具有分級功能的高效超細溼磨機的製作方法

2024-01-21 19:41:15 2

專利名稱：具有分級功能的高效超細溼磨機的製作方法
技術領域：
本實用新型是具有分級功能的高效超細溼磨機，屬無機材料研磨設備。
現有非金屬礦溼法超細設備以砂磨機為主，砂磨機其原理類似於攪拌磨，其研磨效率低，產品粒度不均勻，325目篩餘量較高，並且其磨筒內襯材質多為不鏽鋼，在研磨產品過程中會汙染產品。例如，用傳統砂磨機研磨中國廣東茂名高嶺土，會使高嶺土變為灰色，大大降低了產品性能。而在進漿時採用離心泵或螺杆泵，不但漿料流量不穩定，影響研磨效果，而且泵易被磨損損壞，不但使用壽命短，而且會汙染產品。由於在研磨時必須加入分散劑，而分散劑對溫度要求很敏感，當溫度超過60℃時，則分散效果大大降低，漿料粘度大大增加，使得超細過程難以進行，而傳統砂磨機採用磨筒外部水冷卻方式，由於換熱面積小，冷卻效果差，漿料溫度往往超過65℃，這一現象在夏天尤其明顯，使超細產品質量指標難以達到要求。並且在這種工作溫度下，聚氨酯內襯往往不能使用，這也是傳統砂磨機採用不鏽鋼作內襯的原因。目前國內外的砂磨、攪拌磨、振動磨等溼法超細設備均無任何分級效果，因此若要嚴格控制某一粒級的顆粒，則必須配套水力旋流分級機，而水力旋流分級機最高進漿濃度為30％，但磨機生產的漿料濃度最低為65％，產品濃度也最少為70％，於是在工藝上必須採用「稀釋→分級→濃縮」的工藝，大大增加了生產工藝過程，增加產品成本，降低產品的產量。傳統砂磨機等溼法超細設備使用的電機轉速為固定的，產品粒度的粗細只能依靠研磨介質配比及研磨次數來調整，而不同物料要求不同的研磨線速度，使用一固定轉速研磨，顯然不可能達到最佳效果，況且，經過一臺磨機研磨後，物料粒度發生了變化，若還保持同一轉速，將使物料產生過磨現象，這也正是目前傳統砂磨機存在的一大問題。
本實用新型的目的就是為了克服和解決現有超細磨機研磨效率低、產品粒度不均勻，且因漿料溫度過高、其磨筒內襯材質無法用聚氨酯而用不鏽鋼、研磨過程中會汙染產品、降低產品性能、泵易磨損、工藝複雜、成本高等的缺點和問題，研究設計一種研磨效率高、一臺設備上實現超細與分級相結合、產品粒度分布窄而均勻，採用列管式冷凝器有效冷卻研磨漿料，使磨筒內襯材質可用耐磨聚氨酯、減少對物料的汙染、提高產品的性能、泵不易磨損、壽命延長、工藝過程縮短、產品質量提高、成本降低的具有分級功能的高效超細溼磨機。
本實用新型是通過下述技術方案來實現的具有分級功能的高效超細溼磨機的正視結構示意圖如


圖1所示，其側視結構示意圖如圖2所示，其冷凝器的結構示意圖如圖3所示，其正多邊形內筒、外筒的形狀結構示意圖如圖4、5所示，其中研磨筒形外筒形狀示意圖如圖4所示，其有正多邊形內筒的研磨筒的府視示意圖如圖5所示。本超細溼磨機由電機傳動部分1、具有變頻控制器電機及電機座2、磨筒物料出料管口3、研磨碟片4、有正多邊形內筒的研磨筒5、磨筒移動輪6、軸承座7、主軸8、研磨筒固定夾10、立柱11、底座12、冷凝器物料出料管13、隔膜泵14、磨筒進料管15、冷卻水入管16、列管式冷凝器17、冷卻水出管18、冷凝器物料進料管19、法蘭20、冷卻水管接管法蘭21、冷凝器列管22共同連接構成，其相互位置及連接關係為具有變頻控制器的電機裝於電機座，具有變頻控制器的電機通過皮帶輪與電機傳動部分1相連接，電機傳動部分1通過軸承座7與主軸8相連接並用螺栓固定於電機座2上，研磨碟片4通過卡槽鑲嵌於主軸8上，磨筒進料管15通過螺栓固定於有正多邊形內筒的研磨筒5底部，列管式冷凝器17通過冷凝器物料出料管13及不鏽鋼管與隔膜泵14相連接，隔膜泵14另一端與磨筒進料管15相連接，冷卻水入管16及冷卻水出管18固接於冷凝器17之上，冷凝器17與冷凝器物料進料管19固接連通，電機座2固接在立柱11上，立柱11通過螺栓固定在底座12之上，有正多邊形內筒的研磨筒5通過磨筒固定夾10用螺栓固定於立柱11上，出料管口3通過焊接固定於有正多邊形內筒的研磨筒5上，磨筒移動輪6通過支架焊接固定在有正多邊形內筒的研磨筒5上磨筒物料出料管口3的一端延伸至內筒中心並固接於磨筒外側頂部；其中列管式冷凝器17由冷凝器物料出料管13、冷卻水入管16、冷卻水出管18、冷凝器物料進料管19、法蘭20、冷卻水入管接管法蘭21、冷凝器列管22共同連接構成，其相互位置及連接關係為冷卻水入管16通過焊接固接於冷凝器17的下部，冷卻水出管18通過焊接固接於冷凝器17的上部，冷凝器物料進料管19位於冷凝器頂端，法蘭20與冷凝器物料出料管13相旋接，冷卻水入管接管法蘭21與冷卻水入管16相旋接，冷凝器列管22豎向排列固接於冷凝器17外殼內。
本超細溼磨機的工作運行原理如下待磨漿料經冷凝器由隔膜泵從磨筒底部送入磨筒內，磨筒內攪拌軸帶動磨盤高速旋轉，同時帶動研磨介質高速旋轉，產生強大的離心剪切力，漿料在一定壓力下由內筒底部上升至頂部出口，在這一過程中被研磨至細顆粒。由於內筒為正多邊形(可以是五邊形、六邊形、八邊形、十邊形、十二邊形等)，其筒壁各點處線速度不一樣，而根據離心原理，大顆粒物料將處於距中心最遠處，而此處線速度最大，研磨效率最高；反之細顆粒物料處於距中心最近處，此處線速度最小，研磨效率最低，這樣對於粗細混合的物料顆粒能起到均化研磨作用，使成品粒度分布很窄，大幅度提高產品質量，在效果上起到了水力旋流器分級的作用，將超細與分級有機地結合在一起，成品由頂部流出，進入第二臺磨機，同時，由於筒中心至筒壁半徑不等，因而顆粒在筒壁上運動過程是一變速過程，這樣能使得物料顆粒內部產生強大應力使微裂紋增加，從而提高了研磨效率。而選取不同形態正多邊形的內筒，主要依據被磨物料的晶體結構和形態來選取，如片狀形態物料，應當選取低邊數的內筒(如正六、正八邊形)，以保證線速度的匹配。由於電機加上了變頻控制器，因而實現了無級調速工作方式，這樣就可通過調節電機轉速來調節研磨的線速度，結合研磨介質的配比調配，因而從兩方面進一步調控產品粒度分布，並有效減少過磨現象。傳統溼磨機，磨筒物料出料口位於頂部邊緣，而本實用新型將出料管口的一端由邊緣向內延伸至近內筒中心處，由於離心力作用，細物料總是位於內筒中心，而出料口延伸至中心處，正好可將細物料優先引導出內筒，達到控制粒度分布的目的，這大大區別於傳統溼磨機。
本實用新型與現有技術相比有如下的優點和有益效果(1)本實用新型是對傳統圓形磨筒砂磨機變革的一次突破，從根本上提高了磨礦效率，並且對粗細顆粒研磨效率不同，從而使得產品粒度分布窄而均勻，產品質量大大提高；(2)由於本實用新型的特殊結構起到了水力旋流器的作用，因而在一臺設備上實現了超細與分級相結合的功效，可有效控制產品粒度；(3)本實用新型在電機控制部分使用了變頻調速，使得在研磨不同物料時能夠通過調節電機轉速來控制線速度，以達到最佳研磨效果，進一步控制產品粒度，控制過磨現象(即要求-0.2μ＜15％)，並且對於不同物料均有相應的最佳研磨線速度相匹配，改變了傳統電機轉速不能調節，用同一研磨線速度研磨不同物料的不科學工作方式；(4)目前國際上公認的溼法研磨設備，其磨筒內襯對產品汙染最小、最耐磨的就是聚氨酯，但是其優越性的發揮必須要求工作溫度在60℃以下，而溼法研磨是高速研磨方式，若不能有效冷卻，工作溫度將在70℃左右，傳統砂磨機正是由於冷卻方式處理不當，因而目前國內外的砂磨機均轉而採用不鏽鋼或不鏽鋼經表面熱處理作為磨筒內襯，這樣做的最大缺點就是對產品的汙染較大，例如英國ECC公司的砂磨機研磨的CaCO3漿料前後成份對比如下
而本實用新型由於使用了列管式冷凝器，因而有效冷卻了研磨漿料，經測定，研磨後漿料最高溫度不超過42℃，這樣磨筒材質就可換用聚氨酯，大大減少了對產品的汙染，這在製備超細功能材料(如壓電材料)中尤其有價值；(5)本實用新型將傳統的砂磨機送料裝置由離心泵或螺杆泵換成隔膜泵，使得使用壽命大大延長，同時減少了對物料的汙染，最重要的是可保持流量的穩定，這也是保證產品粒度分布較窄的一個重要條件；(6)本實用新型研磨效率高、工藝過程縮短、產品質量提高、生產成本降低。
下面對說明書附圖進一步說明如下
圖1是具有分級功能的高效超細溼磨機的正視結構示意圖；圖2是其側視結構示意圖；圖3是其列管式冷凝器結構示意圖；圖4是其研磨筒外筒形狀示意圖；圖5是其有正多邊形內筒的研磨筒俯視示意圖。各圖中1為電機傳動部分，2為具有變頻控制器的電機及電機座，3為磨筒物料出料管口，4為研磨碟片，5為研磨筒，6為研磨筒移動輪，7為軸承座，8為主軸，9為研磨碟片脊，10為磨筒固定夾，11為立柱，12為底座，13為冷凝器物料出料管，14為隔磨泵，15為研磨筒進料管，16為冷卻水入管，17為列管式冷凝器，18為冷卻水出管，19為冷凝器物料進料管，20為法蘭，21為冷卻水管接管法蘭，22為冷凝器列管。
本實用新型的實施方法可為如下(1)按圖3所示，設計、加工製造冷凝器的各部件，冷凝器物料進料、出料管19、13以及冷卻水入管、出管16、18均可選用通用不鏽鋼管或工程塑料管，用通用機加工方法加工製造而成；法蘭20、21可選用合規格標準件；冷凝器列管22及外殼可用1Cr18Ni9Ti不鏽鋼材使用機加工方法加工製造而成；然後可按圖3所示及上面說明書所述的相互位置及連接關係進行焊接安裝連接，便能較好地實施本列管式冷凝器；(2)可按圖4、圖5所示，設計、加工製造研磨筒5，外磨筒可製成圓筒形，內筒可製成正八邊形或正六邊形，材料可選用Q235碳鋼用機加工方法加工而成；磨筒內襯及研磨碟片4可用聚氨酯材質用澆鑄壓模成型法製造而成；(3)按
圖1、圖2所示，設計、加工製造各主要部件，例如軸承座7、主軸8、磨筒固定夾10、立柱11、底座12等均可選用金屬材料用機加工方法加工製造而成；隔膜泵14可選用美國WILDEN公司生產的M1型氣動隔膜泵；電機可選用Y208S-4型，電機變頻控制器可採用中國四川省希望集團森蘭電器公司生產的BT40S-75KWT型變頻控制器；電機座可選用金屬材料用機加工方法加工製造而成；研磨移動輪6可選購合適標準移動輪；然後可按
圖1、圖2所示，並按上面說明書所述的相互位置及連接關係用焊接或通過螺栓固定方法進行安裝連接，便能較好地實施本實用新型；發明人已通過廠家實施製造出來一臺具有分級功能的高效超細溼磨機，其從底座至電機座的高度為3680mm，從底座至電動機傳動部分的最頂端為3910mm，底座正方形邊長為1700mm。
權利要求1.一種具有分級功能的高效超細溼磨機，其特徵在於它由電機傳動部分(1)、具有變頻控制器的電機及電機座(2)、磨筒物料出料管口(3)、研磨碟片(4)、有正多邊形內筒的研磨筒(5)、磨筒移動輪(6)、軸承座(7)、主軸(8)、研磨筒固定夾(10)、立柱(11)、底座(12)、冷凝器物料出料管(13)、隔膜泵(14)、磨筒進料管(15)、冷卻水入管(16)、列管式冷凝器(17)、冷卻水出管(18)、冷凝器物料進料管(19)、法蘭(20)、冷卻水管接管法蘭(21)、冷凝器列管(22)共同連接構成，其相互位置及連接關係為具有變頻控制器的電機裝於電機座，具有變頻控制器的電機通過皮帶輪與電機傳動部分(1)相連接，電機傳動部分(1)通過軸承座(7)與主軸(8)相連接並用螺栓固定於電機座(2)上，研磨碟片(4)通過卡槽鑲嵌於主軸(8)上，磨筒進料管(15)通過螺栓固定於有正多邊形內筒的研磨筒(5)底部，列管式冷凝器(17)通過冷凝器物料出料管(13)及不鏽鋼管與隔膜泵(14)相連接，隔膜泵(14)另一端與磨筒進料管(15)相連接，冷卻水入管(16)及冷卻水出管(18)固接於冷凝器(17)之上，冷凝器(17)與冷凝器物料進料管(19)固接連通，電機座(2)固接在立柱(11)上，立柱(11)通過螺栓固定在底座(12)之上，有正多邊形內筒的研磨筒(5)通過磨筒固定夾(10)用螺栓固定於立柱(11)上，出料管口(3)通過焊接固定於有正多邊形內筒的研磨筒(5)上，磨筒移動輪(6)通過支架焊接固定在有正多邊形內筒的研磨筒(5)上；磨筒物料出料管口(3)的一端延伸至內筒中心並固接於磨筒外側頂部。
2.按權利要求1所述的一種具有分級功能的高效超細溼磨機，其特徵在於所述的列管式冷凝器(17)由冷凝器物料出料管(13)、冷卻水入管(16)、冷卻水出管(18)、冷凝器物料進料管(19)、法蘭(20)、冷卻水入管接管法蘭(21)、冷凝器列管(22)共同連接構成，其相互位置及連接關係為冷卻水入管(16)通過焊接固接於冷凝器(17)的下部，冷卻水出管(18)通過焊接固接於冷凝器(17)的上部，冷凝器物料進料管(19)位於冷凝器頂端，法蘭(20)與冷凝器物料出料管(13)相旋接，冷卻水入管接管法蘭(21)與冷卻水入管(16)相旋接，冷凝器列管(22)豎向排列固接於冷凝器(17)外殼內。
專利摘要本實用新型是具有分級功能的高效超細溼磨機,該磨機由電機傳動部分、具有變頻控制器的電機及電機座、研磨碟片、有正多邊形內筒的研磨筒及移動輪、軸承座、主軸、主柱、底座、隔膜泵、冷凝器等共同連接構成,連接關係為電機傳動部分通過軸承座與主軸連接並固接電機座,磨碟片嵌於主軸上,進料管與隔膜泵相連,冷卻水入、出管與冷凝器連接,電機座固接於立柱上,立柱固接於底座,有正多邊形內筒的研磨筒固接於立柱上。本實用新型研磨效率高、工藝過程短、產品粒度分布窄並均勻、產品質量高、成本低、磨機壽命長。
文檔編號B02C19/00GK2443775SQ00239
公開日2001年8月22日 申請日期2000年9月9日 優先權日2000年9月9日
發明者畢舒 申請人:華南理工大學