成环形分布的定铁心内侧，动铁心的四个部分分别通过弹簧与定铁心连接，线圈通电后，成环形分布的定铁心受到磁力的作用，分别把动铁心的四个部分向各自的方向拉近。因此，动铁心的四个部分在同一时间作背离运动，打开的阀门由一个小点相向四面扩张，在极短的时间内完全带开阀门。在阀门闭合时，动铁心的四个部分在弹簧的作用下互相挤压在一起形成封堵，动铁心上的密封材料可以保证整个阀门的密闭性。压力表与进料口都安装在压力容器上，压力容器、喷枪，反应导管以及收集室之间的连接都用螺栓完成。

本发明的保护范围，不仅局限于上述任意实施例所示技术方案的内容，只要是采用本发明相通或相似的工作原理均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，其特征是：它包括压力容器（11）、增压泵（5）、加热器（10）、喷枪（12）、反应导管（13）和收集室（16），所述压力容器（11）上设置有进料口（8），压力容器（11）一端通过蒸汽导管（1）连接增压泵（5），另一端与喷枪（12）连接，喷枪（12）通过反应导管（13）与收集室（16）连接，压力容器（11）外还设置有加热器（10）给压力容器（11）升温。

2.根据权利要求1所述的基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，其特征是：蒸汽导管（1）通过密封塞（7）直接进入压力容器（11）的内部，便于给压力容器加压，蒸汽导管（1）上还设置有蒸汽阀门（2），来控制蒸汽导管（1）的蒸汽流速大小。

3.根据权利要求1所述的基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，其特征是：采用加热器（10）内的电热丝（9）直接作用于压力容器（11），压力容器（11）上还装有压力表（6），可以直观的观察压力容器内压力的变化，进一步决定压力泵（5）与加热器（10）是否继续工作。

4.根据权利要求1所述的基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，其特征是：所述喷枪（12）是一个快速直动式电磁阀，包括外壳体（18）、线圈（19）、定铁心（20）、弹簧（21）和动铁心（22），定铁心（20）固定在外壳体（18）内壁上并通过弹簧（21）与动铁心（22）连接，定铁心（20）两侧设置有线圈（19），线圈（19）通过线路（3）与电源控制器（4）连接，所述动铁心（22）分割为3个以上部分，组合起来形成封堵，所述线圈（19）的通断电控制动铁心（22）的各个部分相互远离或靠近。

5.根据权利要求4所述的基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，其特征是：定铁心（20）为圆环形，动铁心（22）分为3个以上的扇形部分，每部分的弧形面连接一个弹簧（21），通过弹簧（21）与定铁心（20）的内环壁连接。

6.根据权利要求4所述的基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，其特征是：所述动铁心（22）的各部分除弧形面以外的各个表面都设置有密封材料。

7.根据权利要求1所述的基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，其特征是：进料口（8）处、压力容器（11）与喷枪（12）连接处、喷枪（12）与反应导管（13）连接处、反应导管（13）与收集室（16）连接处、喷枪（12）内部都设置有密封材料。

8.根据权利要求1所述的基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，其特征是：所述收集室（16）上部设置有网筛（17），可以保证收集室（16）内的气压同外界大气压相同，同时也避免非金属粉末飘出收集室。

9.根据权利要求1所述的基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，其特征是：所述收集室（16）底部设置有卸料口（15），卸料口（15）周围设置有挡板（14），形成漏斗状结构，方便卸料。

10.根据权利要求1所述的基于高温高压的非金属矿物喷枪破碎装置，其特征是：在打开喷枪（12）后，非金属矿粉在反应导管（13）内继续相互碰撞，使非金属矿物的破碎得到进一步加强。

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