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CN111974512A - 一种多腔体磨机 - Google Patents

一种多腔体磨机 Download PDF

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CN111974512A
CN111974512A CN202010770253.2A CN202010770253A CN111974512A CN 111974512 A CN111974512 A CN 111974512A CN 202010770253 A CN202010770253 A CN 202010770253A CN 111974512 A CN111974512 A CN 111974512A
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李国洲
张宇阳
李颖繁
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MCC North Dalian Engineering Technology Co Ltd
Northern Engineering and Technology Corp MCC
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MCC North Dalian Engineering Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种多腔体磨机,包括:壳体,为筒状结构的腔体,其一端设置有进料口,另一端设置有出料口,中心沿轴向设置有转动轴;磨矿单元,包括等间距套设在所述转动轴上的多个分腔板,所述分腔板上设置有过流孔;分级单元,包括套设在所述转动轴端部的分级转子,嵌设在所述分级转子内的圆筒筛;所述圆筒筛的一端与所述转动轴的端面固定相连,而另一端与设置于所述壳体端面的排料管固定相连;驱动装置,用以驱动所述转动轴转动。该多腔体磨机设置为水平式磨机,包含磨矿单元和分级单元,既能对输入其内的物料进行细磨,还能对细磨后的物料进行分级,并将粒径较大的物料返回磨矿单元继续细磨,缩短了物料细磨的时间,大大提高了加工效率。

Description

一种多腔体磨机
技术领域
本发明涉及磨矿设备技术领域,具体的,涉及一种多腔体磨机。
背景技术
目前,很多种矿石尤其是有色矿石,其矿物的嵌布粒度达到5~15微米。传统的磨矿设备如球磨机在用于细磨的时候能耗较高,且当矿物的嵌布粒度为15微米以下时,传统磨机受制于自身设备结构和磨矿介质的影响,无法实现目的矿物的单体解离。这就导致很多超细粒嵌布的矿物无法得到有效地利用。另外,传统磨矿设备其磨矿介质多为铁质,这种材质的磨矿介质容易在矿物颗粒表面形成金属沉淀或氢氧化铁薄膜,进而影响矿物的可浮性和选择性,恶化细磨后的浮选作业,降低后续目的矿物的浮选指标。
此外,上述的磨机必须在磨矿作业后设置独立的分级作业,例如筛分分级和旋流器分级。分级后的粗粒级部分需要重新置入磨机内进行细磨,细粒级部分才能符合粒度要求作为合格产品。额外的分级筛选作业既延长了矿物细磨的时间,同时还增加了磨矿的成本和能耗。
发明内容
本发明的目的就是提供一种能实现超细磨、能耗低、不需要独立设置分级作业的多腔体磨机。
为了实现上述目的,本发明提供一种多腔体磨机,包括:壳体,为筒状结构的腔体,其一端设置有进料口,另一端设置有出料口,中心沿轴向设置有转动轴;磨矿单元,设置于所述壳体内靠近进料口的一侧,包括等间距套设在所述转动轴上的多个分腔板,所述分腔板上设置有过流孔;分级单元,设置于所述壳体内靠近出料口的一侧,包括套设在所述转动轴端部的分级转子,嵌设在所述分级转子内的圆筒筛;所述分级转子的靠近所述分腔板一侧的端面设置有过流孔;所述圆筒筛的一端与所述转动轴的端面固定相连,所述圆筒筛的另一端与设置于所述壳体端面的排料管固定相连;所述排料管与所述壳体转动连接,且所述排料管与所述转动轴位于同一轴线;驱动装置,设置于所述壳体的一侧,其输出端与所述转动轴相连,以驱动所述转动轴转动。
此外,优选地,所述分级转子包括环状的内端面板、外端面板以及设置于二者之间的连接板组,所述外端面板的内径大于所述内端面板的内径,所述内端面板、外端面板和连接板组之间形成容置所述圆筒筛的容置腔。
此外,优选地,所述连接板组包括多个矩形的连接板,所述连接板沿周向等角度地布设于所述内端面板和所述外端面板之间。
此外,优选地,靠近所述分级转子的所述分腔板与所述内端面板的距离小于相邻两个分腔板的距离。
此外,优选地,所述分腔板和所述分级转子上沿周向均匀布设有4~6个所述过流孔。
此外,优选地,所述过流孔中心至所述转动轴中心的距离为所述分腔板或所述分级转子半径的1/3~1/2。
此外,优选地,所述过流孔的直径为80mm~120mm。
此外,优选地,所述壳体的长度和直径的比值在2.5~3范围内。
此外,优选地,相邻两个所述分腔板的距离为600mm~800mm。
此外,优选地,所述分腔板和分级转子与所述壳体内壁之间的距离为30mm~50mm。
根据上面的描述和实践可知,本发明所述的多腔体磨机集磨矿装置和分级装置为一体,并使用同一驱动装置,改变了传统磨矿设备在磨矿结束后还需进行分级作业的工作方式。使磨矿作业和分级作业能够同时进行,提高了磨矿作业的效率,在一定程度上降低了磨矿作业的能耗。另外,该多腔体磨机能够实现二次分级,最终输出的物料粒径可达到超细水平,提高了矿粉的合格率。
附图说明
图1为本发明的一个实施例涉及的多腔体磨机的结构示意图。
图2为本发明的一个实施例涉及的分腔板的侧面结构示意图。
图3为本发明的一个实施例涉及的分级转子的剖面结构示意图。
图4为本发明的一个实施例涉及的分级转子的侧面结构示意图。
图中:
1、壳体;
2、转动轴;
3、分腔板;
4、进料斗;
5、分级转子,51、内端面板,52、连接板组,521、连接板,53、外端面板;
6、圆筒筛;
7、排料管;
8、过流孔;
9、驱动装置,91、电机,92、减速器,93、联轴器。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例性实施方式。然而,示例性实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例性实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。需要说明的是,本公开中,用语“包括”、“配置有”、“设置于”用以表示开放式的包括在内的意思,并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用,不是对其对象数量或次序的限制;术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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的限制。
除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本公开的示例性实施例中,提供了一种多腔体磨机。图1为本发明的一个实施例涉及的多腔体磨机的结构示意图。图2为本发明的一个实施例涉及的分腔板的侧面结构示意图。图3为本发明的一个实施例涉及的分级转子的剖面结构示意图。图4为本发明的一个实施例涉及的分级转子的侧面结构示意图。
请参考图1至图4,该实施例中的多腔体磨机为水平式磨机,包括一个圆筒形的中空壳体1。壳体1的一端开设有进料口,其上固定安装有进料斗4;另一端的中心处设置有出料口,其内通过轴承转动安装有排料管7。壳体1的长度与直径的比值应在2.5~3的范围内,在该实施例中二者的比值为3。在壳体1的中心沿轴向转动安装有转动轴2。转动轴2的一端贯穿壳体1的一个端面,并与该端面通过轴承转动相连;转动轴2的另一端通过分级单元与排料管7相连,并且转动轴2与排料管7位于同一轴线上,也即二者的中心线重合。
在转动轴2上等间距套设有多个分腔板3,分腔板3的直径在1.5m~2.5m的范围内,相邻两个分腔板3的距离应在600mm~800mm范围内,每个分腔板3与壳体1的内壁的距离应在30mm~50mm范围内。具体地,在该实施例中,分腔板3的直径为2m,相邻两个分腔板3的距离为700mm,每个分腔板3与壳体1的内壁的距离为40mm,转动轴2上共安装了8个分腔板3。
另外,在分腔板3上沿周向等角度设置有4个过流孔8。每个过流孔8的直径应在80mm~120mm范围内,并且过流孔8的中心至转动轴2中心的距离应为分腔板3的半径的三分之一到二分之一之间。具体地,在该实施例中,过流孔8的直径为100mm,其中心至转动轴2中心的距离为分腔板3的半径的一半。上述转动轴2和分腔板3组成了该磨机的磨矿单元,用以对从进料斗4输入的物料进行磨矿作业。
在该实施例中,磨机采用了直径1mm~3mm的陶瓷球作为磨矿介质。它的直径相当于普通球磨机磨矿介质直径的1/10~1/30。微小的介质直径大大增加了介质的比表面积,进而增加了磨矿介质与物料的接触面积,增加了物料被摩擦的几率,从而为超细粒磨矿创造了条件。
在转动轴2位于壳体1内部的一端的端部套设有分级转子5。分级转子5和与其最接近的分腔板3的距离小于相邻的两个分腔板3的距离,在该实施例中,二者的距离为相邻两个分腔板3距离的一半,此处二者之间的空腔称为离心分级腔。当物料穿经磨机内的分腔板3的过流孔8到达离心分级腔时,由于离心分级腔沿轴向的长度小于相邻两个分腔板3之间的距离,因此会使离心分级腔内物料的线速度增加,从而实现了磨矿介质和粗重颗粒物料在分级腔内由中心向边缘的离心运动,并将粗颗粒物料和磨矿介质从分腔板3与壳体1之间的缝隙输送至分腔板3之间进一步研磨,这个过程实现了物料的一次分级。
如图3和图4所示,分级转子5由内端面板51、连接板组52和外端面板53组成。内端面板51和外端面板53为外径相同的环状圆板,其中内端面板51套设在转动轴2的端部。连接板组52设置于内端面板51和外端面板53二者之间,由若干个沿周向等角度分布的矩形连接板521组成,连接板521的两端分别与内端面板51和外端面板53固定相连。外端面板53的内径大于内端面板51的内径,并且连接板521的宽度不超过外端面板53的宽度,使分级转子5中部形成一个圆柱形的容置腔,并且转动轴2的位于壳体1内部的端面位于该容置腔内。其中,矩形连接板521的两端分别与内端面板51和外端面板53垂直相连,并且,矩形连接板521在内端面板51或外端面板53上的投影和该投影与其所在端面板的外圆周的交点的切线所成夹角在30°~45°之间,在该实施例中二者之间的角度为45°。内端面板51和外端面板53之间共设置了12个连接板521。相邻的两个连接板521之间形成再磨回流通道。
内端面板51位于靠近分腔板3的一侧,其上同样设置有4个过流孔8。每个过流孔8的直径应在80mm~120mm范围内,并且过流孔8的中心至转动轴2中心的距离应为分腔板3半径的三分之一到二分之一之间。具体地,在该实施例中,过流孔8的直径为100mm,其中心至转动轴2中心的距离为分级转子5半径的一半。在该实施例中,分级转子5的直径与分腔板3的直径相同。
圆筒筛6为中空的圆柱体,其嵌设于分级转子5中部的容置腔内。圆筒筛6的两个端面和侧面均匀布设有若干孔径在0.1mm~0.2mm的筛孔。并且,圆筒筛6的一个端面与转动轴2的端面固定相连,圆筒筛6的另一个端面中心开设有出料孔,出料孔与上述排料管7固定相连。优选圆筒筛6与排料管7一体铸造而成。需要注意的是,圆筒筛6与内端面板51之间留设10mm~15mm的间隙,防止物料堵塞圆筒筛6,同时也便于较大颗粒的物料进入再磨回流通道,之后经由分级转子5与壳体1之间的间隙到达分腔板3之间进一步研磨。
排料管7通过圆筒筛6已经与转动轴2组成了一体式结构,因此转动轴2的两端能够直接或间接地与壳体1实现转动连接。排料管7的壁厚应在50mm~100mm之间,保证其有足够的强度避免在旋转过程中发生变形损毁的现象。在该实施例中,排料管7的壁厚为80mm。
转动轴2位于壳体1外部的一端与驱动装置9的输出端相连,在该实施例中,驱动装置9包括:电机91、减速器92和联轴器93。驱动装置9固定于壳体1的一端的地面上,并且联轴器93与转动轴2固定相连,从而驱动转动轴2转动,并带动磨矿单元和分级单元转动来执行磨矿作业和分级作业。
当需要对物料进行细磨时,将物料与磨矿介质从进料斗4处输入该多腔体磨机内,物料首先进入磨矿单元的各个分腔板3之间,转动的分腔板3能够带动物料和磨矿介质在壳体1内相互碰撞摩擦,进而使物料挤压研磨成较细的颗粒;随着物料和磨矿介质在壳体1内不断向前行进,物料的粒径也越来越小,之后到达离心分级腔,由于处于末端的分腔板3和分级转子5之间的距离小于相邻的两个分腔板3之间的距离,因此会使离心分级腔内物料的线速度增加,从而实现了磨矿介质和粗重颗粒物料在分级腔内由中心向边缘的离心运动,并将粗重颗粒物料和磨矿介质从离心盘4与壳体1之间的缝隙输送至分腔板3之间进一步研磨,这个过程实现了物料的一次分级。之后离心分级腔中部较细的颗粒物料经由内端面板51上的过流孔8进入分级转子5的容置腔与圆筒筛6之间,进行二次分级,也即筛分分级。其中粒径小于圆筒筛6的筛孔的物料进入圆筒筛6内,并通过排料管7输出;而粒径大于圆筒筛6筛孔的物料则进入再磨回流通道,之后经由分级转子5与壳体1之间的间隙到达分腔板3之间进一步研磨。
本实施例中的多腔体磨机能够集磨矿设备和分级设备为一体,既能对输入其内的物料进行细磨,还能对细磨后的物料进行分级,并将粒径较大的物料返回磨矿单元继续细磨。缩短了物料细磨的时间,大大提高了加工效率。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

Claims (10)

1.一种多腔体磨机,其特征在于,包括:
壳体,为筒状结构的腔体,其一端设置有进料口,另一端设置有出料口,中心沿轴向设置有转动轴;
磨矿单元,设置于所述壳体内靠近进料口的一侧,包括等间距套设在所述转动轴上的多个分腔板,所述分腔板上设置有过流孔;
分级单元,设置于所述壳体内靠近出料口的一侧,包括套设在所述转动轴端部的分级转子,嵌设在所述分级转子内的圆筒筛;所述分级转子的靠近所述分腔板一侧的端面设置有过流孔;所述圆筒筛的一端与所述转动轴的端面固定相连,所述圆筒筛的另一端与设置于所述壳体端面的排料管固定相连;所述排料管与所述壳体转动连接,且所述排料管与所述转动轴位于同一轴线;
驱动装置,设置于所述壳体的一侧,其输出端与所述转动轴相连,以驱动所述转动轴转动。
2.如权利要求1所述的多腔体磨机,其特征在于,所述分级转子包括环状的内端面板、外端面板以及设置于二者之间的连接板组,所述外端面板的内径大于所述内端面板的内径,所述内端面板、外端面板和连接板组之间形成容置所述圆筒筛的容置腔。
3.如权利要求2所述的多腔体磨机,其特征在于,所述连接板组包括多个矩形的连接板,所述连接板沿周向等角度地布设于所述内端面板和所述外端面板之间。
4.如权利要求2所述的多腔体磨机,其特征在于,靠近所述分级转子的所述分腔板与所述内端面板的距离小于相邻两个分腔板的距离。
5.如权利要求1所述的多腔体磨机,其特征在于,所述分腔板和所述分级转子上沿周向均匀布设有4~6个所述过流孔。
6.如权利要求5所述的多腔体磨机,其特征在于,所述过流孔中心至所述转动轴中心的距离为所述分腔板或所述分级转子半径的1/3~1/2。
7.如权利要求5所述的多腔体磨机,其特征在于,所述过流孔的直径为80mm~120mm。
8.如权利要求1至7中任一项所述的多腔体磨机,其特征在于,所述壳体的长度和直径的比值在2.5~3范围内。
9.如权利要求1至7中任一项所述的多腔体磨机,其特征在于,相邻两个所述分腔板的距离为600mm~800mm。
10.如权利要求1至7中任一项所述的多腔体磨机,其特征在于,所述分腔板和分级转子与所述壳体内壁之间的距离为30mm~50mm。
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