CN102698835A

CN102698835A - 干燥分选一体化破碎机及工艺

Info

Publication number: CN102698835A
Application number: CN2012101903374A
Authority: CN
Inventors: 唐绍林; 丁大武; 万建东
Original assignee: ZHEJIANG EFFUL NEW MATERIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG EFFUL NEW MATERIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明公开了一种干燥分选一体化破碎机及其工艺。破碎机包括破碎装置、鼓风装置、分选装置和干燥预热装置。矿石经干燥预热装置预热后，进入破碎装置破碎，再由鼓风装置鼓入的风将破碎装置破碎后的粉尘扬起，进入分选装置，通过粉尘在分选装置中的沉降获得成品。其中破碎装置包括主轴、破碎盘和3－8个碾辊；主轴竖直；破碎盘水平；碾辊立在破碎盘上，与破碎腔内壁咬合，相邻碾辊之间相互咬合。当破碎装置运转时，碾辊围绕主轴旋转的同时还有自转。本发明的破碎装置对低硬度矿石具有非常高效的破碎效果，尤其适合于石棉矿石的破碎。本发明应用于石棉矿石时，可以简化工艺，减少设备和基建投资，降低能耗和成本，大大提高生产效率。

Description

干燥分选一体化破碎机及工艺

技术领域

本发明涉及机械破碎设备，特别涉及集干燥分选一体化的破碎设备。

背景技术

目前，石棉选矿老工艺流程是分段进行的，首先是干燥，国内外一般是自然干燥，极少数采用回转窑或热风干燥；第二段工序是粉碎，初碎用颚式破碎机、反击式破碎机，中碎用小型的反击式破碎机或锤式破碎机；揭棉用反击式破碎机、圆锥破碎机、或龙式破碎机等；分选用平面旋回筛或平面振动筛加气流抽吸。分选出来的石棉纤维和杂质、粉尘再输入净化系统除砂、除尘（-0.25mm的颗粒，也包括部分石棉纤维）。除砂、除尘设备有平面旋回筛或平面振动筛、六角筛、净化机等。老工艺分别采用不同设备将石棉矿石干燥、粉碎、揭棉、分选，其流程很长，需数十台设备，投资大、占地多；其中，干燥基本上是靠天吃饭，生产效率低下。

发明内容

发明所要解决的问题：

1、设计一种高效的用于石棉矿破碎机。

2、将干燥粉碎分选过程集中到一台破碎机上实现，以简化生产工艺，降低投资，减少设备占用面积，提高生产效率。

为解决上述问题，本发明的方案如下：

一种破碎机，包括破碎腔、破碎装置、动力装置。破碎装置包括主轴、破碎盘和多个碾辊。破碎腔包括进料口和出料口，水平截面为圆形。破碎盘水平放置，为圆形，其外缘和破碎腔内壁留有缝隙，将破碎腔上下分隔成破碎区和集料区。主轴竖直，连接破碎盘中心和动力装置。碾辊为柱状体，立在破碎盘上，与破碎腔内壁咬合，相邻碾辊之间相互咬合。碾辊自下而上直径缩小，破碎腔的破碎区为上宽下窄结构。破碎腔内壁有竖直的凹槽。破碎腔内壁通过安装内壁衬板，增强破碎腔机壳的强度和耐磨性能，并通过凹凸槽与碾辊咬合增加破碎效果。碾辊的数量3－8个，最好为无棱角柱状体。各碾辊大小相同或不同。

进一步，破碎盘底部包括传动装置，所述的碾辊包括碾辊轴，碾辊的柱面包括竖直的凹槽，传动装置连接主轴和碾辊轴。破碎机工作时，碾辊围绕主轴旋转的同时还能自转，

进一步，上述的破碎机包括撒料装置。撒料装置包括撒料盘和缓冲盘；撒料盘正对进料口。撒料盘可以是圆形也可以是伞形，位于主轴破碎区延伸部的顶端。缓存盘位于撒料盘下面。

进一步，上述的破碎机包括鼓风装置、分选装置。破碎腔集料区包括进风口，鼓风装置包括进风口和出风口；鼓风装置的出风口连接破碎腔集料区的进风口；分选装置包括扬尘筒和连通管；扬尘筒包括粉料出口和尘料出口，通过连通管和破碎腔的破碎区连通；尘料出口包括关风机。在上述的基础上，还可以进一步包括加热装置，用于加热进入破碎腔集料区的进风口的空气的温度。

进一步，连通管和破碎腔的破碎区之间还可以进一步包括分选器。分选器可以是筛网。被流动空气吹起的物料在分选器的过滤下，可以挡住体积较大的物料进入连通管。体积较大的粉料落回破碎机进一步破碎。

进一步，上述破碎机包括干燥预热装置。干燥预热装置包括预热仓和传送装置。预热仓包括进仓口，出仓口，加热炉。传送装置一端连接破碎腔的进料口，另一端经预热仓的出仓口连接预热仓。进一步，加热炉包括进风口和出风口，加热炉的出风口连接鼓风装置的进风口，可以利用加热炉的预热产生热空气在用于破碎机里粉料的干燥。

本发明的技术效果对于本领域技术人员来说是显而易见的，包括不限于：

1、与现有技术相比，本发明通过既自转又公转的碾辊和机壳内衬板碾压，以及碾辊之间的碾压达到破碎的矿石的效果。对于硬度不高的矿石，本发明具有非常高效的破碎效率。可以广泛应用于：纤维状矿物如石棉、海泡石、硅灰石、水镁石等，及石灰石、石膏石、粉煤灰等破碎和碾磨。

2、本发明的碾辊采用无菱角的柱状体，应用于石棉纤维状矿物破碎时，可以有效保持石棉纤维的长度，而不容易被切断，从而提高产品的价值。

3、本发明采用模块化设计的集破碎、分选、干燥的一体化设备有效简化工艺流程，降低投资，减少设备占用面积，从而提高生产效率。

4、本发明采用通过加热炉的预热加热空气并把热空气鼓入破碎机中分离收尘，可以充分利用能源进行干燥，从而节约能源，提高能源的利用率。在矿物破碎以后通过流动热空气干燥具有非常好的干燥效果。

5、本发明的破碎机综合了Mps立磨，悬辊式磨、辊压磨、轮碾机、德国的彼得磨、俄罗斯的EM型磨煤机、开棉机及风选机等设备的功能自行设计创新的集干燥、粉碎、揭棉、分选等功能于一体的新型圆柱型粉碎、分选机，大大简化了石棉选矿工艺，减少设备和基建投资，节能、增效。

附图说明

图1是本发明的破碎腔及动力装置的结构示意图。其中，1为机壳，2为进料口，3为出料口，4为主轴，5为破碎盘，6为碾辊，7为破碎盘边缘与破碎腔内壁之间缝隙，8为破碎区，9为集料区，10为电动机，11为变速装置，12为内壁衬板，13为破碎腔内壁，20为传动装置，21为碾辊轴，41为撒料盘，42为缓冲盘，50为破碎机进风口，54为连通管，58为分选器。

图2、图3、图4、图5分别是本发明破碎盘、碾辊与破碎腔内壁之间的结构示意图。其中图2为3个碾辊的情形，图3为4个碾辊的情形，图4为8个碾辊的情形，图5为8个碾辊大小不同交错排列的情形。其中，5为破碎盘，6为碾辊，7为破碎盘边缘与破碎腔内壁之间缝隙，13为破碎腔内壁。

图6为碾辊的结构示意图。其中A为圆柱体，B为圆锥体，C为侧面曲线自下而上直径缩小的柱状体，D为无棱角圆柱体，E为无棱角圆锥体，F为侧面曲线自下而上直径缩小的无棱角柱状体。

图7为破碎盘4个碾辊的齿轮传动装置结构示意图。图中，21为碾辊轴，22为碾辊轴齿轮，23为主轴固定轴，24为主轴转动轴，25为主轴齿轮。

图8为带凹槽的碾辊横截面示意图。图中，30为凹槽，31为凹槽之间的突出部。

图9为干燥分选一体化的破碎机结构示意图。图中，2为破碎机的进料口，50为破碎机进风口，51为鼓风装置的进风口，52为鼓风装置的出风口，53为扬尘筒，54为连通管，55为扬尘筒的粉料出口，56为扬尘筒的尘料出口，57为关风机，60为预热仓，61为传送装置，62为进仓口，63为出仓口，64为排气口，65为加热炉，66为冷空气进口，67为热空气出口。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

实施例1

一种破碎机，包括破碎腔、破碎装置、动力装置。如图1所示，破碎腔是由机壳1围成的空腔，水平截面为圆形。破碎腔顶部包括有进料口2，底部包括有出料口3。破碎装置包括主轴4、破碎盘5和多个碾辊6。破碎盘5水平放置，为圆形，其边缘和破碎腔内壁13之间留有缝隙7。缝隙7的宽为0.5－8厘米。破碎盘5将破碎腔上下分隔成破碎区8和集料区9。主轴4竖直放置，上端连接破碎盘中心，下端连接动力装置。碾辊6为柱状体，与破碎腔内壁咬合，相邻碾辊之间相互咬合。

破碎腔内壁13还可以包括内壁衬板12，增加破碎腔机壳的强度和耐磨性能。破碎腔的破碎区8下部，靠近破碎盘处，其水平截面还可以自上往下缩小，与柱状碾辊6之间形成漏斗形状。

碾辊6的数量可以有3－8个。如图2、图3、图4所示，碾辊的数量分别为3、4、8，多个碾辊沿着破碎盘边缘排列，碾辊的边缘与破碎腔内壁13咬合，相邻碾辊之间相互咬合，碾辊的大小相同。碾辊的大小还可以不同，如图5所示，8个碾辊由大小不同的碾辊交错排列而成。碾辊6的形状可以是上下直径大小相同的柱状体，也可以是自下而上直径缩小的柱状体，如图6所示，A为圆柱体，B为为圆锥体，C为侧面曲线自下而上直径缩小的柱状体。碾辊6最好无棱角，如图6，D为无棱角圆柱体，E为无棱角圆锥体，F为侧面曲线自下而上直径缩小的无棱角柱状体。

破碎腔内壁13还可以包括竖直的凹槽。本领域的技术人员明白，破碎腔内壁13的凹槽可以增加破碎盘旋转时物料与破碎腔内壁的摩擦力，从而增加破碎腔内壁13与柱状碾辊6之间的挤压效果。

如图1所示，动力装置包括电动机10和变速装置11，电动机10的转轴经变速装置11连到破碎机主轴4上。破碎机工作时，电动机10的转轴经变速装置11变速带动主轴4转动。主轴4转动带动破碎盘5转动。进料口2进入的物料在转动的破碎盘5离心力的作用下，向四周移动，又在重力的作用下卡在破碎腔内壁13与柱状碾辊6之间漏斗状的空间内，在破碎腔内壁与柱状碾辊之间受到挤压破碎。破碎盘5的转速为30－300转每分钟。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步，如图1所示，破碎盘底部包括传动装置20，碾辊6包括碾辊轴21，传动装置20连接主轴4和碾辊轴21。如图8所示，碾辊6上有竖直的凹槽30，凹槽之间形成突出部31。主轴4的旋转经带传动装置20带动碾辊轴21的转动，从而带动碾辊6的转动。也即，当破碎机工作时，碾辊6除了跟随破碎盘5围绕主轴转动外，碾辊6还带自转。，物料除了在破碎腔内壁与柱状碾辊6之间挤压破碎之外，还受碾辊6之间相互转动后由凹槽和突出部造成的挤压而破碎，从而提高破碎机工作效率。碾辊的转速为30－300转每分钟。

传动装置20可以是齿轮。如图7所示，破碎盘4个碾辊的齿轮传动装置结构示意图中，碾辊轴21也带有碾辊轴齿轮22。主轴4包括内外结构，外部为固定轴23，内部为转动轴24，固定轴23带有主轴齿轮25。当粉碎机工作时，转动轴24带动破碎盘转动，固定轴23保持不动，主轴齿轮25保持不动，破碎盘转动带动碾辊轴齿轮22绕着主轴转动，与主轴齿轮25形成相对转动，带动碾辊轴齿轮22自转，从而使得碾辊转动。

碾辊上的凹槽可以有3－8个。凹槽与突出部之间可以有棱角，也可以无棱角。

实施例3

在实施例1的基础上，进一步，包括撒料装置。如图1所示，撒料装置包括撒料盘41，撒料盘41位于主轴4引伸部的顶部，正对着进料口2。破碎机工作时，主轴4转动带动撒料盘41转动，经进料口进入破碎腔的物料被投到撒料盘41上，经转动的撒料盘41离心力作用将物料分散到破碎腔四周。撒料盘为圆盘，也可以为伞形圆盘。

进一步，如图1所示，撒料装置还包括缓冲盘42。缓冲盘42连接主轴4的引伸部。破碎机工作时，经进料口进入破碎腔的物料经撒料盘41的分散后进一步由缓冲盘42分散。

实施例4

在实施例2的基础上，进一步，包括撒料装置。撒料装置的设计同实施例3。

实施例5

在实施例1的基础上，进一步包括鼓风装置、分选装置。如图1、图9所示，破碎腔集料区9包括进风口50。如图9所示鼓风装置包括进风口51和出风口52；鼓风装置的出风口52连接破碎腔集料区9的进风口50。分选装置包括扬尘筒53和连通管54。扬尘筒53包括粉料出口55和尘料出口56。扬尘筒53通过连通管54和破碎腔的破碎区8连通。粉料出口55包括关风机57。

如图1所示，破碎机工作时，鼓风装置开动，将空气鼓入破碎腔集料区9。鼓入破碎腔集料区9的空气经破碎盘5和破碎腔内壁13之间的缝隙7进入破碎腔破碎区8。流动的空气会吹起重量较轻的粉尘。进入破碎腔破碎区8的空气和粉尘经扬尘筒53和破碎腔的破碎区8之间的连通管54进入扬尘筒53。进入扬尘筒53的粉尘较重的粉料在重力的作用下在扬尘筒53内沉降，较轻的尘料在流动空气的作用下经尘料出口56作为废料排出。出于环境保护的目的，尘料出口56可以连接除尘装置。

如图1所示，连通管54和破碎腔的破碎区8之间还可以进一步包括分选器58。分选器58可以是筛网。被流动空气吹起的物料在分选器58的过滤下，可以挡住体积较大的物料进入连通管54。体积较大的粉料落回破碎机进一步破碎。

进一步，还可以包括加热装置。加热装置用来加热鼓入破碎腔集料区9的空气，加热装置可以设置在鼓风装置的出风口，也可以设置在鼓风装置的进风口，或者鼓风装置本身具有加热功能。经过加热后，鼓入破碎腔集料区9的热空气对物料起到干燥作用，特别是热空气直接作用于粉尘，干燥效果好。

实施例6

在实施例2的基础上，进一步包括鼓风装置、分选装置。鼓风装置、分选装置的设计同实施例5。

实施例7

在实施例3的基础上，进一步包括鼓风装置、分选装置。鼓风装置、分选装置的设计同实施例5。

实施例8

在实施例5的基础上，进一步包括干燥预热装置。如图9所示，燥预热装置包括预热仓60和传送装置61；预热仓60包括进仓口62、出仓口63、排气口64、加热炉65；传送装置61一端连接破碎腔的进料口2，另一端经预热仓的出仓口63连接预热仓60。排气口64用来排出预热过程中产生的烟气和湿气。传送装置61采用可以皮带的方式传送。预热后物料的温度为100－300摄氏度。物料预热后粉碎由于热胀效应，粉碎更容易，而且可以让物料水份蒸发，达到干燥的目的。

实施例9

在实施例6的基础上，进一步包括干燥预热装置。干燥预热装置的设计同实施例8。

实施例10

在实施例7的基础上，进一步包括干燥预热装置。干燥预热装置的设计同实施例8。

实施例11

在实施例8的基础上，如图9所示，加热炉65包括冷空气进口66、热空气出口67，热空气出口67通过密封管连接鼓风装置的进风口51。本实施例利用预热装置产生的预热对空气加热后经鼓风装置，将热空气鼓入破碎机内，从而达到提高热利用效率的目的。

实施例12

在实施例9的基础上，如图9所示，加热炉65包括冷空气进口66、热空气出口67，热空气出口67通过密封管连接鼓风装置的进风口51。本实施例利用预热装置产生的预热对空气加热后经鼓风装置，将热空气鼓入破碎机内，从而达到提高热利用效率的目的。

实施例13

在实施例10的基础上，如图9所示，加热炉65包括冷空气进口66、热空气出口67，热空气出口67通过密封管连接鼓风装置的进风口51。本实施例利用预热装置产生的预热对空气加热后经鼓风装置，将热空气鼓入破碎机内，从而达到提高热利用效率的目的。

实施例14

上述任一项实施例中所述的破碎机都可以应用于石棉矿石的破碎工艺。特别是采用实施例11至13任一实施例中的破碎机，可以实现石棉矿石集破碎、揭棉、干燥、分选一体化的工艺，从而大大地简化了工艺，减少了设备和基建投资，降低能耗和成本，大大提高了生产效率和经济效益。破碎机应用于石棉矿石破碎时，碾辊最好是无棱角的，可以保证破碎揭棉时，保持石棉纤维的长度，提高了产品价值。

Claims

1.一种破碎机，其特征在于，包括破碎腔、破碎装置、动力装置；破碎装置包括主轴、破碎盘和多个碾辊；破碎腔包括进料口和出料口，水平截面为圆形；破碎盘水平放置，为圆形，其外缘和破碎腔内壁留有缝隙，将破碎腔上下分隔成破碎区和集料区；主轴竖直，连接破碎盘中心和动力装置；碾辊为柱状体，立在破碎盘上，与破碎腔内壁咬合，相邻碾辊之间相互咬合。

2.如权利要求1所述的破碎机，其特征在于，破碎盘底部包括传动装置，所述的碾辊包括碾辊轴，碾辊的柱面包括竖直的凹槽，传动装置连接主轴和碾辊轴。

3.如权利要求1或2所述的破碎机，其特征在于，所述的破碎腔内壁包括内壁衬板，内壁衬板包括有竖直的凹槽。

4.如权利要求1或2所述的破碎机，其特征在于，所述的碾辊自下而上直径缩小，所述的破碎腔的破碎区为上宽下窄。

5.如权利要求1或2所述的破碎机，其特征在于，包括撒料装置，所述的撒料装置用来分散来自进料口的物料。

6.如权利要求1或2所述的破碎机，其特征在于，包括鼓风装置、分选装置，所述的破碎腔集料区包括进风口，鼓风装置包括进风口和出风口；鼓风装置的出风口连接破碎腔集料区的进风口；分选装置包括扬尘筒和连通管；扬尘筒包括粉料出口和尘料出口，通过连通管和破碎腔的破碎区连通。

7.如权利要求6所述的破碎机，其特征在于，包括分选器，所述的分选器位于破碎腔的破碎区连通管开口处。

8.如权利要求6所述的破碎机，其特征在于，包括干燥预热装置；所述的干燥预热装置包括预热仓和传送装置；预热仓包括进仓口，出仓口，加热炉；传送装置一端连接破碎腔的进料口，另一端经预热仓的出仓口连接预热仓。

9.如权利要求8所述的破碎机，其特征在于，所述的加热炉包括进风口和出风口，加热炉的出风口连接鼓风装置的进风口。

10.一种一体化石棉选矿工艺，其特征在于，采用权利要求6所述的破碎机用于石棉矿破碎、揭棉、干燥、分选一体化的工艺；所述的破碎机还包括分选器和干燥预热装置；所述的分选器位于破碎腔的破碎区连通管开口处；所述的干燥预热装置包括预热仓和传送装置；预热仓包括进仓口，出仓口，加热炉；传送装置一端连接破碎腔的进料口，另一端经预热仓的出仓口连接预热仓；所述的加热炉包括进风口和出风口，加热炉的出风口连接鼓风装置的进风口；所述破碎机的碾辊采用无棱状的柱状体。