专利名称：一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置和方法
技术领域：
本发明涉及破碎生产线的装置和方法，尤其是一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置和方法。
背景技术：
近年来，电解铝行业发展迅速，统计显示从2001年开始，国内电解铝的需求量以每年100万吨的速度增长；截至2003年底，电解铝生产能力达到834万吨；到2008年，电解铝生产能力已达到1250万吨。随着我国电解铝产量的快速增长，电解铝企业在生产中遗留的氧化铝结壳块也随之增多。然而国内氧化铝结壳块的破碎工艺研究开发现状仅局限于对其中的单个设备进行整改和提高，如目前对于磨机、分级机、除尘器等设备的研究非常多， 但并未对整体设备及单个设备的相互匹配做进一步研究。据中国有色金属工业协会公布的信息，全国电解铝产能中约有12%采用落后的氧化铝结壳块处理工艺，国内基本采用两种方法一、利用破碎机将氧化铝结壳块破碎成需要的粒度，通过输送机输送破碎后的氧化铝颗粒到筛网进行过滤，将未过滤掉的大颗粒再用破碎机破碎、再筛选，直至破碎后的氧化铝颗粒均能通过筛网，即现行的多级破碎；但此工艺中设备故障率高，维修成本大，且破碎设备衬板不耐磨，从而使设备运转率降低。整个系统运行过程中物料扬尘较大，现场环境不能达到环保要求，工人劳动环境差。二、采用雷蒙磨将氧化铝结壳块磨成粉料，然而存在着效率低、物料不好控制的问题，主要体现在1、氧化铝结壳块的硬度高时，雷蒙磨磨粉的速度太慢，而且雷蒙磨的自身磨损也严重；2、氧化铝结壳块的含水量大时，在雷蒙磨机内容易粘附，也容易在下料输送过程中堵塞，造成雷蒙磨生产能力减小；3、当对氧化铝结壳块磨粉细度要求高时，则雷蒙磨磨粉能力小；4、氧化铝结壳块磨粉前掺杂有细粉时，需提前过一次筛；否则这些细粉容易在雷蒙磨粉机内粘附影响磨成料的输送；5、雷蒙磨机自身构造，锤头、鄂板的耐磨性一定程度上决定了雷蒙磨机的磨粉能力，因此很难适应大工业的发展要求。依上所述，由于电解铝企业普遍采用落后的氧化铝结壳块的处理工艺，上述方法加工效率低下、设备故障率高、自动化程度低，设备维护和检修工作量大、工人劳动强度高、 且电解车间环境受到破坏等影响大工业生产的因素；致使氧化铝结壳块的产出量远高于回收量，形成大量积压，造成氧化铝结壳块的运输及仓储成本、破碎加工成本以及所用设备的维护成本极高，因此急需一种适用于大工业化生产的氧化铝结壳块破碎工艺及其生产线。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置和方法，使物料通过生产线一级破碎的加工，实现了入料粒度< 300mm，出料粒度< 4mm，达到了以往2到3级才能达到的标准出料粒度，通过电气控制系统控制整个生产线的自动化运行，提高了生产效率，减少了消耗，使氧化铝结壳及时得到回收利用；减少了故障与检修，降低了工人劳动强度。本发明为了实现上述目的，采用如下的技术方案一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置，是由机械部分和电气控制部分构成，所述的机械部分是由破碎机，第一除铁器，输送机，原料仓，插板阀，振动给料机，粉磨机，斗提，第二除铁器，振动筛，袋式收尘器， 排风机，成品仓构成；破碎机的下方装置输送机，输送机与破碎机之间通过管道装置第一除铁器，输送机一端的下方装置原料仓，原料仓的下方装置振动给料机，振动给料机与原料仓之间通过管道装置插板阀；振动给料机一端的下方连接粉磨机，粉磨机的出料口的一侧通过管道设置斗提， 斗提上方的一侧通过管道连接袋式收尘器，袋式收尘器的一侧通过管道连接排风机；袋式收尘器的下方装置置振动筛，振动筛与斗提的上端之间通过管道装置第二除铁器，振动筛的下方通过管道装置成品仓；袋式收尘器同时与粉磨机的出料口、振动筛、成品仓三者之间连接管道，振动筛与粉磨机的进料口之间连接管道。所述的粉磨机的端盖内侧通过螺栓连接带凸起的端盖衬板，所述粉磨机的筒体内侧通过螺栓连接设有提升块的筒体衬板。所述的成品仓下加装有金属分离机。所述的电气控制部分是由工控机、PLC、变频调速系统、声光报警显示系统及传感系统构成；所述工控机的输出端通过通信线设置PLC，PLC输出信号通过通信线设置变频调速系统，实现机械设备的动作，变频调速系统输出端通过通信线并列设置粉磨机电机、风机电机。PLC输出信号通过通信线设置声光报警显示系统，实现设备故障报警；传感系统反馈信号将机械设备的运行信号通过通信线设置到PLC，PLC传输信号给工控机并通过工控机在线显示设备运行情况，操作人员在工控机上的操作信息通过通信线传输给PLC。所述的变频调速系统由设置在粉磨机电机、风机电机上的变频器组成。所述的传感系统由设置在粉磨机主轴承轴瓦上的温度传感器、设置在管道间的压力传感器构成。一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线方法，是由下列步骤依次进行(a)、给料氧化铝结壳块“以下简称物料”由原料仓经过插板阀进入给料机，物料再从给料机输送到粉磨机；(b)、粉磨物料在粉磨机作用下粉磨粉磨机内固定有提升条的筒体衬板将物料提升到一定高度，使物料按泻落状态滚落，物料相互冲击磨削而粉碎；且端盖衬板上的凸起设置，使物料碰撞后发生往返弹跳，从而混勻物料，有效防止偏析现象的产生，提高破磨效果的同时也延长了设备易损件的使用寿命；(C)、物料分离粉磨后的物料通过斗提提升至振动筛，由其对物料进行粗细料的分离；满足成品要求的物料经由料管直接进入成品仓，不满足成品要求的物料经由返料管重新返回至粉磨机进行进一步的粉磨；(d)、收尘
为保障工作现场的环境，破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置将袋式收尘器和排风机相连接，在排风机的带动下，扬尘通过管路直接进入袋式收尘器，由其进行扬尘的收集和气体的分离；同时电气控制系统监测并显示排风机的速度，以便跟据生产工艺改变而调节排出风量，一方面节约了电能，另一方面降低排放污染；(e)、物料储存振动筛筛分下来的合格物料通过料管直接进入成品仓，由其对物料进行储存。本发明的PLC控制系统的工作原理是对下述四个部分的控制A、电机的变频调速控制及显示；根据生产工艺，在PLC中对粉磨机7电机、排风机 12电机编写不同的转速指令，经PLC处理后一方面传输给工控机在其界面上显示参考，另一方面输出指令给置于上述电机上的变频器，变频器就会得到不同的频率输出，被变频驱动的电机会按照预定速度启动。其中粉磨机7的速度调整可根据所进物料块的大小而进行，以满足不同物料破碎需求；其中排风机12的速度调节也可给据生产工艺改变而调节排出风量及粒度大小，一方面节约了电能，另一方面降低排放污染。B、润滑系统的控制及显示，润滑系统油压、油温、油位、流量信号全部送入PLC，监控其工作状态，并传输给工控机显示其数值大小，保障润滑系统能够正常向粉磨机轴承轴瓦提供润滑，当出现异常时PLC输出信号至声光报警显示系统，使其动作并报警提醒工作人员。C、粉磨机7主轴承轴瓦温度控制及显示，主轴承轴瓦温度是粉磨机7工作状态好坏的一个重要指标，利用温度传感器来采集粉磨机7主轴承轴瓦温度，并把所采集到的信息传给PLC处理，处理后的信息一方面传输给工控机显示，另一方面输出给声光报警显示系统，主轴承轴瓦温度高时自动报警。D、管道阀门风压控制，利用压力传感器来采集管道压力，并把所采信息传给PLC 处理，处理后一方面传输给工控机作为显示参考，另一方面根据工艺设置值发送阀门开度变化指令给执行器来调节管道压力。本发明的有益效果是结构简单，方法简捷，操作方便，节能高效，安全环保，体现如下1、物料通过生产线一级破碎加工的方法，比现有的多级破碎少个2-3个破碎设备和输送设备，实现了入料粒度< 300mm，出料粒度< 4mm，达到了以往2到3级才能达到的标准出料粒度，提高了生产效率，减少了消耗，同时可使氧化铝结壳及时得到回收利用。2、通过电气控制系统实时监控氧化铝结壳块破碎生产线的运行情况，并通过破碎生产线反馈回的现场设备运行信号进行运算调整，控制系统形成了闭环控制，保证了整个破碎生产线高效、自动化运转。3、加工的方法中设备均采用全封闭模式，这样既避免扬尘又满足了收尘的效果。4、加工的方法中采用收尘设备，对系统中的各个扬尘点进行收尘，既改善了工人的工作环境又达到了国家环保要求。5、加工的方法中设有压力监测点及温度监测点，从而能更好的掌握系统的运行情况，对出现的问题及时排除。
下面结合附图对本发明作进一步说明图1是本发明的总装结构示意图；图2是本发明的电气控制系统原理图； 图1中破碎机1，第一除铁器2，输送机3，原料仓4，插板阀5，振动给料机6，粉磨机7，斗提8，第二除铁器9，振动筛10，袋式收尘器11，排风机12，成品仓13。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细说明如图所示，所述的机械部分是由破碎机1，第一除铁器2，输送机3，原料仓4，插板阀5，振动给料机6，粉磨机7，斗提8，第二除铁器9，振动筛10，袋式收尘器11，排风机12， 成品仓13构成；破碎机1的下方装置输送机3，输送机3与破碎机1之间通过管道装置第一除铁器2，输送机3 —端的下方装置原料仓4，原料仓4的下方装置振动给料机6，振动给料机6与原料仓4之间通过管道装置插板阀5 ；振动给料机6 —端的下方连接粉磨机7，粉磨机7的出料口的一侧通过管道设置斗提8，斗提8上方的一侧通过管道连接袋式收尘器11，袋式收尘器11的一侧通过管道连接排风机12 ；袋式收尘器11的下方装置置振动筛10，振动筛10与斗提8的上端之间通过管道装置第二除铁器9，振动筛10的下方通过管道装置成品仓13 ；袋式收尘器11同时与粉磨机7的出料口、振动筛10、成品仓13三者之间连接管道，振动筛10与粉磨机7的进料口之间连接管道。所述的粉磨机7的端盖内侧通过螺栓连接带凸起的端盖衬板，所述粉磨机7的筒体内侧通过螺栓连接设有提升块的筒体衬板。所述的成品仓13下加装有金属分离机。所述的电气控制部分是由工控机、PLC、变频调速系统、声光报警显示系统及传感系统构成；所述工控机的输出端通过通信线设置PLC，PLC输出信号通过通信线设置变频调速系统，实现机械设备的动作，变频调速系统输出端通过通信线并列设置粉磨机电机、风机电机。PLC输出信号通过通信线设置声光报警显示系统，实现设备故障报警；传感系统反馈信号将机械设备的运行信号通过通信线设置到PLC，PLC传输信号给工控机并通过工控机在线显示设备运行情况，操作人员在工控机上的操作信息通过通信线传输给PLC。所述的变频调速系统由设置在粉磨机7电机、风机12电机上的变频器组成。所述的传感系统由设置在粉磨机7主轴承轴瓦上的温度传感器、设置在管道间的压力传感器构成。一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线方法，是由下列步骤依次进行(a)、给料氧化铝结壳块“以下简称物料”由原料仓4经过插板阀5进入给料机6，物料再从给料机6输送到粉磨机7 ；(b)、粉磨物料在粉磨机7作用下粉磨粉磨机7内固定有提升条的筒体衬板将物料提升到一定高度，使物料按泻落状态滚落，物料相互冲击磨削而粉碎；且端盖衬板上的凸起设置，使物料碰撞后发生往返弹跳，从而混勻物料，有效防止偏析现象的产生，提高破磨效果的同时也延长了设备易损件的使用寿命；(C)、物料分离粉磨后的物料通过斗提8提升至振动筛10，由其对物料进行粗细料的分离；满足成品要求的物料经由料管直接进入成品仓13，不满足成品要求的物料经由返料管重新返回至粉磨机7进行进一步的粉磨；(d)、收尘为保障工作现场的环境，破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置将袋式收尘器11 和排风机12相连接，在排风机12的带动下，扬尘通过管路直接进入袋式收尘器11，由其进行扬尘的收集和气体的分离；同时电气控制系统监测并显示排风机12的速度，以便跟据生产工艺改变而调节排出风量，一方面节约了电能，另一方面降低排放污染；(e)、物料储存振动筛10筛分下来的合格物料通过料管直接进入成品仓13，由其对物料进行储存。
权利要求
1.一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置，是由机械部分和电气控制部分构成，其特征在于所述的机械部分是由破碎机(1)，第一除铁器0)，输送机(3)，原料仓，插板阀(5)，振动给料机(6)，粉磨机(7)，斗提(8)，第二除铁器(9)，振动筛(10)，袋式收尘器 (11)，排风机(12)，成品仓(13)构成；破碎机⑴的下方装置输送机(3)，输送机⑶与破碎机(1)之间通过管道装置第一除铁器0)，输送机C3) —端的下方装置原料仓，原料仓(4)的下方装置振动给料机(6)，振动给料机(6)与原料仓(4)之间通过管道装置插板阀 (5)；振动给料机(6) —端的下方连接粉磨机(7)，粉磨机(7)的出料口的一侧通过管道设置斗提(8)，斗提(8)上方的一侧通过管道连接袋式收尘器(11)，袋式收尘器(11)的一侧通过管道连接排风机(12)；袋式收尘器(11)的下方装置置振动筛(10)，振动筛(10)与斗提(8)的上端之间通过管道装置第二除铁器(9)，振动筛(10)的下方通过管道装置成品仓(13)；袋式收尘器(11)同时与粉磨机(7)的出料口、振动筛(10)、成品仓(13)三者之间连接管道，振动筛(10)与粉磨机(7)的进料口之间连接管道。
2.根据权利要求1所述的一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置，其特征在于所述的粉磨机(7)的端盖内侧通过螺栓连接带凸起的端盖衬板，所述粉磨机(7)的筒体内侧通过螺栓连接设有提升块的筒体衬板。
3.根据权利要求1所述的一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置，其特征在于所述的成品仓(1 下加装有金属分离机。
4.根据权利要求1所述的一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置，其特征在于所述的电气控制部分是由工控机、PLC、变频调速系统、声光报警显示系统及传感系统构成；所述工控机的输出端通过通信线设置PLC，PLC输出信号通过通信线设置变频调速系统，实现机械设备的动作，变频调速系统输出端通过通信线并列设置粉磨机电机、风机电机。PLC输出信号通过通信线设置声光报警显示系统，实现设备故障报警；传感系统反馈信号将机械设备的运行信号通过通信线设置到PLC，PLC传输信号给工控机并通过工控机在线显示设备运行情况，操作人员在工控机上的操作信息通过通信线传输给PLC。
5.根据权利要求1、4所述的一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置，其特征在于 所述的变频调速系统由设置在粉磨机(7)电机、风机(1 电机上的变频器组成。
6.根据权利要求1、4所述的一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置，其特征在于 所述的传感系统由设置在粉磨机(7)主轴承轴瓦上的温度传感器、设置在管道间的压力传感器构成。
7.—种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线方法，其特征在于是由下列步骤依次进行(a)、给料氧化铝结壳块“以下简称物料”由原料仓(4)经过插板阀(5)进入给料机(6)，物料再从给料机(6)输送到粉磨机(7)；(b)、粉磨物料在粉磨机(7)作用下粉磨粉磨机(7)内固定有提升条的筒体衬板将物料提升到一定高度，使物料按泻落状态滚落，物料相互冲击磨削而粉碎；且端盖衬板上的凸起设置， 使物料碰撞后发生往返弹跳，从而混勻物料，有效防止偏析现象的产生，提高破磨效果的同时也延长了设备易损件的使用寿命； (C)、物料分离粉磨后的物料通过斗提(8)提升至振动筛(10)，由其对物料进行粗细料的分离；满足成品要求的物料经由料管直接进入成品仓(13)，不满足成品要求的物料经由返料管重新返回至粉磨机(7)进行进一步的粉磨；(d)、收尘:为保障工作现场的环境，破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置将袋式收尘器(11)和排风机(12)相连接，在排风机(12)的带动下，扬尘通过管路直接进入袋式收尘器(11)，由其进行扬尘的收集和气体的分离；同时电气控制系统监测并显示排风机(1 的速度，以便跟据生产工艺改变而调节排出风量，一方面节约了电能，另一方面降低排放污染；(e)、物料储存振动筛(10)筛分下来的合格物料通过料管直接进入成品仓(13)，由其对物料进行储存。
全文摘要
一种破碎氧化铝结壳块的斗提生产线装置和方法，使物料通过生产线一级破碎的加工，实现了入料粒度≤300mm，出料粒度≤4mm，达到了以往2到3级才能达到的标准出料粒度，通过电气控制系统控制整个生产线的自动化运行，提高了生产效率，减少了消耗，使氧化铝结壳及时得到回收利用；减少了故障与检修，降低了工人劳动强度；是由机械部分和电气控制部分构成，所述的机械部分是由破碎机，第一除铁器，输送机，原料仓，插板阀，振动给料机，粉磨机，斗提，第二除铁器，振动筛，袋式收尘器，排风机，成品仓构成；破碎氧化铝结壳块的方法，是由给料、粉磨、物料分离、收尘、物料储存依次进行。结构简单，方法简捷，节能高效，安全环保。
文档编号B02C23/00GK102553700SQ20111018775
公开日2012年7月11日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者岳新立, 张岩, 高洁 申请人:洛阳宇航重工机械有限公司