CN115318396A - 一种废旧阴极炭块破碎设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种废旧阴极炭块破碎设备，涉及废旧阴极炭块处理技术领域。本发明包括机体，机体内由上至下依次设有第一、第二、第三破碎机构，第一破碎机构包括进料斗，进料斗底部设有剪切式破碎单元，第三破碎机构包括底部具有上磨面的上模体，上模体内设有与上磨面连通的下料道，上模体下部转动设有顶部具有下磨面的下模体，上磨面及下磨面上分别设有上磨环和下磨环，第二破碎机构包括破碎单元，破碎单元包括转动设于机体上的推料辊，推料辊上设有多个推料板，推料辊两侧分别设有导料罩和振动罩，振动罩上设有多个振动器，振动罩内壁上设有多个破碎组件，振动罩及导料罩的顶部和底部分别与进料斗及下料道连通。
Description
技术领域
本发明涉及废旧阴极炭块处理技术领域，具体涉及一种废旧阴极炭块破碎设备。
背景技术
阴极炭块作为铝电解槽的核心部分，在电解铝生产过程中会受到NaF、Na3AlF6等电解质和铝液的连续渗透，通常为保证生产的正常进行，电解铝厂需定期更换阴极炭块和其它内衬材料。因此，废旧阴极炭块已成为铝电解工业连续排出且不可避免的固体废弃物。由于不能合理地处理这些废阴极炭块，只能将其露天堆放，在侵占土地的同时，其中的氟化物渗入到地下污染水源，其氧化后的干粉随风飘扬污染大气，这已经成为目前污染环境的一项公害。
目前，存在多种废旧阴极炭块的处理方法，实现了回收废旧阴极炭块中的物质以利用以及保护环境的目的。对废旧阴极炭块的初步处理包括破碎，现有的破碎装置破碎效果较差，导致炭块破碎后粒径均匀性较差，为使粒径均匀性提高，只得增加破碎时间，导致破碎效率低。
发明内容
本发明的目的是开发一种提高破碎效率及破碎效果的废旧阴极炭块破碎设备。
本发明通过如下的技术方案实现：
一种废旧阴极炭块破碎设备，包括：
机体；
第一破碎机构，设于机体顶部，包括：
进料斗；
剪切式破碎单元，设于进料斗底部；
第二破碎机构，设于第一破碎机构下部的机体内；
第三破碎机构，设于第二破碎机构下部的机体内，包括：
上模体，其底部具有上磨面；
下料道，设于上模体内与上磨面连通；
下模体，转动设于上模体下部，其顶部具有下磨面；
上磨环，设于上磨面上；
下磨环，设于下磨面上；
其中，所述第二破碎机构包括破碎单元，所述破碎单元包括转动设于机体上的推料辊，所述推料辊上设有多个推料板，所述推料辊两侧分别设有导料罩和振动罩，所述振动罩上设有多个振动器，所述振动罩内壁上设有多个破碎组件，所述振动罩及导料罩的顶部和底部分别与进料斗及下料道连通。
可选的，所述推料板在推料辊的外壁上沿其径向方向设置，多个所述推料板在推料辊外壁的圆周方向上等间距设置。
可选的，所述导料罩与机体连接，所述导料罩呈与推料辊同轴的圆弧形。
可选的，所述振动罩外侧设有多个与机体连接的撑杆，所述撑杆与振动罩外壁之间设有多个弹簧，所述振动罩的布置轨迹呈由上至下逐渐靠近推料辊的曲线形。
可选的，所述振动罩为圆弧形，所述振动罩与推料辊偏心设置，所述破碎组件在振动罩内壁上呈矩阵布置。
可选的，所述破碎组件包括与振动罩内壁连接的底座，所述底座上设有多个刀片，所述刀片呈直角三角形，多个所述刀片的同一直角边相互连接，另一直角边与底座连接，相邻两所述刀片间的夹角相同。
可选的，所述第二破碎机构包括多个上下设置的破碎单元，上下相邻的两个所述破碎单元之间通过通道连通，多个所述破碎单元由上至下，振动罩与推料辊的间距逐渐缩小，振动罩内壁上的破碎组件密度逐渐增大。
可选的，所述上磨面为圆台形，所述下磨面为与上磨面同轴的圆锥形，所述上磨环及下磨环与上磨面及下磨面同轴设置，所述上磨面与平面的夹角大于下磨面与平面的夹角，所述下料道与上磨面中心连通，所述下磨面的轴线为下模体的转动轴。
可选的，所述上磨环与下磨环在其径向方向上错位设置，所述上磨环与下磨环皆包括多个磨块，多个所述磨块在其圆形布置的轨迹上等间距设置，所述磨块下部呈圆台形，顶部呈球冠形，所述上磨面及下磨面由上至下磨块逐渐变小且上磨环及下磨环内磨块间的间距逐渐变小。
可选的，所述下模体底部设有与其转动连接的支座，所述支座底部设有连接板，所述支座内设有电机驱动下模体转动，所述连接板两端与机体滑动连接，所述连接板下部的机体内设有撑板，所述撑板与机体连接，所述撑板与连接板之间设有多个竖直设置的液压缸。
本发明的有益效果是：
本发明机体内的炭块在重力作用下由机体上部向下运动直至排出，在此过程中炭块完成破碎，炭块的破碎效率高，炭块由上至下进行分级破碎，炭块粒径逐级破碎而减小再进入下一级破碎作业，避免不同粒径的炭块混合而影响破碎作业的均匀性，炭块破碎后粒径均匀性提高，破碎效果得到提高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构图；
图2为上模体及下模体结构图；
图3为破碎组件结构图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明创造的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1~3所示，本发明公开了一种废旧阴极炭块破碎设备，包括机体1，机体1内由上至下依次设有第一破碎机构、第二破碎机构及第三破碎机构，第一破碎机构兼具进料功能，第三破碎机构下部的机体1底部设有排料口。
第一破碎机构包括设于机体1顶部的进料斗2，进料斗2底部设有剪切式破碎单元3。剪切式破碎单元3包括两个转动设于进料斗2底部且互相平行的破碎辊，进料斗2侧部对应设有与破碎辊传动连接的电机作为驱动源，两个破碎辊上分别错位设有多个破碎刀盘，破碎辊外侧的进料斗2内壁上固定设有多个与破碎刀盘错位的定刀。
进料斗2下部的机体1内设有第二破碎机构，第二破碎机构包括两个破碎单元。破碎单元包括转动设于机体1内的推料辊6，推料辊6水平设置，机体1侧部对应设有与推料辊6传动连接的电机作为驱动源。推料辊6上设有多个推料板7，推料板7在推料辊6的外壁上沿其径向方向设置，多个推料板7在推料辊6外壁的圆周方向上等间距设置。
推料辊6两侧的机体1内分别设有振动罩8和导料罩5，导料罩5呈与推料辊6同轴的圆弧形，导料罩5顶端及底端分别延伸至推料辊6上部和下部，导料罩5与机体1固定连接。导料罩5内壁与推料板7之间存在极小间隙，推料板7滑动经过导料罩5时，两者在避免滑动接触的情况下，防止废旧阴极炭块由两者间的间隙穿过。
振动罩8的顶端和底端分别延伸至推料辊6的上部和下部，振动罩8的布置轨迹呈由上至下逐渐靠近推料辊6的曲线形，本实施例中振动罩8为圆弧形，振动罩8与推料辊6偏心设置。
振动罩8外侧设有多个与机体1固定连接的撑杆9，多个撑杆9环绕振动罩8的圆心呈圆形等间距均匀设置，撑杆9与振动罩8的轴向平行设置。撑杆9与振动罩8外壁之间设有多个弹簧10，多个弹簧10在撑杆9上等间距设置，弹簧10沿振动罩8的径向方向设置。振动罩8外壁上设有多个振动器，振动器运转使振动罩8产生振动。
振动罩8内壁上设有多个呈矩阵均匀布置的破碎组件12，破碎组件12包括与振动罩8内壁连接的底座1201，底座1201上设有多个刀片1202，刀片1202呈直角三角形，多个刀片1202的同一直角边相互连接，并且它们连接的直角边沿振动罩8的径向方向布置，刀片1202的另一直角边与底座1201连接，相邻两刀片1202间的夹角相同，使得多个刀片1202构成的轮廓呈圆锥形。
两个破碎单元上下设置，两破碎单元之间设有通道11连通，通道11设于机体1上，通道11两端分别与上部破碎单元的底部以及下部破碎单元的顶部连通。下部的破碎单元相较于上部的破碎单元，其振动罩8内壁上的破碎组件12密度更大，并且振动罩8更靠近推料辊6以使破碎组件12与推料辊6间的间隙更小。
第三破碎机构包括设于机体1内的上模体14，上模体14底部设有圆台形的上磨面21。上模体14下部转动设有下模体15，下模体15顶部设有与上磨面21配合的下磨面22，下磨面22为与上磨面21同轴的圆锥形。下模体15底部设有与其转动连接的支座16，支座16底部设有连接板17，支座16内设有电机作为驱动源，驱动下模体15转动，下模体15沿下磨面22的轴线转动。
连接板17两端与机体1滑动连接，连接板17可在机体1内竖直升降，同时带动支座16及下模体15竖直升降。连接板17下部的机体1内设有撑板19，撑板19与机体1固定连接，撑板19与连接板17之间设有多个液压缸18，液压缸18驱动连接板17升降。
上磨面21与平面的夹角大于下磨面22与平面的夹角，使得上磨面21由上至下与下磨面22间的间距逐渐缩小。下磨面22上设有多个下磨环，下磨环在下磨面22上与其同轴设置，下磨面22由上至下相邻两下磨环间的间距逐渐缩小。上磨面21上设有多个与下磨环配合的上磨环，上磨环与下磨环同轴设置，上磨环与下磨环在它们的径向方向上错位设置，使得上磨环处于其下部相邻两下磨环的中间。上磨环与下磨环结构相同，皆包括多个磨块23，多个磨块23在其圆形布置的轨迹上等间距设置。磨块23下部呈圆台形，顶部呈球冠形。上磨面21及下磨面22由上至下，磨块23逐渐变小，并且上磨环及下磨环内磨块23间的间距逐渐变小。
第二破碎机构中位于顶部的破碎单元与进料斗2通过进料道4连通，第二破碎机构中位于底部的破碎单元与第三破碎机构通过送料道13连通，上模体14上设有与上磨面21中心连通的下料道20，送料道13底端与下料道20连通。进料道4及送料道13设于机体1上，振动罩8与进料道4连通处、振动罩8与通道11连通处、振动罩8与送料道13连通处以及振动罩8侧部边缘与机体1之间设有柔性密封层，柔性密封层起到隔绝振动以及密封的作用，本实施例中柔性密封层为帆布。
废旧阴极炭块进入进料斗2，剪切式破碎单元3对废旧阴极炭块进行第一次破碎，剪切破碎后的废旧阴极炭块沿进料道4进入第二破碎机构内上部的破碎单元，废旧阴极炭块落入推料辊6上，推料辊6保持转动，推料辊6带动推料板7转动，推料板7将废旧阴极炭块推向振动罩8，废旧阴极炭块撞击振动罩8上的破碎组件12实现破碎，与此同时，振动罩8振动带动多个破碎组件12振动，废旧阴极炭块在振动罩8上向下滑落，在此过程中，废旧阴极炭块在破碎组件12间被进一步破碎，破碎组件12内的多个刀片1202对废旧阴极炭块进行切割和击碎，随着废旧阴极炭块在振动罩8上的滑落，破碎组件12与推料板7间的间距逐渐缩小，使得粒径较大的废旧阴极炭块在破碎组件12与推料板7的作用下经过破碎才能滑向通道11。导料罩5内壁与推料板7之间存在极小间隙，避免废旧阴极炭块不经过振动罩8的破碎而直接进入通道11。废旧阴极炭块经过上部破碎单元破碎后，平均粒径再次减小，废旧阴极炭块由通道11进入下部的破碎单元，下部的破碎单元振动罩8距离推料辊6及推料板7更近，间距更小，并且破碎组件12更密集，对废旧阴极炭块进行再次破碎，破碎后的废旧阴极炭块由送料道13进入第三破碎机构。废旧阴极炭块穿过下料道20进入下磨面22上，下磨面22呈圆锥形，废旧阴极炭块向下磨面22的周向滑落，下模体15转动，下磨面22与上磨面21发生相对转动，下磨面22、上磨面21及磨块23对废旧阴极炭块进行破碎，下模体15在转动过程中，液压缸18驱动连接板17升降，带动支座16及下模体15升降，下模体15上升使得下磨面22与上磨面21配合对废旧阴极炭块挤压破碎，下模体15下降利于废旧阴极炭块向边缘滑动。废旧阴极炭块经过上磨面21与下磨面22之间的间隙后，滑入机体1底部排出。
本发明机体1内的炭块在重力作用下由机体1上部向下运动直至排出，在此过程中炭块完成破碎，炭块的破碎效率高，炭块由上至下进行分级破碎，炭块粒径逐级破碎而减小再进入下一级破碎作业，避免不同粒径的炭块混合而影响破碎作业的均匀性，炭块破碎后粒径均匀性提高，破碎效果得到提高。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。
Claims (10)
1.一种废旧阴极炭块破碎设备，其特征在于，包括：
机体；
第一破碎机构，设于机体顶部，包括：
进料斗；
剪切式破碎单元，设于进料斗底部；
第二破碎机构，设于第一破碎机构下部的机体内；
第三破碎机构，设于第二破碎机构下部的机体内，包括：
上模体，其底部具有上磨面；
下料道，设于上模体内与上磨面连通；
下模体，转动设于上模体下部，其顶部具有下磨面；
上磨环，设于上磨面上；
下磨环，设于下磨面上；
其中，所述第二破碎机构包括破碎单元，所述破碎单元包括转动设于机体上的推料辊，所述推料辊上设有多个推料板，所述推料辊两侧分别设有导料罩和振动罩，所述振动罩上设有多个振动器，所述振动罩内壁上设有多个破碎组件，所述振动罩及导料罩的顶部和底部分别与进料斗及下料道连通。
2.根据权利要求1所述的废旧阴极炭块破碎设备，其特征在于，所述推料板在推料辊的外壁上沿其径向方向设置，多个所述推料板在推料辊外壁的圆周方向上等间距设置。
3.根据权利要求1所述的废旧阴极炭块破碎设备，其特征在于，所述导料罩与机体连接，所述导料罩呈与推料辊同轴的圆弧形。
4.根据权利要求1所述的废旧阴极炭块破碎设备，其特征在于，所述振动罩外侧设有多个与机体连接的撑杆，所述撑杆与振动罩外壁之间设有多个弹簧，所述振动罩的布置轨迹呈由上至下逐渐靠近推料辊的曲线形。
5.根据权利要求4所述的废旧阴极炭块破碎设备，其特征在于，所述振动罩为圆弧形，所述振动罩与推料辊偏心设置，所述破碎组件在振动罩内壁上呈矩阵布置。
6.根据权利要求1所述的废旧阴极炭块破碎设备，其特征在于，所述破碎组件包括与振动罩内壁连接的底座，所述底座上设有多个刀片，所述刀片呈直角三角形，多个所述刀片的同一直角边相互连接，另一直角边与底座连接，相邻两所述刀片间的夹角相同。
7.根据权利要求1所述的废旧阴极炭块破碎设备，其特征在于，所述第二破碎机构包括多个上下设置的破碎单元，上下相邻的两个所述破碎单元之间通过通道连通，多个所述破碎单元由上至下，振动罩与推料辊的间距逐渐缩小，振动罩内壁上的破碎组件密度逐渐增大。
8.根据权利要求1所述的废旧阴极炭块破碎设备，其特征在于，所述上磨面为圆台形，所述下磨面为与上磨面同轴的圆锥形，所述上磨环及下磨环与上磨面及下磨面同轴设置，所述上磨面与平面的夹角大于下磨面与平面的夹角，所述下料道与上磨面中心连通，所述下磨面的轴线为下模体的转动轴。
9.根据权利要求8所述的废旧阴极炭块破碎设备，其特征在于，所述上磨环与下磨环在其径向方向上错位设置，所述上磨环与下磨环皆包括多个磨块，多个所述磨块在其圆形布置的轨迹上等间距设置，所述磨块下部呈圆台形，顶部呈球冠形，所述上磨面及下磨面由上至下磨块逐渐变小且上磨环及下磨环内磨块间的间距逐渐变小。
10.根据权利要求9所述的废旧阴极炭块破碎设备，其特征在于，所述下模体底部设有与其转动连接的支座，所述支座底部设有连接板，所述支座内设有电机驱动下模体转动，所述连接板两端与机体滑动连接，所述连接板下部的机体内设有撑板，所述撑板与机体连接，所述撑板与连接板之间设有多个竖直设置的液压缸。
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