超臨速磨機制造技術

超臨速磨機，一種固體物料細磨機械設備，主要由筒體，支承機構，傳動機構，給、排礦機構等組成，其特征是在磨機內安裝一導向板，其作用是使磨機內的礦石及介質流入為導向，實現(xiàn)超臨速轉動，當礦石，介質流隨筒體轉至最高點時，碰上導向板，改變了原來的離心運動軌跡，使其按設計的拋落運動軌跡運動，而沖擊落點區(qū)域的礦石、從而使礦石被磨細，由于磨機轉速大幅提高，磨礦速度大大加快，磨機單位容積生產能力成倍提高。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種固體物科磨細設備，適用于各類固體物料的磨細。磨礦設備按其用途分為兩大類，一是應用于金屬礦山、非金屬礦山對礦石進行磨礦的磨礦機，主要包括球磨機、棒磨機、自磨機、礫磨機等、另一類是用于非金屬產品和化工產品，主要有塔式磨、攪拌磨、雷蒙磨、離心磨、振動磨、膠體磨等。前者的主要特點是處理能力大，磨礦單位成本低，磨礦運行的速度較慢，而后者的主要特點是處理能力小，產品細，磨礦單位成本高，磨礦運行的速度一般都比較快。隨著礦物加工工業(yè)和建材工業(yè)的發(fā)展，礦石的細磨和快速磨礦已成為金屬礦和非金屬礦磨的重要組成部分，常規(guī)的球磨機、棒磨機、自磨機已不能滿足生產的需要，人們試圖將應用于化工產品磨礦的塔式磨、攪拌磨、雷蒙磨等應用于金屬礦石和非金屬礦石的磨礦，但是其高昂的成本使得礦物加工和建材行業(yè)這種低附加值處理對象難以承受，所以盡管這方面的研究進行了很多年，但收效甚微。立足于球磨機、棒磨機、自磨機的優(yōu)化、改造，以達到提高磨礦細度和磨礦速度，已進行了大量的研究工作和生產實踐，由于這些磨礦機工作原理的限制，磨礦成本仍是一個重要的制約因素，因此研究具有新理論支撐的、結構新穎的、在常規(guī)磨礦成本范圍內能實現(xiàn)細磨和快速磨礦的新型磨礦設備是目前國內外礦物加工領域研究的熱門課題。廣泛應用于金屬礦石和非金屬礦石磨礦的球磨機、棒磨機、自磨機等，生產能力主要決定于磨機容積，單位容積磨機的生產能力一般是一個定值，要想提高磨機的生產能力，唯一的辦法就是增加磨機容積，因此磨機的大型化便成了世界發(fā)展趨勢。磨機大型化雖然能按容積比例提高磨機的處理能力，但帶來多種多樣的機構設計和機構制造問題，對于我國這樣一個工業(yè)發(fā)展水平不高的國家，目前磨機的大型化仍有很多的困難。那么不增加磨機容積，不改變常規(guī)的磨礦原理，要大大提高磨機的生產能力是否可行呢？多年來研究和生產實踐的回答是否定的。磨礦過程中，磨機生產能力隨磨機轉速的增加而增加，提高磨機轉速，可顯著地提高磨機生產能力，但是常規(guī)磨機轉速達到某一值時，其中的礦石和磨礦介質將發(fā)生離心運動，磨礦能力不但不隨轉速的進一步增加而增加，反而出現(xiàn)幾乎不能磨礦的現(xiàn)象，這一磨機轉速就是所謂的臨界轉速。也就是說，常規(guī)磨機超過臨界轉速就不能有效磨礦。如果能突破這一臨界轉速，使磨礦的生產能力在臨界轉速以上隨轉速的增加繼續(xù)增加，就能達到磨機小型化，生產能力大型化的發(fā)展目標，對礦物加工、化工、建材等傳統(tǒng)行業(yè)磨礦的發(fā)展起到重要作用。本專利技術克服了常規(guī)球磨機、棒磨機、自磨機等只能在臨界轉速以下磨礦的不足，采用磨機內礦石和介質流導向機構改造了常規(guī)磨機內被重力和離心力控制的介質和礦石流運動軌跡，使礦石受到高速的、最大限度的沖擊磨剝，實現(xiàn)了超臨速磨礦。本申請人在專科號為96220822.1的專科和申請?zhí)枮?4104428的專利申請中公開的自循環(huán)超細粉碎機和超臨速自動分級輥磨機雖然都是在超臨介轉速下運作但與本專利技術仍存在以下根本的不同點1.自循環(huán)超細粉礦機和超臨速自動分級輥磨機是超細破碎設備，礦石及物料是在大筒體和小輥筒之間的間隙中受壓而發(fā)生粉碎的，而本專利技術涉及的是磨細設備，礦石及物料是在鋼球、礦石自身等磨礦介質的沖擊、磨剝作用下變細的。2、自循環(huán)超細粉碎機和超臨速自動分級輥磨機的產品粒度一般大于1000微米，而本專利技術的超臨速磨機產品粒度可達幾十微米甚至幾微米。3、自循環(huán)超細粉碎機和超臨速自動分級輥磨機是以中壓料層粉碎理論為基礎設計的，而本專利技術的理論基本是快速沖擊磨剝理論，二者屬于不同的科學領域。4、結構上，前者的主體為筒體和小輥筒，其作用為利用其間隙將礦石和物料壓碎，而后者的主體為大筒體和礦石流導向機構，其作用為使礦石、鋼球等介質流按照設計的軌跡運動，產生強烈的沖擊磨剝力使礦石磨細。本專利技術的目的是采用磨機內礦石和介質流導向機構改造常規(guī)磨機內被重力和離心力控制的介質和礦石流運動軌跡，使礦石受到高速的最大限度的沖擊磨制，實現(xiàn)超臨速磨礦，使單位容積的磨機生產能力大幅度提高。本專利技術是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的。1.組成結構主要由筒體、支承機構、傳動機構、給礦機構、排礦機構和導向機構組成。導向機構組成結構如圖5、6所示，由導向板4，導向板支承軸13、輻條18組成。導向機構安裝在筒體內，導向板通過輻條與導向板支承軸聯(lián)接、其在磨機內的位置可以通過導向板支承軸進行調節(jié)，導向板與被磨礦石、介質流的初始接觸點位于礦石、介質流在筒體內轉動至的最高點。被磨礦石、介質流的運動軌跡受導向板的控制，因而導向板的位置，曲率半徑及弧度的參數設計將直接影響磨礦效率、不同規(guī)格的磨機、不同類別的礦石將有不同參數的導向板設計。2.磨機轉速及導向機構參數設計1)磨礦筒體的轉速 式中n為本專利技術磨機轉速，D為筒體直徑，nc為磨機臨介轉速；n的取值范圍為2～5nc，根據礦石的粒度，介質的尺寸確定；2)導向機構參數設計曲率半徑 式中R為磨機簡體半徑，弧長 。由于磨機內的礦石和介質流人為導向，改變了現(xiàn)有磨機在臨介轉速下轉動的狀態(tài)，實現(xiàn)超臨速轉動，磨機單位容積生產能力成倍提高，磨礦速度大大加快，礦石介質流隨內壁離心旋轉，轉至最高點時碰上導向板使礦石介質流改變離心運動軌跡，使其按設計的拋落運動軌跡，線運動而沖擊落點區(qū)域的礦石，從而使礦石被磨細。附圖說明圖1、2、3、4是本專利技術的組成或結構圖。圖1為俯視圖，圖中5為給礦侖，3為減速機，11為傳動軸，12為大齡輪。圖2為c-c視圖，圖中1為筒體，2為軸承，4為導向板，6為襯板、7為固定接礦筒，8為機座，9為軸承座，10為電機。16為格子板，17為筒體錐形端蓋。圖3為A-A剖面圖，圖中13為導向板支承軸。圖4為B-B剖視圖，圖中15為給礦口。圖5為導向機構主視圖。圖6為導向機構側視圖，圖中18為輻條，r為曲率半徑，L為弧長。與公知技術相比本專利技術具有的優(yōu)點及積極效果1、磨機超過臨界轉速工作，單位容積磨機生產能力提高數倍由于磨機內礦石被磨細的速度隨礦石被沖擊磨剝的次數和力量的增加而大幅度提高，在導向機構的作用下，磨機轉速越高，礦石和介質運動的速度越快，礦石被沖擊磨剝的力量越大，單位時間內被沖擊和磨剝的次數就越多，因而磨機單位容積生產能力就越大；2、磨機單位容積功率密度大幅提高常規(guī)磨機由于受到臨界轉速的限制，超過臨界轉速時不再能磨礦，磨機功率反而下降，故單位容積的最大功率是受臨界轉速控制的，基本是一個定值，但本專利技術磨機內礦石磨細不受臨界轉速的制約，磨機轉速可以大幅提高；3、磨機的裝介率下降，介質尺寸下降由于介質和礦石的運動速度加快，礦石被沖擊磨剝的次數增加，所以磨機內介質的充填率與常規(guī)磨機相比，可一定程度的下降。介質和礦石的速度提高，礦石被沖擊磨剝的動能按速度的平方增加，所以與常規(guī)磨機相比，在相同的入磨粒度時，介質的尺寸可大為下降。在相同的裝介率下，介質尺寸的降低，介質的個數和表面積將大為增加，這使礦石被磨細的速度大為增加，介質消耗下降；4、本專利技術既適用于粗磨，又適用于超細磨礦常規(guī)的球磨機、棒磨機、礫磨機、自磨機等一般適用于較粗粒度的磨礦，如要大幅度降低排礦粒度，進行超細磨礦，磨礦效率將大大下降，甚至到了一定程度，礦石和物料會出現(xiàn)不能再磨細的情況。但超臨速磨機大大提高了介質沖擊礦石的速度和次數，其排礦粒度大大下降，在一定程度上可進行超細磨礦；常規(guī)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超臨速磨機，其主要由筒體、支承機構、傳動機構、給、排礦機構等部份組成，其特征是： １）在筒體內安裝一導向機構，其由導向板４，導向板支承軸１３和輻條１８組成，導向板通過輻條與導向板支承軸聯(lián)接，導向板在磨機內的位置可通過導向板支承軸的轉動進行調節(jié)，導向板與礦石、介質流的初始接觸點位于礦石、介質流在筒體內轉動至的最高點， ２）磨機轉速及導向機構參數設計 磨礦筒體的轉速ｎ＞ｎ↓［ｃ］＝＊＊＊； 式中：ｎ本專利技術磨機轉速，Ｄ為筒體直徑， ｎ↓［ｃ］磨機臨介轉速 ｎ的取值范圍為２～５ｎ↓［ｃ］，根據礦石的粒度，介質的尺寸確定； 導向機構參數設計 曲率半徑ｒ≈２／３Ｒ， 弧長Ｌ≈＊Ｒ， 式中：Ｒ為磨機筒體半徑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：文書明，張文彬，陶澤光，
申請(專利權)人：昆明理工大學，
類型：發(fā)明
國別省市：53[中國|云南]