CN113457816B - 一种采用立式研磨机制备球形化粉体的系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用立式研磨机制备球形化粉体的系统，包括若干配料仓、预粉磨单元、选粉单元、研磨整形单元，其中所述配料仓与预粉磨单元连接，所述研磨整形单元采用立式研磨机，且上端与下端分别设置进料口与出料口；所述选粉单元采用第一选粉系统或第二选粉系统中的任意一种；且本发明还提供一种采用立式研磨机制备球形化粉体的工艺，配合制备球形化粉体的系统，可减少自然资源消耗，有益于建立环境友好型社会。

Description

一种采用立式研磨机制备球形化粉体的系统及工艺

技术领域

本发明涉及粉体研磨的技术领域，特别是一种采用立式研磨机制备球形化粉体的系统及其工艺。

背景技术

工业磨机是传统工业基础设备，广泛应用于矿山、电力、钢铁、水泥、陶瓷等行业，量大面广，设备庞大，消耗大量能源。自1882年丹麦史密斯公司生产水泥管磨机以来，工业用管磨机没有根本性的改进。传统工业现在使用的工业管磨机存在效率低下，能耗利用率只有 2～3％的水平，95％以上的电能转化为废热和噪音。

现在粉磨水泥等干法粉体的工艺大多采用辊压机(立式辊磨机)联合管磨机或者立式辊磨机，无论是辊压机(立式辊磨机)联合管磨机还是立式辊磨机系统均存在缺陷，一是投资高，二是运转率低，三是运行费用高，四是电耗高，五是噪音大，六是产品重金属污染严重，七特别是粉磨水泥产品的颗粒形貌(球形度)差，影响最终混凝土产品的工作性能、密实度、耐久性，是一项世界性难题。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种采用立式研磨机制备球形化粉体的系统及其工艺，本案由此产生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

本发明的目的之一在于提供一种采用立式研磨机制备球形化粉体的系统，球形化粉体的球形度≥0.72，该系统包括配料单元、预粉磨单元、选粉单元、研磨整形单元，其中所述配料单元与预粉磨单元连接，所述研磨整形单元采用立式研磨机，且上端与下端分别设置进料口与出料口；

所述选粉单元采用第一选粉系统或第二选粉系统中的任意一种；

所述预粉磨单元粉磨后的物料经第一选粉系统，分选出细、粗两种物料，且细物料输送至立式研磨机内研磨与整形，粗物料循环回到预粉磨单元继续预粉磨；

所述预粉磨单元粉磨后的物料经第二选粉系统，分选出成品(45μm筛余5-10％)、细(小于75μm的物料占80％以上)、粗三种物料，其中，细物料输送至立式研磨机内研磨与整形，粗物料循环回到预粉磨单元继续预粉磨。

第一系统中的细物料为：小于75μm的物料占80％以上，其余为粗物料；第二选粉系统中的成品物料为：45μm筛余5-10％，细物料为：小于75μm的物料占80％以上，其余为粗物料。

进一步的，所述配料单元包括若干配料仓，且配料仓通过第一输送装置与预粉磨单元连接。

进一步的，所述预粉磨单元采用辊压机或立式辊磨机中任意一种；

进一步的，所述第一输送装置包括一端位于若干配料仓底部的第一带式输送机、设置于第一带式输送机另一端的第一提升机、一端与第一提升机连接的第二带式输送机。

进一步的，所述选粉单元为第一选粉系统，立式研磨机研磨整形后的物料直接输送至成品仓；

所述选粉单元为第二选粉系统，成品物料以及立式研磨机研磨整形后经出料口的物料直接输送至成品仓。

进一步的，该系统还包括高效选粉机、收尘器，所述收尘器与高效选粉机连接；

所述选粉单元为第一选粉系统，立式研磨机研磨整形后的物料输送至高效选粉机；

所述选粉单元为第二选粉系统，成品物料以及立式研磨机研磨整形后的物料输送至高效选粉机；

所述立式研磨机的出料口与高效选粉机之间设置第二输送装置；所述第二输送装置包括与立式研磨机出料口连接的第三提升机、一端与第三提升机连接的第一空气输送斜槽，所述第一空气输送斜槽另一端与高效选粉机连接。

进一步的，所述第一选粉系统包括第一选粉机、第三带式输送机，所述第一选粉机与预粉磨单元连接，其细物料的出料口与立式研磨机进料口连接，粗物料的出料口通过第三带式输送机与第一输送装置连接。

进一步的，所述第二选粉系统包括组合式选粉机、旋风筒、用于将预粉磨单元物料输送至组合式选粉机的第二提升机，所述组合式选粉机的粗物料出料口与第一输送装置连接，细物料与成品物料的出料口与旋风筒连接，所述旋风筒分选出的细物料与立式研磨机的进料口连接，成品物料直接输送至成品仓内或高效选粉机内。

进一步的，所述第一输送装置与预粉磨单元之间还设置第三选粉系统，所述第三选粉系统包括第二选粉机、与第二选粉机粗物料出料口连接的稳流称重仓，所述第二选粉机分选部分符合研磨条件的物料与立式研磨机或第二选粉系统连接；其中，符合研磨条件的粒径：小于75μm的物料占80％以上。

进一步的，所述第二选粉机采用V型选粉机，且V型选粉机的细粉出口通过缓冲仓与立式研磨机的进料口连接。

进一步的，所述立式研磨机包括垂直设置的壳体、检修门、转轴、螺旋转子及驱动装置，所述壳体侧壁设置开口，所述检修门设置于开口处，且与壳体形成密闭的型腔，所述壳体内侧壁与检修门内侧壁分别设置第一衬板与第二衬板，所述第一衬板与第二衬板形成研磨腔，所述转轴与螺旋转子设置于研磨腔内，且所述螺旋转子设置于转轴上，所述驱动装置设置于壳体上方，其输出端与转轴上端固定连接；所述研磨腔内填充研磨介质；

所述研磨腔的顶部与底部分别设置上支撑与下支撑，所述上支撑与下支撑均套设于转轴上，且位于转轴的上下两端，所述上支撑、下支撑均与转轴转动连接；

所述进料口位于壳体侧壁上端或上端面且与研磨腔连通，所述出料口设置于壳体侧壁下端或下端面且与研磨腔连通。

本发明的目的之二在于提供一种采用立式研磨机制备球形化粉体的工艺，依次包括以下步骤：

步骤一，配料单元的物料通过第一输送装置输送至第三选粉系统，且第二选粉机将符合研磨整形的物料直接输送至立式研磨机或第二选粉系统，其余物料则输送至预粉磨单元，

步骤二，其余物料经预粉磨单元粉磨后：

若采用第一选粉系统，通过第一选粉机将粗物料输送至第一提升机，将细物料输送至立式研磨机的进料口，

若采用第二选粉系统，通过组合选粉系统将粗的物料输送至第一提升机，将细/成品物料输送至旋风筒，旋风筒将细物料输送至立式研磨机的进料口，将成品物料输送至成品仓或高效选粉机；

步骤三，通过立式研磨机研磨整形后的成品输送至成品仓内，形成半开流系统的粉体制备工艺；

或通过立式研磨机研磨整形后的物料通过第二输送装置输送至高效选粉机，符合条件的物料经收尘器进入成品仓，其余的物料返回立式研磨机继续研磨整形，形成圈流系统的粉体制备工艺。

本发明的制备系统与工艺通过采用立式研磨机，可使得传动效率提高，噪音降低，减少自然资源消耗，有益于建立环境友好型社会；而且选粉单元既可采用第一选粉系统也可采用第二选粉系统，因此可根据需要进行选择，满足多种应用的研磨需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

其中：

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是本发明立式研磨机的结构示意图；

图3是本发明立式研磨机的局部剖视图；

图4是本发明实施例2的结构示意图；

图5是本发明实施例3的结构示意图一；

图6是本发明实施例3的结构示意图二；

图7是本发明实施例4的结构示意图。

标号说明：

10、配料单元；20、第一输送装置；21、第一带式输送机；22、第一提升机；23、第二带式输送机；30、第三选粉系统；31、第二选粉机；32、稳流称重仓；33、缓冲仓；40、预粉磨单元；50、选粉单元；51a、第一选粉机；52a、第三带式输送机；51b、第二提升机；52b、组合式选粉机；53b、旋风筒；60、立式研磨机；61、壳体；611、进料口；612、出料口；613、开口；614、第一衬板；62、检修门；621、第二衬板；63、转轴；64、螺旋转子；65、驱动装置；70、第二输送装置；71、第三提升机；72、第一空气输送斜槽；80、高效选粉机；90、收尘器。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1-3，是作为本发明实施例1的一种采用立式研磨机制备球形化粉体的系统，具体的为半开流系统制备球形化粉体系统(预粉磨为循环系统，粉磨后的粉体成品直接进成品仓)，包括配料单元10、预粉磨单元40、选粉单元50、研磨整形单元，其中配料单元10与预粉磨单元40连接，研磨整形单元采用立式研磨机60，且上端与下端分别设置进料口611与出料口612。

选粉单元50采用第一选粉系统；预粉磨单元40粉磨后的物料经第一选粉系统，分选出细(小于75μm的物料占80％以上)、粗两种物料，且细物料输送至立式研磨机60内研磨与整形，粗物料循环回到预粉磨单元40继续预粉磨；立式研磨机60将细物料研磨整形后的物料直接输送至成品仓。

配料单元10包括若干配料仓10，且配料仓10通过第一输送装置20与预粉磨单元40连接，预粉磨单元40采用辊压机或立式辊磨机中任意一种；第一输送装置20包括一端位于若干配料仓10底部的第一带式输送机21、设置于第一带式输送机21另一端的第一提升机22、一端与第一提升机22连接的第二带式输送机23。

第一选粉系统包括第一选粉机51a、第三带式输送机52a，第一选粉机51a与预粉磨单元 40连接，其细物料的出料口与立式研磨机60进料口611连接，粗物料的出料口通过第三带式输送机52a与第一输送装置20连接。

第一输送装置20与预粉磨单元40之间还设置第三选粉系统30，第三选粉系统30包括第二选粉机31、与第二选粉机31粗物料出料口连接的稳流称重仓32，第二选粉机31细物料出料口与立式研磨机60或第二选粉系统连接。优选的，第二选粉机31采用V型选粉机，且V型选粉机的细粉出口通过缓冲仓33与立式研磨机60的进料口611连接；通过第一输送装置20与预粉磨单元之间的第二选粉机31，可将部分符合研磨条件的物料直接输送至立式研磨机60中进行研磨整形，可提高整个过程的效率，且更加节能；符合研磨条件的粒径：小于75μm的物料占80％以上。

立式研磨机60包括垂直设置的壳体61、检修门62、转轴63、螺旋转子64及驱动装置65，壳体61侧壁设置开口613，检修门62设置于开口613处，且与壳体61形成密闭的型腔，壳体61内侧壁与检修门62内侧壁分别设置第一衬板614与第二衬板621，第一衬板614与第二衬板621形成研磨腔，转轴63与螺旋转子64设置于研磨腔内，且螺旋转子64设置于转轴63上，驱动装置65设置于壳体61上方，其输出端与转轴63上端固定连接；研磨腔内填充研磨介质；

研磨腔的顶部与底部分别设置上支撑与下支撑，上支撑与下支撑均套设于转轴63上，且位于转轴63的上下两端，上支撑、下支撑均与转轴63转动连接；

进料口611位于壳体61侧壁上端或上端面且与研磨腔连通，出料口612设置于壳体61 侧壁下端或下端面且与研磨腔连通。

实施例2

请参阅图4，是作为本发明实施例2的一种采用立式研磨机60制备球形化粉体的系统，该实施例与实施例1的区别之处在于选粉单元50采用第二选粉系统；预粉磨单元40粉磨后的物料经第二选粉系统，分选出成品(45μm筛余5-10％)、细(小于75μm的物料占80％以上)、粗三种物料，其中，细物料输送至立式研磨机60内研磨与整形，粗物料循环回到预粉磨单元40继续预粉磨；且成品物料以及立式研磨机60研磨整形后经出料口612的物料直接输送至成品仓。

具体的，第二选粉系统包括组合式选粉机52b、旋风筒53b、用于将预粉磨单元40物料输送至组合式选粉机52b的第二提升机51b，组合式选粉机52b的粗物料出料口与第一输送装置20连接，细物料与成品物料的出料口与旋风筒53b连接，旋风筒53b分选出的细物料与立式研磨机60的进料口611连接，成品物料直接输送至成品仓内；通过第二选粉单元50可将符合条件的物料直接作为成品输出，提高整个过程的效率以及更加节能。

实施例3

请参阅图5-6，是作为本发明实施例3的一种采用立式研磨机60制备球形化粉体的系统，该实施例与实施例1的区别之处在于采用了圈系统流制备球形化粉体，与实施例1区别在于将实施例1中研磨整形后的成品经高效选粉机80选粉，并利用收尘器90将符合条件的成品收集，即该系统还包括与立式研磨机60出料口612连接的高效选粉机80、收尘器90，收尘器90与高效选粉机80连接，高效选粉机80还与立式研磨机60的进料口611连接，收尘器90将成品收集输送至成品仓；

具体的，立式研磨机60的出料口612与高效选粉机80之间设置第二输送装置70；第二输送装置70包括与立式研磨机60出料口612连接的第三提升机71、一端与第三提升机71连接的第一空气输送斜槽72，第一空气输送斜槽72另一端与高效选粉机80连接。

实施例4

请参阅图3，是作为本发明实施例4的一种采用立式研磨机60制备球形化粉体的系统，该实施例与实施例2的区别之处在于采用了圈流系统制备球形化粉体，与实施例2区别在于将第二选粉系统分选出细物料以及立式研磨机60研磨整形后的物料输送至高效选粉机80中，并利用收尘器90将符合条件的成品收集，即该系统还包括与立式研磨机60出料口612连接的高效选粉机80、收尘器90，收尘器90与高效选粉机80连接，高效选粉机80还与立式研磨机60的进料口611连接，收尘器90将成品收集输送至成品仓；高效选粉机80分选出符合条件的物料直接通过收尘器90将成品收集，不符合条件的物料通过立式研磨机60的进料口 611进入继续研磨整形。

具体的，立式研磨机60的出料口612与高效选粉机80之间设置第二输送装置70；第二输送装置70包括与立式研磨机60出料口612连接的第三提升机71、一端与第三提升机71连接的第一空气输送斜槽72，第一空气输送斜槽72另一端与高效选粉机80连接。

实施例5

该实施例提供了一种采用立式研磨机60制备球形化粉体的工艺，依次包括以下步骤：

步骤一，配料单元10的物料通过第一输送装置20输送至第三选粉系统30，且第二选粉机31将符合研磨整形的物料直接输送至立式研磨机60或第二选粉系统，其余物料则输送至预粉磨单元40，

步骤二，其余物料经预粉磨单元40粉磨后：

若采用第一选粉系统，通过第一选粉机51a将粗物料输送至第一提升机22，将细物料输送至立式研磨机60的进料口611，

若采用第二选粉系统，通过组合选粉系统将粗的物料输送至第一提升机22，将细/成品物料输送至旋风筒53b，旋风筒53b将细物料输送至立式研磨机60的进料口611，将成品物料输送至成品仓或高效选粉机80；

步骤三，通过立式研磨机60研磨整形后的成品输送至成品仓内，形成半开流系统的粉体制备工艺；

或通过立式研磨机60研磨整形后的物料通过第二输送装置70输送至高效选粉机80，符合条件的物料经收尘器90进入成品仓，其余的物料返回立式研磨机60继续研磨整形，形成圈流系统的粉体制备工艺。

综上所述，本发明的制备系统与工艺通过采用立式研磨机，可使得传动效率提高，噪音降低，减少自然资源(例如，水、润滑油等)消耗，有益于建立环境友好型社会；而且选粉单元既可采用第一选粉系统也可采用第二选粉系统，因此可根据需要进行选择，满足多种应用的研磨需求。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种采用立式研磨机制备球形化粉体的工艺，其特征在于，采用以下系统：包括配料单元、预粉磨单元、研磨整形单元和选粉单元，其中所述配料单元与预粉磨单元连接；所述预粉磨单元采用辊压机或立式辊磨机中任意一种；所述研磨整形单元采用立式研磨机，且上端与下端分别设置进料口与出料口；所述选粉单元采用第一选粉系统或第二选粉系统中的任意一种；

所述预粉磨单元粉磨后的物料经第一选粉系统，分选出细、粗两种物料，且细物料输送至立式研磨机内研磨与整形，粗物料循环回到预粉磨单元继续预粉磨；

所述预粉磨单元粉磨后的物料经第二选粉系统，分选出成品、细、粗三种物料，其中，细物料输送至立式研磨机内研磨与整形，粗物料循环回到预粉磨单元继续预粉磨；

所述配料单元包括若干配料仓，且配料仓通过第一输送装置与预粉磨单元连接；所述第一输送装置包括一端位于若干配料仓底部的第一带式输送机、设置于第一带式输送机另一端的第一提升机、一端与第一提升机连接的第二带式输送机；

所述第一输送装置与预粉磨单元之间还设置第三选粉系统，所述第三选粉系统包括第二选粉机、与第二选粉机粗物料出料口连接的稳流称重仓，所述第二选粉机分选部分符合研磨条件的物料与立式研磨机或第二选粉系统连接；所述第二选粉机采用V型选粉机，且V型选粉机的细粉出口通过缓冲仓与立式研磨机的进料口连接；

所述第一选粉系统包括第一选粉机、第三带式输送机，所述第一选粉机与预粉磨单元连接，其细物料的出料口与立式研磨机进料口连接，粗物料的出料口通过第三带式输送机与第一输送装置连接；

所述第二选粉系统包括组合式选粉机、旋风筒、用于将预粉磨单元物料输送至组合式选粉机的第二提升机，所述组合式选粉机的粗物料出料口与第一输送装置连接，细物料与成品物料的出料口与旋风筒连接，所述旋风筒分选出的细物料与立式研磨机的进料口连接，其成品物料直接输送至成品仓内或高效选粉机内；

所述立式研磨机的出料口与高效选粉机之间设置第二输送装置；所述第二输送装置包括与立式研磨机出料口连接的第三提升机、一端与第三提升机连接的第一空气输送斜槽，所述第一空气输送斜槽另一端与高效选粉机连接；

该工艺依次包括以下步骤：

步骤一，配料单元的物料通过第一输送装置输送至第三选粉系统，且第二选粉机将符合研磨整形的物料直接输送至立式研磨机或第二选粉系统，其余物料则输送至预粉磨单元；

步骤二，其余物料经预粉磨单元粉磨后：

若采用第一选粉系统，通过第一选粉机将粗物料输送至第一提升机，将细物料输送至立式研磨机的进料口；

若采用第二选粉系统，通过组合选粉系统将粗的物料输送至第一提升机，将细/成品物料输送至旋风筒，旋风筒将细物料输送至立式研磨机的进料口，将成品物料输送至成品仓或高效选粉机；

步骤三，通过立式研磨机研磨整形后的成品输送至成品仓内，形成半开流系统的粉体制备工艺；

或通过立式研磨机研磨整形后的物料通过第二输送装置输送至高效选粉机，符合条件的物料经收尘器进入成品仓，其余的物料返回立式研磨机继续研磨整形，形成圈流系统的粉体制备工艺。

2.根据权利要求1所述的一种采用立式研磨机制备球形化粉体的工艺，其特征在于，所述立式研磨机包括垂直设置的壳体、检修门、转轴、螺旋转子及驱动装置，所述壳体侧壁设置开口，所述检修门设置于开口处，且与壳体形成密闭的型腔，所述壳体内侧壁与检修门内侧壁分别设置第一衬板与第二衬板，所述第一衬板与第二衬板形成研磨腔，所述转轴与螺旋转子设置于研磨腔内，且所述螺旋转子设置于转轴上，所述驱动装置设置于壳体上方，其输出端与转轴上端固定连接；所述研磨腔内填充研磨介质；

所述研磨腔的顶部与底部分别设置上支撑与下支撑，所述上支撑与下支撑均套设于转轴上，且位于转轴的上下两端，所述上支撑、下支撑均与转轴转动连接；

所述进料口位于壳体侧壁上端或上端面且与研磨腔连通，所述出料口设置于壳体侧壁下端或下端面且与研磨腔连通。

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