本发明涉及搅拌设备技术领域，具体涉及一种适用于低密度研磨介质的螺旋搅拌器。
背景技术：
塔磨机作为一种高效节能的研磨设备，已经广泛应用在磨矿、水泥、颜料等领域的细磨和超细磨作业。塔磨机的粉磨过程是电机通过传动装置把动力作用在螺旋搅拌器上，而搅拌器再把动力传递给磨矿介质与矿浆实现粉磨，达到高效粉磨物料的目的。因此，从矿料和研磨介质球的受力角度出发，螺旋升角对介质球的垂向受力有很大的影响，螺旋的高径比对螺旋叶片的边缘线速度影响较大，传动轴和底部筒体相连可以提高塔磨机的稳定性。
现在塔磨机通常用的是密度在7-9g/cm3钢球，研磨介质密度较大，适用于高密度球的螺旋搅拌器，螺旋升角和导程较大，这样可以降低螺旋搅拌器所受到的扭矩，降低磨机启动困难，减少运行过程中搅拌器的磨损。由于钢球密度较大，故装载量大，导致了磨机载荷大、球耗及能耗高。现在塔磨机是悬臂式的螺旋搅拌器，当塔磨机筒体内的介质分布不均匀时，搅拌器会出现较大的摆动，引起磨机的晃动，从而影响塔磨机轴和基座的寿命。
技术实现要素：
针对以上普通塔磨机的螺旋搅拌器存在的问题，本发明提供了一种适用于低密度研磨介质(3～5g/cm3的球形体)，可以显著降低螺旋轴的扭矩，提高螺旋叶片边缘线速度，增加磨机稳定性的螺旋搅拌器。
为了实现上述的目的，本发明提供了一种适用于低密度研磨介质的螺旋搅拌器，包括搅拌轴，所述搅拌轴上套设有螺旋状的螺旋叶片，且所述搅拌轴通过轴承与筒底相连，另搅拌轴与轴承之间包裹有密封保护套以防止矿浆渗入轴承。
进一步地，其中所述螺旋叶片的螺旋升角为10～17°。
进一步地，其中所述螺旋叶片的边缘为钢制半圆形结构。
进一步地，其中所述螺旋搅拌器的螺旋高径比值为1.3～1.6。
进一步地，其中所述搅拌轴连接有塔磨机的电机，以带动该搅拌轴转动。
进一步地，其中所述螺旋搅拌器安装于所述塔磨机内。
进一步地，其中所述塔磨机内填充有密度为3～5g/cm3的球形研磨介质。
进一步地，其中所述塔磨机内填充的球形研磨介质堆体积占筒体体积的60％～80％。
进一步地，其中所述球形研磨介质选自氧化铝陶瓷球、氧化锆陶瓷球或球形鹅卵石中的一种。
进一步地，其中所述塔磨机内被研磨物料占矿浆质量百分数控制在45～65％。
本发明所提供的螺旋搅拌器具有以下有益效果：
本发明所述的螺旋搅拌器，适用于低密度的研磨介质，通过减小螺旋升角，从而降低介质球垂直方向的速度，减小介质上下翻滚的幅度，同时介质球对螺旋叶片垂直方向的分压力增大，自上而下的提高研磨介质的层压，增加研磨效果。通过增加搅拌器的高径比，在相同转速下，可以提高螺旋叶片的边缘线速度，使得通体内的速度梯度增加，从而进一步增强研磨强度，使被研磨物料的颗粒更细。而且，搅拌轴与筒底相连增加了搅拌轴运转的稳定性，使螺旋搅拌器不出现摆动和晃动的现象，延长塔磨机的使用寿命。使用低密度的研磨介质，减小了塔磨机内研磨介质的总装载量，将低了螺旋搅拌器在运行时的扭矩，节省电耗，降低筒体和搅拌器的磨损。
附图说明
图1为本发明提供的螺旋搅拌器的结构示意图之一；
图2为本发明提供的螺旋搅拌器的结构示意图之二；
图3为本发明的搅拌轴和筒底的连接示意图；
图4为使用本发明螺旋搅拌器的塔磨机的试验结果图；其中：sy-0代表塔磨机给料；sy-1代表普通搅拌器使用陶瓷球介质；sy-2代表新型搅拌器使用陶瓷球介质；sy-3代表普通搅拌器使用钢球介质。
具体实施方式
本发明提供了一种螺旋搅拌器，下面以具体实施例来说明具体实施方式，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
参照图1-图3所示，本发明提供了一种适用于低密度研磨介质的螺旋搅拌器，包括搅拌轴1，所述搅拌轴1上套设有螺旋状的螺旋叶片2，且所述搅拌轴1通过轴承4与筒底5相连，另搅拌轴1与轴承4之间包裹有密封保护套3以防止矿浆渗入轴承4。
其中，所述螺旋叶片2的螺旋升角为10～17°，若螺旋升角大于17，则可能出现介质被离心的问题，离心太严重则会使得研磨效果下降；小的话，介质提升不起来，压住螺旋叶片所述螺旋叶片2的边缘为钢制半圆形结构。所述螺旋搅拌器的螺旋高径比值为1.3～1.6，当介质为钢球时螺旋高径比值优选为1，这样可以弥补因为介质密度低，导致的介质层压小的问题。
所述搅拌轴1连接有塔磨机的电机，以带动该搅拌轴转动。
所述螺旋搅拌器安装于所述塔磨机内。
所述塔磨机内填充有密度为3～5g/cm3的球形研磨介质，若球形研磨介质的密度大于5g/cm3，则可能会导致电机启动困难，该螺旋搅拌器的扭矩大，减少使用寿命。
所述塔磨机内填充的球形研磨介质堆体积占筒体体积的60％～80％(充填率)，若该充填率低于60％的话，则会导致研磨效果下降，筒体体积利用不充分；若充填率高于80％的话，研磨介质有时候会随着矿浆溢出，如果进入下一个作业设备，损坏设备。
所述球形研磨介质选自氧化铝陶瓷球、氧化锆陶瓷球或球形鹅卵石中的一种。
所述塔磨机内被研磨物料占矿浆质量百分数控制在45～65％(磨矿浓度)若磨矿浓度低于45％时，介质在矿浆中有效比重增大，因此介质间的冲击力和研磨力均较强，粘着在介质周围的物料较少，物料受研磨的效率降低；若磨矿浓度高于65％时，介质的有效比重降低，但矿浆粘度增加，介质周围粘着的物料增多，磨矿效率提高。但磨矿浓度过高时，矿浆的流动性降低，加大排矿难度。
以下对本发明所述螺旋搅拌器的性能进行了试验测试。
试验所使用的塔磨机的电机功率为7kw，塔磨机的筒体体积为120l，试验所处理的矿石为磁铁矿，被磁铁矿占矿浆质量百分数控制在60％，试验所使用的为低密度研磨介质(陶瓷球3.72g/cm3)和高密度研磨介质(钢球7.85g/cm3)，使用的介质的球径都为20mm，筒体内填充的球形研磨介质堆体积占筒体体积的75％。搅拌器为普通螺旋搅拌器(螺旋升角为30°，螺旋高径比值为1.0)和本发明的螺旋搅拌器(螺旋搅拌器的螺旋升角为14°，螺旋高径比值为1.5)，粉磨时间为30min，原料和粉磨产品的粒度利用mastersizer2000进行测试，试验结果如表1和图4所示。
表1现场试验结果对比
从表1和图4看出，同样的普通螺旋搅拌器，适用低密度的陶瓷球介质和高密度的钢球介质对比可以看出，磨机的处理量没有变化，使用高密度的研磨介质粉磨产品的细度更细，但是电机的功率明显上升。同样适用陶瓷球研磨介质时，普通螺旋搅拌器和新型螺旋搅拌器的对比可以看出，虽然塔磨机的电机功率略有上升，但是粉磨产品的细度比普通螺旋搅拌器的使用高密度介质的更细，提高了塔磨机的粉磨效率。同时，在使用本发明的螺旋搅拌器，加入钢球研磨介质时，由于钢球的密度太高，螺旋搅拌器的高径比太大，导致磨机启动困难，即使启动以后，磨机出现较大的晃动，进一步说明本发明的螺旋搅拌器适合低密度的研磨介质。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。