专利名称：运行破碎设备的方法及为此的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种运行破碎设备的方法，破碎设备用于将由矿物的和/或脆的材料构成的破碎物更为有效地碾碎至目标颗粒大小＜5mm，及以该方法工作的破碎设备。
破碎设备在其技术原则上基于FRANKA技术(FRANKA是Fragmentieranlage Karlsruhe即卡尔斯鲁厄破碎设备)，其在DE 19534 232中描述。破碎设备包括电能存储器，其脉冲式地在反应容器中向在两个隔开对置的电极末端(反应区)之间的处理液体中的破碎物放电。
在用破碎设备碾磨时，通过电冲击和由此产生的冲击波破碎处理液体中在两个电极末端之间的破碎物。这些矿物的和/或脆的材料可一致的如岩石或玻璃或混合的，例如岩石和混凝土。目标颗粒大小＜5mm，优选甚至＜2mm。在该颗粒大小以下的粉碎的微粒被通过过滤桶由处理区域中吸出。例如参见开采砾岩或采砂或在碾磨色体、不是由复合物构成的一般物质。如在拆建筑物时积累的破碎物，向着吸出的粉碎物，不断地补充到处理空间中。
破碎设备包括电能存储器，其通过火花隙脉冲式地向负载放电。负载是极间区域中的处理液体和沉入其中的破碎物。所述两个电极以其相应端部完全浸入并以给定的可调节的距离对置位于其中。通常，处理液体在反应容器中，反应容器中导入破碎物，并取出小于及等于给定的颗粒大小的阀值的已被破碎物。
至此从以下出发，即由于主要是高压电极和底或底的部分区域的两个电极之间的放电，碾磨物在脉冲放电时总是足够强地被再卷起。一系列实验表明，卷起是很不完全的。
由此引出本发明的任务，即通过悬浮更有效地破碎极间空间中的破碎物，以节省处理时间和能量。
该任务在方法上通过权利要求1中的卷起破碎物的特征性步骤解决，破碎物在充有处理液体的电极末端部之间的空间中及沉积在反应容器的底部。在处理液体中的破碎物持续地悬浮，由此与处理液体构成悬浮液。由该悬浮液被处理的达到或低于目标颗粒大小的破碎物部分由反应容器排出并将超过目标颗粒大小的破碎物(粗的部分)重新导入反应区。
在装置方面该任务通过按照权利要求7的特征性的特征所述的破碎装置解决。使置入处理液体中的粉碎物保持悬浮的装置构建在反应容器上或之内，因为不允许将空气，相对介电常数εr接近1，引入处理空间中或不允许将气体，εr也同样，引入处理空间中。此外在反应容器上或之内装有装置，该装置由悬浮液中导出小于等于目标颗粒大小的破碎物部分，并输送给用于将固体和液体分离的装置，还将大于目标颗粒大小的破碎物部导回反应容器。为此至少一个处理液体的回导管接到反应容器中。
在方法权利要求2至6中描述了其他措施，通过它们可根据情况更有利地进行分级处理。为将破碎物有效地保持悬浮，按照权利要求2合适的是液体动力学如流动措施或按照权利要求3合适的是机械(mechanisch)的措施如搅拌或安装叶片。流动方向和强度及搅拌速度和叶片速度可被控制和调节以优化破碎。
为排出处理物部分，按照权利要求4使用逆流式分级装置(Aufstromklassierung)。由此在固体液体分离时超过目标颗粒大小的粗部分被导回到反应容器中。
按照权利要求5以液力涡流分选(Hydrozyklonieren)进行分离。最后按照权利要求6在反应器中装入用于所述分离的沉到处理液体中的过滤器，如过滤筐或过滤桶。
在装置权利要求8至12中描述了可有利构成破碎设备的措施。
为了破碎设备的经济持久运行，保持悬浮液很重要。为此的装置按照权利要求8必须被设立和设置，从而在处理液体中的破碎物不形成死区地保持在悬浮液中。
按照权利要求9为分级分离设置了逆流式分级机。替换方案按照权利要求10是用于分级分离的装置即液力旋流器。最后按照权利要求11这种装置为过滤技术中公知的过滤器，例如为筐、桶形式。其中基于放电引起的冲击波作用，到极间空间的距离被调节得有效清洁及避免破坏。强度从冲击波源以1/r2下降。
流入喷嘴按照权利要求12一同保持悬浮液，通过流入喷嘴在固体液体分离时回收的处理液体可控地及有指向地导入/流入反应容器。
通过这些措施碾磨物的细的部分在破碎时在处理液体中保持悬浮，并总是再导回到放电区域。在此设有吸出桶，从而已破碎物很可能碰到吸出桶并吸出足够小的颗粒大小。在每个放电处理中挂在吸出桶的筛子上的还是太大的碎片通过放电通道释放的冲击波抖掉。
下面结合附图详细说明该方法和一个示例性的破碎设备。描述一个实施方式，即“环导管”的实施例，其在方法权利要求2和装置权利要求8中描述。其按照初步研究是流动技术上有利的解决方案。另外的变形解决方案在于对准的管或管束。在各种情况下在实施和构造该设备时必须注意，避免堆积细分离物的死流区。
在破碎设备中仅示出反应容器。电部分、充电器、储能器和火花间隙等为以上引用的现有技术公开的装置。电储能器主要是电容器组，其以中间连接的火花间隙在自击穿时向反应容器中的极间空间中的负载放电。在按照FRANKA型的装置中，电的部分是马尔克斯发生器，其充电和放电由电高功率脉冲技术/高压脉冲技术公开。
图1为桶形反应容器，其位于支座上。直到其自由端区域电绝缘的高压电极穿过盖伸到反应容器内。高压电极在盖中不刚性地导引，从而由放电引起的撞击和冲击波作用可不被传递。裸露的金属端区域完全浸入到容纳在反应容器中的处理液体中，在此处为水。即使绝缘罩也一同深入水中。在长时间工作时不允许在其上形成漏电路径。对应电极是在此例如反应容器的球状下沉底。其可以是整个底部也可仅是整个底部的中心部分区域。在各种情况下对应电极连到固定的参考电位上、通常地电位上。粉碎物在地电位电极中间。放电通道应当从高压电极尖端，通过粉碎物到地电位电极，或由放电通道构成的锥状区域从高压电极末端部到底部中心区域。
来自过滤桶的用于混有粉碎物的水的水导入管和导出管穿过反应容器的盖。为优化分级处理，对用于卷起的流动在其强度上和其流动开始处在该方向上进行控制。该用于产生流动和卷起粉碎物的装置在此同轴地环绕高压电极。导入管供入同轴设置的环导管。环导管电学上可靠，并用可接受的花费抵抗冲击波地构建在容器壁上。
喷嘴可在其流出方向上指向，从而可根据破碎物调整或再调整处理优化的卷起。流动强度用泵调整，该泵将纯净的处理液体压到环导管中。喷嘴使流动沿底部指向底中心。在此沉淀的或正在沉淀的粉碎物被连续地卷起并保持在悬浮液中。在整个水体积中避免无流动区域。
过滤桶完全浸入水中。包围过滤桶的筛网以其筛孔大小确定最大可抽出的颗粒大小。通过过滤桶到达的悬浮液在图的右侧示出的离心分离机中分离成液体部分、即处理水和其固体部分。水通过通向环导管的导入管道回到反应容器中，必要时首先加入新鲜水。
通过图中左侧的从反应容器中伸出的接管，补充/再倒入新的待破碎物。
按照反应容器的大小，在维护或维修工作时显著简化的是，反应容器底被旋下并通过可转动地支承在图右侧支架上的悬臂旋离。
权利要求
1.用于破碎设备工作的方法，破碎设备用于更有效地将矿物的和/或脆的材料碾磨至小于5mm的目标颗粒大小，其中破碎设备包括电储能器，在反应容器中电储能器脉冲式地向两个对置隔开的电极末端部之间即反应区的处理液体中的破碎物放电，其特征在于，在处理液体中的破碎物持续地保持悬浮并由此与处理液体形成悬浮液，由该悬浮液中将达到或低于目标颗粒大小的处理过的破碎物的部分由反应容器中排出，将超过目标颗粒大小的破碎物，即粗部分，重新导回反应区。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，在反应容器中在处理液体中的破碎物用液体动力手段保持悬浮。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，在反应容器中在处理液体中的破碎物用机械手段保持悬浮。
4.按照权利要求2或3的方法，其特征在于，在反应容器中大致达到或低于目标颗粒大小的处理过的破碎物的部分通过逆流式分级排出，接着进行固体液体分离，由此将超过目标颗粒大小的粗部分导回反应容器中。
5.按照权利要求2至3之一的方法，其特征在于，在反应容器中达到或低于目标颗粒大小的处理过的破碎物的部分通过液力涡流分选排出，接着进行固体液体分离，将超过目标颗粒大小的粗部分导回到反应容器中。
6.按照权利要求2至3之一的方法，其特征在于，在反应容器中达到或低于目标颗粒大小的处理过的破碎物的部分通过浸入到处理液体中的过滤器排出，将超过目标颗粒大小的粗部分由过滤器表面导回到反应区中。
7.用于实施按照权利要求1的方法的破碎设备，其包括，可充电的储能器(1)，连接在储能器(1)上的电极对(2)和(3)，电极对的两个端部在容纳于反应容器(4)中的处理液体中对置隔开，其中两个电极之一(3)位于参考电位上，另一个，即高压电极(2)，通过输出开关(5)由储能器(1)脉冲式可加载有高电压，其特征在于，在反应容器上或之内装入将处理液体(6)中的破碎物保持悬浮的装置，在反应容器上或之内设有装置(7)，该装置(7)由悬浮液中将小于和等于目标颗粒大小的破碎物的部分导出并导向用于固体液体分离的装置(8)，及将大于目标颗粒大小的破碎物部分导回反应容器中，处理液体的至少一个回导管(9)连到反应容器中。
8.按照权利要求7的破碎设备，其特征在于，保持悬浮液的装置将处理液体中的破碎物导引通过反应区而不形成死区。
9.按照权利要求8的破碎设备，其特征在于，将小于和等于目标颗粒大小的破碎物部分从悬浮液中导出的装置是由逆流式分级机构成的处理容器。
10.按照权利要求8的破碎设备，其特征在于，将小于和等于目标颗粒大小的破碎物部分从悬浮液中导出的装置是由液力旋流器构成的处理容器。
11.按照权利要求8的破碎设备，其特征在于，将小于和等于目标颗粒大小的破碎物部分从悬浮液中导出的装置是至少一个考虑目标颗粒大小的过滤器(10)。
12.按照权利要求9至11之一的破碎设备，其特征在于，由固体液体分离的处理液体通过一个或多个喷嘴(11)导回到反应容器中，从而处理物在反应区中尽可能完全保持悬浮。
全文摘要
提出运行电动破碎设备的方法及破碎设备。在处理液体中的破碎物总被保持悬浮并与处理液体形成悬浮液。将小于和等于目标颗粒大小的破碎物部分从反应容器中排出，将大于目标颗粒大小的破碎物部分重新导回反应区中。破碎设备包括可充电的储能器，连接在其上的电极对，其两个端部隔开对置并位于容纳在反应容器中的处理液体中。极间空间中的小于等于目标颗粒大小的破碎物在分离器中进行固体和液体分离并将准备好的处理液体导回到反应容器中。
文档编号B02C23/12GK1849172SQ200480026382
公开日2006年10月18日 申请日期2004年7月28日 优先权日2003年9月13日
发明者W·弗赖, R·施特雷斯纳, A·肖尔曼, K·吉龙 申请人:卡尔斯鲁厄研究中心股份有限公司