专利名称：一种带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机的制作方法
技术领域：
本发明属于磨矿设备技术领域。具体涉及一种带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机。
背景技术：
单体解离是有用矿物和脉石矿物分离的前提，矿物的单体解离由磨矿机通过研磨介质的冲击、磨剥实现，它是一个粒度变细的过程。矿物分离工艺包括浮选、磁选、重选、电选等方法，对进入分离作业的矿石有两种粒度要求，其一是解离度合格，这就要求进入分离的物料小于某一粒度；其二是尽量避免小于分离下限的过细颗粒产生，这种过细颗粒尽管解离度合格，但是无法在分离的环境下产生差异，以致无法获得精确的分离，并且对分离作业产生十分恶劣的影响。传统的磨矿可以满足解离度合格的要求，但很难满足第二个要求，尤其是微细粒磨矿，不能分离的粒级产生的概率很高。因此如何实现粗细颗粒不同打击、磨剥概率的磨矿成为一项实际意义重大的研究课题。 传统的球磨机的介质与粗细矿石颗粒撞击、碰撞的几率相同，因此磨矿是不仅粗颗粒的矿石颗粒被粉碎，细颗粒的矿石也同样被粉碎，不管细颗粒的粒度是否已经达到解离度的要求，常用的解决方法是球磨机与分级设备构成闭路，縮短矿石颗粒在磨机中的停留时间，经分级后，粒度合格的颗粒离开磨矿作业，不合格的粗颗粒依然返回到磨机中，这种工艺在某种程度上减轻了过粉碎现象的产生，但是粗细颗粒在磨机中等概率粉碎的机理没有发生根本的变化，过粉碎的现象依然没有根本改变。与球磨机相比，立式搅拌磨机磨矿机理发生了改变，由于沉落末速度的差异，研磨室底部矿石粒度较粗，该区域的研磨力也加大，某种程度上实现了不同研磨力磨剥粗细颗粒，过粉碎现象有所减轻，它的排矿是自由式排矿，尤其是周边排矿，粗颗粒借助离心力的作用排出磨机，另一方面，立式磨矿机由于难以启动限制了它的大型化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种启动功率小、磨矿与分级一体化、具有选择性磨矿功能的带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是研磨室的安装中心线为水平，研磨室的内表面均衬有耐磨材料，研磨室内装有研磨介质，介质排放阀安装在筒体底部中间，用于维修时研磨介质的排放。给矿管位于研磨室的右端盖上方，排矿管同中心地通过左端盖与研磨室相通，排矿管上安装有排矿阀。筒体通过4个托架及其托辊放置在轨道上，筒体的长度为其直径的1. 5 2. 5倍；研磨室的左端盖上固定安装有整流罩。 主轴中心线与筒体中心线重合，分级叶轮垂直固定安装在主轴的左端，左锁紧螺母预紧分级叶轮，使其不产生轴向滑动。分级叶轮距左端盖的间隙为5 10mm。 5 8个搅拌叶轮垂直固定安装在主轴上，搅拌叶轮之间的距离从左到右依次递减，右间距为左间距的0. 9 0. 95倍，搅拌叶轮之间的主轴上装有定位轴套，主轴的右端通过右端盖和密封装置与传动机构联接。 所述的研磨介质为标准的钢球、标准的玻璃球、标准的高铝陶瓷球、天然矿石、河砂中的一种，研磨介质的直径为1. 5 7mm ;研磨介质的填充体积为筒体容积的1/2 3/4。
所述的整流罩为一端封闭的圆筒形，圆筒形的筒壁上均匀地开有12 120个筛孔，筛孔的形状或为圆形或为长方形，筛孔的孔总面积大于该筒壁面积的1/2 ;整流罩通过螺孔用螺钉固定在左端盖的内侧。 所述的分级叶轮由平板和梯形凸台构成一整体，平板的靠近中心处开有6 10个腰形孔，平板的周边设有6 10个梯形凸台。 所述的密封装置由减压盘、密封叶轮、外压盖、密封套和套管组成。减压盘和密封叶轮的材质为橡胶，减压盘的侧面紧贴着右端盖的外端面，减压盘的另一侧面的周边处与外压盖紧贴。密封叶轮位于外压盖内，密封叶轮穿过减压盘的内圆动配合地安装在主轴上，一起旋转的密封叶轮产生背压对主轴和右端盖之间的空隙产生第一级密封作用。外压盖穿过主轴上的套管与右端盖固定联接，密封套安装在外压盖和套管之间，起第二级密封作用；右锁紧螺母预紧套管和密封叶轮。 所述的搅拌叶轮的外圆直径为筒体内径的0. 8 0. 9倍，搅拌叶轮之间的安装距离为叶轮直径的O. 3 l倍，搅拌叶轮与主轴之间用键连接；搅拌叶轮的内圈和外圈分别均匀地开有内圈腰形孔和外圈腰形孔；外圈腰形孔为4 6个，大小相同，内圈腰形孔为6 8个，大小相同。 所述的研磨室由筒体、左端盖和右端盖组成，筒体或为一整体圆筒或为两个半圆筒构成，筒体的两侧固定密封安装有左端盖和右端盖。 由于采用上述技术方案，本装置由传动机构驱动主轴带动搅拌叶轮旋转，研磨介质在搅拌叶轮的强力搅拌下产生运动，半径越大的地方，研磨介质的线速度越高，离搅拌叶轮越近的地方，研磨介质的活跃程度越大。矿浆从侧上方的给矿管给入，进入研磨室，搅拌叶轮之间形成了联通的多个小的研磨室。在高速运动的研磨介质的碰撞和研磨作用下颗粒得到粉碎，得到粉碎的颗粒从搅拌叶轮的内圈腰形孔依次向左边运动，到达分级叶轮时，粗颗粒在离心力的作用下向筒体内壁移动，返回到右边的小研磨室；同样地，在离心力的作用下，进入分级叶轮附近的研磨介质也会向筒体内壁运动，返回到右边的小研磨室。细颗粒穿过分级叶轮上的腰形孔进入整流罩的外部区域，改变方向从整流罩上的筛孔进入排矿区，通过排矿管和排矿阀排出。 本发明与现有技术相比，具有如下突出的特点 1)研磨介质不是直接搁置在搅拌叶轮之上，启动时只需要克服研磨介质侧压力对搅拌叶轮产生的摩擦阻力，因此启动功率小； 2)磨矿和分级在一个腔体中完成，实现了磨矿与分级一体化，粒度合格的颗粒得到及时分离，有效避免了其它磨矿设备不可避免的过粉碎现象产生，具有明显的选择性磨矿功能； 3)多个搅拌叶轮不等距排列，右边的搅拌叶轮之间的距离小，提高了研磨室右端球的活跃程度，使得研磨室的所有研磨介质的活跃程度类似，增大了进入研磨室初期大颗粒的粉碎效率； 4)分级叶轮不仅起到了分离合格颗粒的作用，同时将进入分级区的研磨介质返回到研磨区，防止了没有分级叶轮时研磨介质进入排矿区的现象发生；
5)设置整流罩，防止了粗颗粒进入排矿区的短路现象发生；
6)占地面积和占用空间远小于球磨机。 该设备主要用于二段磨矿和三段磨矿以及再磨作业，给料的最大粒度为0. 2mm，产品的平均粒度可以小到数微米。
图1是本发明的一种结构示意图； 图2为图1中搅拌叶轮8的主视示意图； 图3为图1中分级叶轮5的主视示意图； 图4是图3的剖视示意图； 图5是图1中整流罩4的剖视示意图； 图6是图1中密封装置11的局部放大示意图； 图7是图5的局部俯视放大示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制 实施例1 —种带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机。其结构如图1所示研磨室18的安装中心线为水平，研磨室18的内表面均衬有耐磨材料，研磨室18内装有研磨介质6，介质排放阀20安装在筒体7底部中间，用于维修时研磨介质的排放。给矿管10位于研磨室18的右端盖9上方，排矿管2同中心地通过左端盖3与研磨室18相通，排矿管2上安装有排矿阀1。筒体7通过4个托架15及其托辊16放置在轨道17上，筒体7的长度为其直径的1. 5 2. 0倍；研磨室18的左端盖3上固定安装有整流罩4。 主轴13中心线与筒体7中心线重合，分级叶轮5垂直固定安装在主轴13的左端，左锁紧螺母预紧分级叶轮，使其不产生轴向滑动。分级叶轮5距左端盖3的间隙为5 10mm，5个搅拌叶轮8垂直固定安装在主轴13上，搅拌叶轮8之间的距离从左到右依次递减，右间距为左间距的0. 9 0. 95倍，搅拌叶轮8之间的主轴13上装有定位轴套14，主轴13的右端通过右端盖9和密封装置11与传动机构联接。在本实施例1中
研磨介质6为标准的钢球，其直径为1. 5 7mm ;标准的钢球的填充体积为筒体7容积的1/2 2/3。 整流罩4如图5、图7所示，为一端封闭的圆筒形，圆筒形的筒壁上均匀地开有12 60个筛孔26，筛孔26的形状或为圆形或为长方形，筛孔26的孔总面积大于该筒壁面积的1/2。整流罩4通过螺孔用螺钉固定在左端盖3的内侧。 分级叶轮5如图3、图4所示，由平板25和梯形凸台24构成一整体，平板25的靠近中心处开有8个腰形孔23，平板25的周边设有8个梯形凸台24。 密封装置11如图6所示，由减压盘27、密封叶轮28、外压盖29、密封套30和套管31组成，减压盘27和密封叶轮28的材质为橡胶。
减压盘27的侧面紧贴着右端盖9的外端面，减压盘27的另一侧面的周边处与外压盖29紧贴，密封叶轮28穿过减压盘27的内圆动配合地安装在主轴13上，密封叶轮28位于外压盖29内，一起旋转的密封叶轮28产生背压对主轴13和右端盖9之间的空隙产生第一级密封作用。外压盖29穿过主轴13上的套管31与右端盖9固定联接，密封套30安装在外压盖29和套管31之间，起第二级密封作用；右锁紧螺母12预紧套管31和密封叶轮28。 搅拌叶轮8外圆直径为筒体7内径的0. 8 0. 9倍，搅拌叶轮8之间的安装距离为叶轮直径的0. 3 1倍，搅拌叶轮8与主轴13之间用键连接。搅拌叶轮8如图2所示，内圈和外圈分别均匀地开有内圈腰形孔22和外圈腰形孔21，外圈腰形孔21为4个，大小相同，内圈腰形孔22为6个，大小相同。 所述的研磨室18由筒体7、左端盖3和右端盖9组成，筒体7为一整体圆筒，筒体7的两侧固定密封安装有左端盖3和右端盖9。
实施例2 —种带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机。筒体7的长度为其直径的2. 0 2. 5倍；安装在主轴13上的搅拌叶轮8为6 8个；研磨介质6为标准的玻璃球、标准的高铝陶瓷球、天然矿石、河砂中的一种，研磨介质6的填充体积为筒体7容积的2/3 3/4 ;整流罩4的圆筒形的筒壁上均匀地开有60 120个筛孔26 ;分级叶轮5的平板25的靠近中心处开有6 7或9 10个腰形孔23，平板25的周边设有6 7或9 10个梯形凸台24 ;搅拌叶轮8的外圈腰形孔21为5 6个，大小相同，内圈腰形孔22为7 8个，大小相同；筒体7为两个半圆筒构成。
其余同实施例l。 本具体实施方式
由传动机构驱动主轴13带动搅拌叶轮8旋转，研磨介质6在搅拌叶轮8的强力搅拌下产生运动，半径越大的地方，研磨介质6的线速度越高，离搅拌叶轮8越近的地方，研磨介质6的活跃程度越大。矿浆从侧上方的给矿管IO给入，进入研磨室18，搅拌叶轮8之间形成了联通的多个小的研磨室。在高速运动的研磨介质6的碰撞和研磨作用下颗粒得到粉碎，得到粉碎的颗粒从搅拌叶轮8的内圈腰形孔22依次向左边运动，到达分级叶轮5时，粗颗粒在离心力的作用下向筒体7内壁移动，返回到右边的小研磨室；同样地，在离心力的作用下，进入分级叶轮5附近的研磨介质6也会向筒体7内壁运动，返回到右边的小研磨室。细颗粒穿过分级叶轮5上的腰形孔23进入整流罩4的外部区域，改变方向从整流罩4上的筛孔26进入排矿区，通过排矿管2和排矿阀1排出。
本具体实施方式
与现有技术相比，具有如下突出的特点 1)研磨介质6不是直接搁置在搅拌叶轮8之上，启动时只需要克服研磨介质6侧压力对搅拌叶轮8产生的摩擦阻力，因此启动功率小； 2)磨矿和分级在一个腔体中完成，实现了磨矿与分级一体化，粒度合格的颗粒得到及时分离，有效避免了其它磨矿设备不可避免的过粉碎现象产生，具有明显的选择性磨矿功能； 3)多个搅拌叶轮8不等距排列，右边的搅拌叶轮8之间的距离小，提高了研磨室18右端球的活跃程度，使得研磨室18的所有研磨介质6的活跃程度类似，增大了进入研磨室18初期大颗粒的粉碎效率；
4)分级叶轮5不仅起到了分离合格颗粒的作用，同时将进入分级区的研磨介质6返回到研磨区，防止了没有分级叶轮5时研磨介质进入排矿区的现象发生；
5)设置整流罩4，防止了粗颗粒进入排矿区的短路现象发生；
6)占地面积和占用空间远小于球磨机。 该设备主要用于二段磨矿和三段磨矿以及再磨作业，给料的最大粒度为0. 2mm，产品的平均粒度可以小到数微米。
权利要求
一种带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机，其特征在于研磨室[18]的安装中心线为水平，研磨室[18]的内表面均衬有耐磨材料，研磨室[18]内装有研磨介质[6]，介质排放阀[20]安装在筒体[7]底部中间，给矿管[10]位于研磨室[18]的右端盖[9]上方，排矿管[2]同中心地通过左端盖[3]与研磨室[18]相通，筒体[7]通过4个托架[15]及其托辊[16]放置在轨道[17]上，筒体[7]的长度为其直径的1.5～2.5倍；研磨室[18]的左端盖[3]上固定安装有整流罩[4]；主轴[13]中心线与筒体[7]中心线重合，分级叶轮[5]垂直固定安装在主轴[13]的左端，分级叶轮[5]距左端盖[3]的间隙为5～10mm，5～8个搅拌叶轮[8]垂直固定安装在主轴[13]上，搅拌叶轮[8]之间的距离从左到右依次递减，右间距为左间距的0.9～0.95倍，搅拌叶轮[8]之间的主轴[13]上装有定位轴套[14]，主轴[13]的右端通过右端盖[9]和密封装置[11]与传动机构联接。
2. 根据权利要求1所述的带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机，其特征在于所述的研磨介质[6]为标准的钢球、标准的玻璃球、标准的高铝陶瓷球、天然矿石、河砂中的一种，研磨介质[6]的直径为1. 5 7mm ;研磨介质[6]的填充体积为筒体[7]容积的1/2 3/4。
3. 根据权利要求1所述的带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机，其特征在于所述的整流罩[4]为一端封闭的圆筒形，筒壁上均匀地开有12 120个筛孔[26]，筛孔[26]的形状或为圆形或为长方形，筛孔[26]的孔总面积大于筒壁面积的1/2。
4. 根据权利要求1所述的带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机，其特征在于所述的排矿管[2]上安装有排矿阀[l]。
5. 根据权利要求1所述的带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机，其特征在于所述的分级叶轮[5]由平板[25]和梯形凸台[24]构成一整体，平板[25]的靠近中心处开有6 10个腰形孔[23]，平板[25]的周边设有6 10个梯形凸台[24]。
6. 根据权利要求1所述的带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机，其特征在于所述的密封装置[11]由减压盘[27]、密封叶轮[28]、外压盖[29]、密封套[30]和套管[31]组成，减压盘[27]和密封叶轮[28]的材质为橡胶；减压盘[27]的侧面紧贴着右端盖[9]的外端面，减压盘[27]的另一侧面的周边处与外压盖[29]紧贴，密封叶轮[28]穿过减压盘[27]的内圆动配合地安装在主轴[13]上，密封叶轮[28]位于外压盖[29]内，外压盖[29]穿过主轴[13]上的套管[31]与右端盖[9]固定联接，密封套[30]安装在外压盖[29]和套管[31]之间，右锁紧螺母[12]预紧套管[31]和密封叶轮[28]。
7. 根据权利要求1所述的带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机，其特征在于所述的所述的搅拌叶轮[8]的外圆直径为筒体[7]内径的0. 8 0. 9倍，搅拌叶轮[8]之间的安装距离为叶轮直径的0. 3 1倍；搅拌叶轮[8]的内圈和外圈分别均匀地开有内圈腰形孔[22]和外圈腰形孔[21]，外圈腰形孔[21]为4 6个，大小相同，内圈腰形孔[22]为6 8个，大小相同。
8. 根据权利要求1所述的带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机，其特征在于所述的研磨室[18]由筒体[7]、左端盖[3]和右端盖[9]组成，筒体[7]或为一整体圆筒或为两个半圆筒构成，筒体[7]的两侧固定密封安装有左端盖[3]和右端盖[9]。
全文摘要
本发明具体涉及一种带有内置式分级叶轮的卧式磨矿机。其技术方案是研磨室[18]内装有研磨介质[6]，介质排放阀[20]安装在筒体[7]底部中间，给矿管[10]位于研磨室[18]的右端盖[9]上方，排矿管[2]同中心地通过左端盖[3]与研磨室[18]相通，筒体[7]的长度为其直径的1.5～2.5倍；研磨室[18]的左端盖[3]上固定安装有整流罩[4]。分级叶轮[5]垂直安装在主轴[13]的左端，分级叶轮[5]距左端盖[3]的间隙为5～10mm，5～8个搅拌叶轮[8]垂直固定安装在主轴[13]上，搅拌叶轮[8]之间的距离从左到右依次递减，右间距为左间距的0.9～0.95倍，主轴[13]的右端通过右端盖[9]和密封装置[11]与传动机构联接。本发明具有启动功率小、磨矿与分级一体化及具有选择性磨矿功能的特点。
文档编号B02C17/16GK101700504SQ20091027234
公开日2010年5月5日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者孙春喜, 崔瑞, 幸福堂, 张一敏, 张磊, 曾凡霞, 朱晔, 李志祥, 李茂林, 杨鑫, 梅丹, 汪彬, 祁超英, 祝淑芳, 秦勤, 邓丽君 申请人:武汉科技大学;武汉钢铁集团矿业有限责任公司