CN1222099A - 湿式粉碎方法以及实施此方法的粉碎机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及湿式粉碎过程以及包含有至少一个压辊(4)的粉碎机,这个压辊在圆形辊道(18)上滚动,并弹性地压在此辊道上。为了能把这种粉碎机合理地用于湿式粉碎过程,通过把物料压碎成物料层或物料床的方法,使欲粉碎物料经受几次粉碎过程,当物料停留在粉碎装置中并在两个相继粉碎作业之间时,向物料上加水或其他液体(喷嘴12),然后使物料沥干和/或使物料去湿(筛子8),使得物料的水分减少到按体积算不足20%。

Description

湿式粉碎方法以及实施此方法的粉碎机

本发明涉及湿式粉碎方法以及至少包含一个辊子或滚轮的粉碎机，此压辊在一个圆形的辊道上滚动并弹性地压在此辊道上。

在上述这类已知的粉碎机，也即立式粉碎机或环形粉碎机中，是用足以把颗粒压碎并使它们破碎成更小颗粒的压力，在压辊和辊道之间，向要粉碎的粒状物料层加压。这种粉碎机不适合湿式粉碎，因为欲粉碎物料的水分太高，会降低粉碎机的效率。在湿式粉碎中，欲粉碎物料的水分按重量计算大致为10％到60％，平均值为30％，这与高欲得到的粉碎效率是不相容的。

本发明的目的是能让这类粉碎机可以合理地使用于湿式粉碎过程。

本发明的粉碎方法是这样的：通过把物料压碎成料层(或床)，使被粉碎的物料经受几次粉碎过程；当物料停留在粉碎装置中并在两个相继粉碎操作之间时，向物料加水或其他液体，使料层重新膨胀并能对粉碎装置中物料的送进进行控制，而且可以保证对物料粒度进行分级，然后使物料沥干和/或使物料去湿，使得物料的水分减少到按体积算不足20％。沥干和去湿的操作是在为此而设置的粉碎装置中进行的，这样就避免了使用辅助装置和不同装置之间的输送装置，这就可能大大减少设备的费用。

为了实现本发明，拟采用的粉碎机包括假想地分为几个单元的圆形辊道，或是包含有彼此分开来的几个圆形辊道，相继的粉碎操作就是在这生辊道处进行，粉碎机还包含从一个辊道或辊道单元向下一个辊道或辊道单元传送物料的装置；包含在物料从一个辊道或辊道单元向下一个辊道或辊道单元传送时向物料上喷水或其他液体的装置，以及包含有在下一次从辊子或滚轮下经过之前保证对物料进行沥干和/或去湿的装置。在具有水平轴的环形粉碎机中，这些辊道并排排列。

在每次粉碎操作之后向物料加水或其它液体，一方面，可能改进物料的流动性并改进物料辊道上成均匀厚度层的分布，另一方面，生成细微粒子后能立即把它们除去，这使得后来的粉碎操作更有效。

当物料还在辊道上时，在压力下，例如利用供料喷嘴向物料上喷射水或其他任何液体，此喷嘴即构成了从一个辊道或辊道单元向下一个辊道或辊道单元传送物料的装置之一。特别是，当环形旋转粉碎机是以大于临界速度旋转时，以便离心力足以使环形件内部上的整个辊道外围上保持一层物料，并在其上部以及在上一侧的喷嘴的喷射流将指向辊道以便把物料分离下来；该喷射作用可以由一个刮刀的作用加以补充。去湿是在位于粉碎压辊上游的辊道的一部分中，通过离心力的作用来完成的。在辊道上在粉碎压辊前面紧接着提供了一个预压压辊，来保证用压力进行补充去湿。

按照本发明实施例的一个优选形式，该粉碎机是旋转环形粉碎机，而物料供应装置包含一个或几个致偏导流板，安排这些导流板使得能拦截从设置在环形件内的辊道上分离下来的物料，而这些导流板的取向能使物料偏斜的方向有与环形件的轴向平行的分量；在这块或这些致偏导流板的上方可以设置附加的水喷雾装置，来帮助该物料流动。做为一种变化形式，这块或这些致偏导流板可以是多孔的，可以穿过导流板注射水或其它液体，来产生一层液体薄膜，帮助物料流动。这块或这些致偏导流板可以包含一个上筛面以及收集和排出通过此筛面的水和细微产物的装置；因而它们组成一种对大颗粒的物料沥干的装置。它们可以是平的或弯曲的，而每块导流板都可绕一个垂直轴取向，并且可绕一个水平轴倾斜，使得能够调整待粉碎物料的供应速度，并能选择由导流板偏斜了的物料重新掉到辊道上的位置。物料的去湿是在辊道的这样一个区域，也即在由这块或这些致偏导流板对物料进行偏离重新掉到辊道上的位置和压辊之间的区域，通过离心力的作用而实现的。此区域的角度范围最好是至少为30°。

在辊道是形成在带有水平轴的鼓形桶的内部而且供料和排放区域是设置在该辊道的每一侧的情况下，则脱水装置可以设置在这些区域，以便帮助水的排放。为了同样的目的，当该辊道是由位于鼓形桶的套筒上的保护板组成时，通常情况正是这样的，则脱水装置可以设置在这些保护板下面，位于该粉碎区域。还可以使用一个挖有凹槽的压辊。在其两端，此鼓形桶装有形成环形障碍的卷边，卷边的内径选择得能把物料分别阻留在供料和排料区域中，同时能让水溢出而排走。这些卷边可以以这样一种方法来设计，即可以改变它们的内径，以便调整它们的高度(径向尺寸)。由这些卷边阻留的物料，至少在该粉碎区域，形成一个斜坡，这个斜坡防止被压在压辊和辊道之间的物料因压力而在侧向上被挤出来，如果该供料区域或排放区域分别装备有脱水装置的话，则同时能让部分水通过该斜坡排出，部分在斜坡上面溢出。

在该粉碎机的出口处可以设置一个有水平轴的转滚筛来对已压碎的产品进行分类。转滚筛的筛余物可以被内部再循环装置送回到辊道上或到粉碎机入口处，这个内部再循环装置包含一个设置在粉碎机内部并与该辊道横切的导管，包含有把滚筒筛的筛余物供给该导管的装置，而且还可包含有帮助该筛余物在导管中流动的装置。该滚筒筛可以与粉碎机的主体做成一体或是由单独的装置来支持和驱动。在该转筒筛中可以设置注射水的装置，来帮助把已压碎的产品排出以及可能用这些产品为后来处理重新组成有适合组分的浆液。

按照实施例的第一种变化形式，该粉碎机包含两个辊道，它们在带水平轴的鼓形桶中，沿轴向上彼此分开，还包含有两个辊子或滚轮，每个压辊都适宜于在辊道上滚动，还包含有将待粉碎物料送进该鼓形桶之内的，位于该两个辊道之间的装置，以及在鼓形桶两端把已压碎物料排出的装置。

按照实施例的另一个种变化形式，该粉碎机在有水平轴的鼓形桶内部包含有几个辊道，这些辊道在轴向上彼此分开来；还包含有几个子或滚轮辊，每个辊子或滚轮都适宜于在一个辊道上辊动；包含有把欲粉碎的物料在鼓形桶的一端送进该鼓形桶内的装置；把物料从一个辊道传送到下一个辊道的装置以及在该鼓形桶的另一端把已压碎物料排出的装置，脱水装置设置在这些辊道之间。

下面的描述参考了附图，这些附图，作为非限制性的例子，表示了本发明优选实施例的一个种形式以及实施例的两个变化形式。在这些图形中：

图1简单表示了按照本发明而制做的粉碎机的横剖图，

图2是沿着图1中A-A’线的一个剖面图，粉碎机的压辊以及内部装备是以俯视的方式表示的，

图3是与图1类似的实施例一种变化形式的视图，而

图4是与图2类似的实施例的另一种变化形式的视图。

图1和图2中表示的粉碎机是一个环形粉碎机，这个粉碎机由带水平轴的鼓形桶2组成的，这个鼓形桶支承在一对或多对垫块6上，能绕其轴旋转。一种传统的未画出的装置使鼓形桶在箭头R的方向旋转。此鼓形桶是由一个套筒组成的，套筒的中间部分在内部包上了耐磨板，从而形成一个上面有粉碎辊道的环形件。

在该套筒的内部放置了一个辊子或滚轮4，使得当该鼓形桶被驱动而旋转时，该压辊能在辊道18上滚动。该压辊与一根平行于鼓形桶的轴线的轴制做在一起，该轴的两端位于鼓形桶的外部，并装在能够在导槽中移动的轴承中或支撑在转动臂上；弹簧或千斤顶作用在该轴承上，以便把压辊用预先确定并可调节的力压向该辊道。这个装配是传统的，而该轴和该轴承在图中没有画出来，以避免使图不清楚。该压辊可以是从动的或由减速马达驱动而旋转。

在图1和图2所表示形式的实施例中，该辊道的表面和该压辊的外周表面都是圆柱状的，但是它们可以是切头圆锥形或圆柱一圆锥形，或由不同直径的几个部分组成，例如，像在以本申请人名下的专利No9109788中所描述的那样。

通过设置在鼓形桶一端的一个斜道20把欲粉碎物料送进鼓形桶中；在另一端，把已压碎的物料排出，在这里该套管被一个圆柱状的筛子14延长，此筛子被一个收集器15所环绕。喷嘴24设置在筛子14的内部，它能向已压碎的物料喷水，以便改进筛选过程并可能为后来的处理产生组分适当的浆液。

设置在该鼓形桶中的斜道16横向与该辊道交叉，它带有适当的坡度，能把筛余物送回粉碎机的给料区。这个斜道在其一端处，例如由一个对筛子内表面进行刮除的装置来给料；可以设置有水注射装置，来帮助筛余物在该斜道中流动。

该粉碎机装备有一个步进式送料装置，这个装置是由水注射喷嘴12和筛子8组成。

装在一个未画出的给料管道上的喷嘴12是这样设置的，使它们的喷射流直接对着辊道的表面，以便从它上面把料层分离开。喷嘴的这种作用可以受到一把刮刀的协助，这把刮刀平行于该鼓形桶的轴而且设置得接近于该辊道的表面，正如在以申请人名下的专利9109788中所描述的；最好是，刮刀的刀刃不与辊道的表面接触，而是离开表面一个短的距离，以便减少磨损。

筛子8是由一平的或弯曲的网格和一收集槽构成的。它安装在一支撑物26上，使得能在未画出来的连杆一千斤顶系统的作用下，绕垂直的或倾斜的轴28做枢轴式转动。它可以安装得能够绕水平轴做枢轴式转动，以便能改变其倾斜角。斜道17能把收集在筛子8的收集器中的水和细微的压碎物料送入筛子14中。可以提供用于向筛子8传送摇动或振动的装置。

正如在横切剖面图中看到的，粉碎机的内部可以被分成五个明显确定的区：粉碎区BC，上升区CD，刮剥区DE，给料和沥干区EF，以及去湿区FB。

在纵切剖面图中，粉碎机的内部可以分成三个区：给料区30，粉碎区31以及排出域32。给料和/或排出区域的衬层可以设计成使水能由脱水装置而排出。

在操作中，欲粉碎的物料通过斜道20被送进鼓形桶的给料区30中，在这区域中形成物料层，这层物料与轴平行的行进是由送进装置控制的。鼓形桶2的卷边21的内径实质上等于辊道上物料层的内径，此卷边形成了一个障碍，允许形成本料层。鼓形桶的旋转速度大于临界速度，使得此料层能由离心力而保持贴在鼓形桶的壁上，遍于其整个外围。物料中所包含的一部分水在这个区可能被脱水装置排出。

如果仔细查看辊道上的此物料层的一个基本的体积单元，例如在粉碎区域BC的上游端处的体积单元，则这个体积首先在压辊4和辊道18之间受压而粉碎，然后由于离心力的作用而保持压在辊道上，直到刮剥区域才被抬起，在这个区域物料层从辊道上分离下来并被喷嘴12喷出的水射流打碎。组成这个基本体积的物料颗粒然后下落在筛子8上，在此处水和足够细微的颗粒通过筛面，被收集器收集起来，然后经过斜道17传送到转筒筛14中，而较粗的颗粒则沿着此筛子滑动。

此筛子的取向和倾斜布置成，能使物料在筛子上向下移动，同时伴随着与鼓形桶的轴平行的移动，而其长度等于此辊道宽度的一部分。通过对筛子取向的调整，可以控制物料的供应，以强迫物料从粉碎机排出之前经历几个粉碎周期。此筛子作为步进式供应装置的一个元件，其作用可看作与粉碎机中致偏导流板的作用相似，这就是前述专利9109788的对象。

被沥干后的物料从筛子落到辊道上，在这里它们于离心力的作用下重聚在区域FB处，在它们的下落位置和粉碎区域BC之间组成已去湿的物料层。为了满意地进行去湿，区域FB的角度范围必须至少为30°；选择压辊4和筛子8的相对位置来满足这个条件。

在此去湿区域，离心力也会对固体粒度进行分级，这就改进了压力机的工作。

物料离开去湿区域，进入粉碎区域，以便开始一个新的周期。因而在物料到达与排放区域32邻接的辊道边缘之前，此物料在压辊和辊道之间通过多次，粉碎周期的数目等于每一圈或每一步幅的进行距离与辊道宽度的比值。可以认为该辊道中宽度与一个步幅相等的每一部分都形成一个假想的基本辊道。

当该物料到达排出区域中时，它们就被筛子8偏斜而朝向滚筒筛14。那些已压碎物料的料度大于筛子14的孔眼料度的颗粒被内部再循环装置16送回粉碎机的入口。细微的颗粒和水在22处被排出。

在出口一侧，此鼓形桶上装备有一个卷边23，其内径大约等于物料层的内径。在排放区域32，这个卷边容许形成物料的一个斜坡，当辊道上存在的物料层的流动性太高时，这个斜坡防止了过量的物料被水带走，以及且在粉碎区域阻止抗因压辊的压力作用而使物料被挤出。卷边21和23可以设计成能改变它们的内径，以便使其适应压碎物料的性质和/或行为，例如，它们可以由可更换的部分或环形件而形成。

正如图3所示，在辊道上正好处于粉碎区域之前放置一个预压压辊5，就可方便地完成对物料层的去湿并且防止物料层上面因去湿而被推回来的水到达粉碎压辊。将使用已知装置来调整压辊5加在该物料层上的压力。

可以采取一些措施来帮助粉碎区域的水排出：在压辊上挖凹槽，在辊道保护板的下面提供脱水装置等。

如果不把筛子14与鼓形桶2做在一起，筛子14可以被独立地支撑和驱动。例如，它的旋转速度可以低于临界速度并且装备有能把筛余物供给再循环斜道16的提升工具或戽斗。

如果不是包含仅仅一个被假想地分成辊道单元的辊道，那么粉碎机可以包含几个辊道，它们沿着该鼓形桶在轴向上彼此分开，在这些辊道之间提供了脱水和/或去湿的装置。

图4中所示粉碎机包含有两个辊道18’和18″，它们排列在鼓形桶的中央平面的两侧，并且在轴的方向上彼此分开，还包含两个滚筒4’和4″，每个滚筒都在一个辊道上滚动。

待粉碎物料通过一个斜道，或任何其他未画出的供料装置被送进两个辊道之间的空间内，在此它们在离心力的作用下形成一物料层，此物料层被供应装置送到这两个辊道上。

每个辊道都装备有一个步进式供应装置，例如，与图1和图2中粉碎机的样式同样的装置，它保证了物料从中央向鼓形桶的每个端部的移动。在图4中未画出这些装置。

该鼓形桶的套筒在其每端都被一个圆柱状的筛子14’,14″所延长，而此筛子装备有水注射喷嘴24’,24″。收集器15’,15″收集通过筛子的水和细微颗粒，而两个再循环装置16’,16″能把筛子的筛余物送回到鼓形桶的中间区域。

图4中的粉碎机的每一半都象图1和图2中的粉碎机那样运转。对于同样的生产能力来说，这种构造能让辊道的宽度一分为二，这使得在去湿区域容易把水排出。

通过使用等同的技术手段可以对所描述的实施例的形式进行改变，而且很明显，这种改变都处于本发明的范围之内。

Claims (19)

1．湿式粉碎矿石或矿物物料的方法，它包含：通过压成料层或料床的方法，使欲粉碎的物料经受几次粉碎操作；当这种物料停留在粉碎装置中以及在两个相继的粉碎过程之间时，向物料加入水或其他液体，使料层破坏，并能使物料在粉碎装置中的送进受到控制，也可能使物料的粒度分级得到保证，然后对物料沥干和/或去湿，以便把物料的水份降到低于20％。

2．实现权利要求1所述方法的粉碎机，其特征在于：此粉碎机包含有一个可想象地分为几个单元的圆形辊道(18,18’,18″)，或者包含有几个圆形的辊道，在这些辊道处进行相继的粉碎操作，此粉碎机还包含有一个或几个辊子或滚轮(4,4’,4″)，这辊子或滚轮能在这个辊道或这些辊道上滚动，而且对着辊道加上弹性压力；此粉碎机还包含有从一个辊道或辊道单元向下一个辊道或辊道单元传送物料的装置(8,12)；还包含在物料从一个辊道或辊道单元向下一个辊道或辊道单元传送时，向物料上喷射水或其他液体的装置(12)；并且包含有在物料下一次从辊子或滚轮下通过之前，保证使物料沥干和/或从物料去湿的装置。

3．按照权利要求2所述的粉碎机，其特征在于：此粉碎机包含有喷嘴(12)，它能在压力下向形成在辊道(18)上的物料层上喷水或其他液体，该喷嘴还是从一个辊道或辊道单元向下一个辊道或辊道单元传送物料的装置之一。

4．粉碎机，它包含有至少一个有水平轴的转动环形件，还包含有至少一个安置在该环形件内的压辊(4)，能使此辊子或滚轮能在辊道(18)上滚动，这种辊道是由环形件的内表面组成的，辊子或滚轮对此内表面施加弹性压力，还包含有把欲粉碎的物料供给辊道的装置；还包含有步进式送料的装置，其中有使脱离开辊道的物料沿轴向向下游移动并使物料返回到辊道上使其经受另一个粉碎周期的装置；还包含有使粉碎的物料排出的装置，此粉碎机的特征在于：送料装置包含有把物料从辊道上脱离下来的装置，这个装置是由安置在环形件的内部的，位于其上部并在上升一侧的喷嘴(12)组成，喷嘴的喷流指向辊道的表面。

5．按照权利要求4所述的粉碎机，其特征在于：把物料从辊道上分离下来的装置还包含刮刀，这把刮刀安置得与辊道成横向，考虑到该环形件的旋转方向，它设在该喷嘴的下游。

6．按照权利要求4或5所述的粉碎机，其特征在于：该送料装置包含至少一个导流板(8)，此导流板设置得能拦截从辊道上分离下来的物料，该导流板是透液体的。

7．按照权利要求6所述的粉碎机，其特征在于：这块或这些导流板(8)是由平的或弯曲的筛子组成的，而且提供了用于收集穿过筛子的水和一部分物料并将其排出的装置(17)。

8．按照权利要求6或7所述的粉碎机，其特征在于：导流板(8)或它们的每一个都可以通过绕基本上垂直的轴(28)旋转而取向。

9．按照权利要求6,7或8所述的粉碎机，其特征在于：该导流板或它们的每一个都可以通过绕一个基本上水平的轴旋转而倾斜。

10．按照权利要求4到9中的任何一项所述的粉碎机，其特征在于：在被给料装置上分离下来的物料落到辊道上的位置和粉碎区域(BC)之间，此粉碎机包含有对该物料去湿的区域(FB)，其特征还在于：该去湿区域的角度范围至少为30°。

11．按照权利要求4到10中任何一项所述的粉碎机，其特征在于：它包含一个预压压辊(5)，这个压辊设置在辊道(18)上，紧靠粉碎压辊(4)的前面，以便保证用压力对该物料去湿。

12．按照权利要求4到11中的任何一项所述的粉碎机，其特征在于：它是由一个鼓形桶(2)组成的，这个鼓形桶有一个水平轴，鼓形桶的内部，从入口到出口，被分为给料区(30)与粉碎区(31)，区(31)由辊道(18)所占有，以及排放区(32)，其特征还在于：该给料区和/或该排放区装备有脱水装置。

13．按照权利要求4到12中的任何一项所述的粉碎机，其特征在于：它包含一个转筒筛(14)，这个筛子(14)与所述环形件同轴，位于压碎给料的出口一侧。

14．按照权利要求13所述的粉碎机，其特征在于：它包含一内部再循环装置(16)，这个再循环装置能够把转筒筛(14)的筛余物输送到该粉碎机的供料区域(30)。

15．按照权利要求12所述的粉碎机，其特征在于：该鼓形桶(2)在其每一端都装备有一环形的卷边(21,23)。

16．权利要求15所述的粉碎机，其特征在于：所述卷边(21,23)设计成能使其内径改变。

17．权利要求4到16中的任何一项所述的粉碎机，其特征在于：该粉碎机包含两个辊道(18’,18″)，它们在带水平轴的鼓形桶(2)中沿轴的方向上彼此分开，还包含有两个压辊(4’,4″)，它们的每一个都适宜于在辊道上滚动，还包含有用于把待粉碎物料送进该鼓形桶之内并处于两个辊道之间的装置，以及包含有两个转筒筛(14’,14″)，它们的每一个都设置在该鼓形桶的一个端部。

18．权利要求4到16中的任何一项所述的粉碎机，其特征在于：它包含有几个辊道，这些辊道在有水平轴的鼓形桶内沿轴的方向上彼此分开，还包含有几个辊子或滚轮，每个压辊都适宜于在辊道上滚动，还包含有在其一端把待粉碎物料引进该鼓形桶的装置，把物料从一个辊道传送到下一个辊道的装置，以及把该压碎物料在鼓形桶的另一端排出的装置，其特征还在于：在辊道之间提供了用于排出水的脱水装置。

19．权利要求4到18中的任何一项所述评的粉碎机，其特征在于：所述这个或这些辊子或滚轮的周围表面上挖有凹槽。

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