CN102112230B - 用于碾碎颗粒状物料的辊式粉碎机 - Google Patents

Abstract

本说明书提供了一种辊式粉碎机(1)，用于碾碎例如水泥生料、水泥熟料和类似物料的颗粒状物料，所述辊式粉碎机(1)包括粉碎机壳体(2)，基本水平的碾碎台(3)和各自关于辊子轴(5)转动的多个辊子(4)，辊子轴(5)被连接到相对于碾碎台(3)居中定位的可转动的垂直轴(6)，其中辊子(4)被配置成与碾碎台(3)相互作用地工作，其特征在于，该碾碎台(3)是固定的，并且该辊式粉碎机(1)包括用于将气体引入粉碎机壳体(2)中的装置(8)和用于将悬浮在气体中的碾碎物料从粉碎机壳体(2)连续移出的装置(7)。其结果是，对于具有固定碾碎台的辊式粉碎机的处理是连续的，并且碾碎台的直径不受限制。

Description

用于碾碎颗粒状物料的辊式粉碎机

本发明涉及辊式粉碎机，用于碾碎例如水泥生料、水泥熟料和类似物料的颗粒状物料，该辊式粉碎机包括粉碎机壳体、基本水平的碾碎台和多个各自关于辊子轴转动的辊子，辊子轴被连接到可转动的垂直轴，该垂直轴相对于碾碎台居中定位，其中辊子被配置成与碾碎台相互作用。本发明还涉及用于实现本发明的方法。

以上所提及的这种机械从DE 2061422A1中被公知。该机械是一种混合机械，被应用于将水、砂和粘合剂混合成粘接成型的砂型的翻砂工业。其中中心轴使与固定的台子相互作用地工作的一套辊子转动，固定台子被配置成容器以防止水从该容器外流。这是非连续的处理，意味着在台子上的物料已经被最终混合后，将需要使混合机械停止，以在添加新的水、砂和粘合剂之前移除物料。从时间方面来看的明显问题是该机械不得不被停止，而且物料的移除也是费力的处理。

而且，辊式粉碎机通常在水泥制造业中被熟知，并且在专利文献中被广泛描述。因此，来自GB 2100617A的辊式粉碎机被熟知，这种辊式粉碎机具有多个与水平转动的碾碎台相互作用地工作的辊子，生料连续地被供给到该水平转动的碾碎台上。辊子具有固定的辊子轴，并且因此这些辊子轴关于垂直轴不可转动。依靠例如以液压或机械弹簧形式的外部弹簧支撑力机构，辊子被抵靠到碾碎台上。在这种辊式粉碎机中，碾碎台由喷嘴环(nozzle ring)包围，并且由风扇生成的气流经过这种喷嘴环，携带走从转动的碾碎台排出的碾得很细的物料。这提供了连续的碾碎处理，因为在碾碎的物料从碾碎台被连续地移除的同时，新的生料被供给到碾碎台的中央。在这种类型的粉碎机中，碾碎台转动是特定要求，以保证因此产生的离心力将迫使被供给碾碎台中央的物料向外到达辊子，并且从那里向前到达台子的边缘，流过喷嘴环的气体从台子的边缘继续传送物料，通常传送到一分离器中。所有这种类型的辊子型粉碎机的特征在于，在碾碎台的直径与碾碎台的转速之间存在彼此限制的相互作用，并且取决于由经验确定的可允许的离心场大小。这是一个重大的缺陷，因为在碾碎台转速和碾碎台直径之间的相互关系达到一定程度之后，无法通过增加碾碎台转速和碾碎台直径来提高辊式粉碎机的生产力。以下对于碾碎台的转速和碾碎台直径之间最大相互关系公式适用这种辊式粉碎机：

ω＝K/D^0.5

其中，

ω＝台子的转速[rad/s]

K＝实验确定并且取决于辊式粉碎机的设计和碾碎物料的性质的常数[m^0.5/s]

D＝台子的直径[m]

结果，对于具有碾碎台的辊式粉碎机，台子的速度和台子的直径已经达到其上限时，则只可能通过增加碾碎压力来增加生产力。由于若干原因，增加碾碎压力是不期望的，因为那样将增加施加在辊式粉碎机组件上的应力负荷，因此要求这些组件具有更大强度特征。因此如果要增加辊式粉碎机的生产力，满足前述公式的要求是个问题。在不依从该公式的情况下，辊式粉碎机的振动将达到很高的程度而使其不可能达到满意的运行条件。另外，更高的振动程度将提高对于辊式粉碎机组件的机械强度方面的要求。因此，在业界所熟知的事实是，对于碾碎台直径和碾碎台速度之间相互关系，对所提及的公式或类似公式的依从必须被保证，并且今天在运行中的所有这种类型的辊式粉碎机都符合所提及的公式或类似的公式。

本发明的目的是提供一种辊式粉碎机，依靠这种辊式粉碎机可消除该缺陷。

这通过介绍中提及的这种辊式粉碎机获得，并且其特征在于碾碎台是固定的，并且该辊式粉碎机包括用于将气体引入粉碎机壳体内的装置和用于将悬浮在气体中的碾碎物料连续地分流到粉碎机壳体以外的装置。

这将保证对于具有固定碾碎台的辊式粉碎机的碾碎处理是连续的，并且消除了对碾碎台直径必须符合前述公式的要求。

直到现在仍相信，将碾碎物料运送到流经包围碾碎台的喷嘴环的气体中的唯一切实可行的方法是借助于碾碎台的转动。然而，已经被确定的是，无需让碾碎台转动，被连接到垂直可转动轴并关于该垂直可转动轴转动的一套辊子就能够保证碾碎的物料被卷起，并与引入粉碎机壳体内的气体实现接触，从而形成气体/物料的悬浮物，并从碾碎台的碾碎区域连续转移物料。在气体中悬浮的碾碎物料依靠风扇通过在粉碎机壳体上部的出口被充分地汲取出来。碾碎物料与气体实现接触的事实可主要归因于在碾碎区域由于整个辊子装置的运动而形成的气流，其中辊子装置包括辊子、辊子轴和垂直的辊子轴，并且在紧靠辊子处沉积或出现的碾碎物料将通过辊子的转动从辊子上被推开。辊子装置转速的最小值必须以足以将碾碎物料带入与被引入气体接触，使得碾碎物料悬浮在气体中。这意味着现在制造具有固定碾碎台的辊式粉碎机是可能的，在这种辊式粉碎机中，碾碎的物料悬浮在被引入粉碎机壳体内的气体中并连续地被移除，这种辊式粉碎机还结合了辊式粉碎机的生产力不受前述公式限制的事实。因此对比公知的辊式粉碎机，能大大增加这种辊式粉碎机的生产力。

另外，因为台子固定，这种类型的辊式粉碎机振动程度非常低，所以尤其适用于将物料碾碎成非常细致的颗粒大小。总的来说，辊式粉碎机的振动程度是对于物料可被碾碎的细致程度的限制因素。这意味着辊式粉碎机将适宜用于多个目的，例如，对于将水泥熟料碾碎成水泥成品(finished cement)。对比在转动碾碎台的粉碎机中执行的碾碎，这样的辊式粉碎机还将大大提高控制物料细致度的能力，因为在更大的程度上，将能够在碾碎物料被引导到分离器之前对碾碎物料的处理效率进行控制。这种可能性的出现是因为台子不转动，所以在颗粒达到一定细致程度后，这些颗粒不一定会被自动移除。这对于在最终使用时细致度极为重要的物料来说是显著的优点。

用于将气体引入粉碎机壳体的装置原则上可由任意适宜的装置组成。这些装置可被定位在粉碎机上的任意部位，只要它们将保证气体以适当的方式被引入。然而，优选的是包括多个被安装在粉碎机壳体上碾碎台上方的喷嘴的装置。这些喷嘴可被水平地安装在粉碎机壳体的壁上，紧邻碾碎台上方，使得允许气体相对于碾碎台被径向地引入。这些喷嘴可被可转动地安装以允许相对于水平碾碎台调整角度。因此将能够对喷嘴进行调整以便优化气体被引入的效率。喷嘴也可被安装到粉碎机壳体的其它地方，例如粉碎机壳体的上部。其中优选的是使喷嘴指向碾碎台的方向，从而保证气体与碾碎物料相接触。而且，可能需要结合上述喷嘴的位置以便获得最优化的悬浮和分流。悬浮在气体中的碾碎的物料可依靠风扇通过在粉碎机壳体上部的出口被提取出来。

在第二实施例中，用于引入气体的装置包括多个被安装在碾碎台内的喷嘴。这些喷嘴可以是在碾碎台内的钻通孔，可以与垂直轴相对成角度，以使气体从台子下面被引入，并且向上到达碾碎台上方的粉碎机壳体。因此将能够保证气体被正好地引向被认为是优选的碾碎台区域。

在第三实施例中，用于将气体引入粉碎机壳体的装置包括多个被布置在碾碎台的外圆周上的喷嘴，其被连接形成包围碾碎台的喷嘴环。

在另一个实施例中，用于将气体引入粉碎机壳体的装置包括多个垂直的导流器(louvres)，这些垂直的导流器被可移动地布置在碾碎台的周围，使得气体的引入可通过调整导流器的角度被控制。为了在粉碎机中获得最佳的气流，垂直导流器可与其它上述喷嘴类型相结合。

在进一步的实施例中，用于将气体引入粉碎机壳体的装置包括两个或更多分开的供给系统，各自包括例如风扇的用于将气体引入粉碎机壳体的装置。一个系统能够使气体通过包围碾碎台的喷嘴环或者在碾碎台内的通孔被引入，而第二系统能够使气体通过被安装在粉碎机壳体上的喷嘴被引入。因此可以通过第一系统引入在辊式粉碎机周围的大气，并通过第二系统引入热气体，或者相反。对于能量效率而言，将气流分成吹入辊式粉碎机内的冷气流和通过风扇以较低压力损耗吸入辊式粉碎机内的热气流是有利的。而且，有利的是，部分被引入粉碎机壳体内的气体是由大气组成，因为和用于引入热气体的供给系统相比，这将降低对于物料和供给系统的组件的要求。为了使用于碾碎处理和气流处理的能量消耗被最小化，热气体和空气的量之间的关系必须分别相对于在粉碎机内的处理被优化。对于所有的喷嘴类型，气体可通过喷嘴被吹入或吸入。例如，第一供给系统的大气可以使用风扇通过碾碎台周围的喷嘴环将空气吹入，而第二供给系统的热气体可使用连接到粉碎机壳体顶部出口的第二风扇通过安装在粉碎机壳体上的喷嘴吸取而被引入。反之，热气体通过喷嘴环而大气通过粉碎机壳体上的喷嘴，或者两个供给系统中都为热气的实施例也是适用的。

所有上述将气体引入粉碎机壳体内的装置可彼此结合使用，以便在粉碎机壳体内获得最佳气流。

在本发明的进一步的实施例中，各辊子轴通过具有转动中心的铰链连接被连接到可转动的垂直轴上，该转动中心允许辊子在包括辊子轴中心线的平面内以向上和向下的方向做自由圆周运动。优选的是在垂直平面内铰链连接的转动中心被布置在辊子轴的中心线以下。这因此可以增加碾碎压力而不用使用施加力的机构。这是因为在粉碎机运行过程中，作用在辊子、辊子轴和铰链连接的离心力将由于上述特殊设计产生围绕铰链的扭矩，并因此产生指向碾碎台的向下的力。

现在本发明将参考被概略化的附图进一步详细地被描述，并且其中：

图1示出了依据本发明的辊式粉碎机的剖面图；

图2示出了依据本发明的辊式粉碎机的进一步实施例的剖面图；

图3示出了依据本发明的辊式粉碎机的进一步实施例的剖面图；以及

图4示出了依据本发明的辊式粉碎机的进一步实施例的剖面图。

图1示出了辊式粉碎机1，其包括粉碎机壳体2，粉碎机壳体2包围着水平碾碎台3和关于独立的辊子轴5单独地转动的多个辊子4。辊子轴5被连接到可转动的垂直轴6上，可转动的垂直轴6相对于碾碎台3被定位在其中央。辊子4被配置成与固定的碾碎台3相互作用地运行。生料穿过供料口(未示出)被连续地供给碾碎台3。用于引入气体的喷嘴8被安装在粉碎机壳体2的壁上。该喷嘴8可紧邻碾碎台上方水平定位在粉碎机壳体2上，从而将气体相对于碾碎台3径向地引入。而且，喷嘴8可被可移动地安装，使得其相对于水平碾碎台3的角度可被调整。喷嘴还可被安装在粉碎机壳体的其它地方，例如喷嘴8a可如虚线所示被安装在粉碎机壳体的上端，可单独安装喷嘴8a或将其与喷嘴8相结合。其中优选的是喷嘴8a指向碾碎台3的方向以便保证气体被送入与碾碎的物料接触。在气体中悬浮的碾碎的物料通过风扇(未示出)经粉碎机壳体2上部的出口7被抽取出来。

图2示出了本发明的进一步的实施例。其中气体经由完全包围碾碎台3的喷嘴环9被引入，在图中还示出了气体可穿过被安装在碾碎台3内的一个或若干喷嘴10被引入，这些喷嘴可以是碾碎台3中的通孔10，并且可与垂直轴6相对成角度，喷嘴环9、10可与被安装在粉碎机壳体2的壁上的喷嘴8、8a(图1所示)一起操作。

图3示出了本发明的进一步实施例，该实施例具有两个用于将气体引入粉碎机壳体2的分开的供给系统。只有供给系统的喷嘴在图中被示出。一个系统通过喷嘴环9和/或在碾碎台3内的通孔10引入气体，而第二系统通过被安装在粉碎机壳体2的壁上的喷嘴8引入气体。利用被连接到粉碎机壳体2顶部的出口7的风扇，通过碾碎台周围的喷嘴环9和/或台子的通孔10抽吸气体，使第一系统引入气体，而第二供给系统的气体则是利用第二风扇将气体通过粉碎机壳体2的壁上的喷嘴8吹入而实现的。

图4示出了本发明的进一步实施例，辊子轴5通过铰链连接11被连接到垂直轴6，该铰链连接11具有允许辊子4在包括辊子轴5的中心线13的平面内以向上和向下的方向做自由圆周运动的转动中心12。优选的是在垂直平面内铰链连接11的转动中心12被布置在辊子轴5的中心线13以下。因此可以增加碾碎压力而不用使用施加力的机构。这是因为在粉碎机运行过程中，作用在辊子4、辊子轴5和铰链部11的离心力将由于上述特殊设计产生围绕铰链11的扭矩，并因此产生指向碾碎台3的向下力。

Claims (6)

1.一种辊式粉碎机（1），用于碾碎颗粒状物料，所述辊式粉碎机（1）包括粉碎机壳体（2），基本水平的碾碎台（3）和各自关于辊子轴（5）转动的多个辊子（4），辊子轴（5）被连接到相对于碾碎台（3）居中定位的可转动的垂直轴（6），其中辊子（4）被配置成与碾碎台（3）相互作用地工作，并且其中该碾碎台（3）是固定的，并且该辊式粉碎机（1）包括用于将气体引入粉碎机壳体（2）中的装置（8）和用于将悬浮在气体中的碾碎物料从粉碎机壳体（2）连续移出的装置（7），其特征在于，各辊子轴（5）通过具有转动中心（12）的铰链连接（11）连接到可转动的垂直轴（6），该转动中心（12）允许辊子（4）在包括辊子轴（5）的中心线（13）的平面内以向上和向下的方向做自由圆周运动，并且在垂直平面内铰链连接（11）的转动中心（12）布置在辊子轴（5）的中心线（13）以下。

2.如权利要求1所述的辊式粉碎机，其特征在于，用于将气体引入粉碎机壳体（2）中的装置包括两个或更多分开的供给系统，其各自包括用于将气体引入粉碎机壳体（2）中的装置。

3.如权利要求2所述的辊式粉碎机，其特征在于，一个供给系统通过喷嘴环（9）或安装在碾碎台（3）内的喷嘴（10）引入气体，而第二个供给系统通过安装在粉碎机壳体（2）上的喷嘴（8）引入气体。

4.一种用于连续碾碎颗粒状物料的方法，利用该方法物料在辊式粉碎机（1）中被多个辊子（4）碾碎，所述辊子（4）关于独立的辊子轴（5）单独转动，辊子轴（5）被连接到相对于碾碎台（3）居中定位的可转动的垂直轴（6），其中辊子（4）被配置成与碾碎台（3）相互作用地工作，并且其中该碾碎台（3）是固定的，且辊子（4）、辊子轴（5）和垂直轴（6）使碾碎物料与通过多个喷嘴（8、9、10）引入的气体实现接触，并且随后悬浮在气体中的碾碎物料以连续方式通过粉碎机壳体（2）上的出口（7）被转移，其特征在于，辊子轴（5）通过铰链连接（11）连接到可转动的垂直轴（6）上，使得通过垂直轴（6）的较高转速增加碾碎压力。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，包括辊子（4）、辊子轴（5）和可转动的垂直轴（6）的辊子装置的转速足以使碾碎物料与引入的气体实现接触，从而使碾碎物料悬浮在气体中。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，两个或更多分开的供给系统将气体引入粉碎机壳体（2）中，所述两个或更多分开的供给系统各自包括用于引入气体的装置。

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