专利名称：高破碎力圆锥破碎机的破碎方法
技术领域：
本发明与将矿石破碎的圆锥破碎机的使用有关，更详细地说与磨碎工作状态使用的圆锥破碎机有关，即在给定的产量下提高细颗粒产品的百分比。
在矿石破碎生产过程中，磨碎过程或将破碎颗粒的尺寸减小为较细粒产品的过程，一般用棒磨机或球磨机进行，一般都认为在破碎加工中，即使不是能量消耗最大的过程也是耗能最大者之一。因此曾采取各种措施，以求降低磨碎作业的能量消耗。
在颁发给熊奈特(Schoenert)的第4，537，287号美国专利中提出了一种解决办法，揭示使用一对平行挤压辊进行磨碎的方法，其放置方法为在辊子之间留下相对窄的间隙，进料流在其中通过。压辊的设计为在辊子之间的原料上施加挤压力，进行原料的磨碎。在某些情况下，辊子挤压力造成团粒或结块。熊奈特揭示的破碎系统效率差，因为其仅使用一个挤压过程，已显示比相同粉碎比的多工序挤压过程的能量消耗高。虽然这种熊奈特的装置，即一般称为辊式破碎机，已用于水泥工业，用以粉碎“熔渣”料，在细粒生产中，辊压后还需用传统棒磨机或球磨机进行细加工工序。并且，在破碎较硬的材料，诸如南美贫铁矿，铜等等，辊式破碎机则没有商业价值。
圆锥破碎机一般用作二级或三级破碎设备，因而在磨碎中不广泛使用。在同一受让人的美国专利第4，697，745号揭示，可将圆锥破碎机的排矿口宽度调窄，以提高细颗粒的产量，调紧或调窄排矿口宽度时，取得相同的磨碎产量需增加动力。增加的动力可由偏心件按比例增高的转速提供。此外，排矿口宽度超过破碎机的设计极限时，便超过了轧臼壁下缘的设计破碎力大小，由于调节环区域中产生振动，便使破碎机“跳跃”。已证明破碎机的这种“跳跃”对用圆锥破碎机生产大量细颗粒产品是很大的障碍。
因此，需要有一种操纵圆锥破碎机的节能好的压力控制方法，产生相当大量的细颗粒，主要执行破碎过程中的磨碎部分，便于代替传统球磨机或棒磨机磨碎装置。
因此，本发明的圆锥破碎机可通过将排矿口宽度调窄到特定的极限以下，产生高挤压力，并将轧臼壁松脱力增大至特定极限以上，防止轧臼壁在正常运行中向上移动，便可产生比例较大的细颗粒。
更详细地说，为了取得强力挤压圆锥破碎机的运转，可将破碎机调整，使破碎机排矿口宽度定位到比破碎机组件的特定设计极限更窄。并且，可将轧臼壁松脱力，即克服轧臼壁的预定夹持力所需要的力，通过将松脱力提高到特定设计极限以上而增大。当按本发明调整的圆锥破碎机运作时，供给破碎腔的材料经历包含混合程序的多阶段强力挤压破碎。这种破碎/混合循环与轧臼壁中破碎锥的旋转动作对应。这种修改的破碎/混合循环，可改进挤压粉碎，并将颗粒磨碎到理想尺寸。于是有本发明特点的圆锥破碎机，可在磨碎循环中取代传统的棒磨机和球磨机。
因此，本发明的目的，是提出一种利用圆锥破碎机破碎颗粒材料的方法，破碎机有一个锥形破碎锥，在主机架壳内绕垂直轴线旋转，由有衬壁的固定轧臼壁，衬壁有锥形破碎表面，轧臼壁用特定的松脱力在壳上作可松脱的加压，松脱力有特定的最高极限，破碎机的定位，即轧臼壁相对于破碎锥的垂直位置，可用调节环调整，在特定范围内某一点定位，并有特定的下极限，破碎锥在特定的动力和速度下旋转，动力和速度有特定的上极限，方法包括收窄破碎机的排矿口宽度，使之超越特定的下极限，造成原料的强力破碎阶段，在强力破碎阶段中，穿插松释的阶段，以便进行混合，而原料可逐渐向下移动，并将松脱力增高到特定上限以上，促进破碎机在窄的排矿口宽度时的磨碎作用。
现对本发明的理想实施方案，参阅附图
作举例进行叙述，附图如下图 1为可按本发明方法调整的圆锥破碎机，显示其局部正面剖视立体图;
图 2为本发明破碎/混合过程第一阶段的简略垂直剖视图;
图 3为图2所示过程第二阶段的简略垂直剖视图;
图 4为图2所示破碎/混合过程第三阶段的简略垂直剖视图。
本发明与圆锥破碎机有关，其细节在本领域中均为常见，在与本申请案是同一受让人的1987年6月9日颁发卡拉(Karra)等人的美国专利第4，671，464号中有具体说明，其内容本文引述以作参考。虽然美国专利第4，671，4643号及本申请案所述，是圆锥破碎机的一种特定型式，其锥形破碎锥由一个偏心件驱动，围绕固定轴线旋转，圆锥破碎机的其他运转形式，考虑为有一个液压支承的圆锥破碎机，类型为有一个破碎锥安装轴，可在垂直线上调整，并有用球窝型传动装置的带不平衡飞轮重块的惯性圆锥破碎器，但并不受上述安排所限制。
本破碎机用号10表示其整体，有基本固定的主机壳12，壳12有垂直伸展的环形壁14，其上缘设增厚部16，有斜表面18用作环形座。一个有可分离外罩22的锥形破碎锥20放在壳12中，与驱动系统连接，图中显示其一部分，用号24标示其整体，在壳中进行旋转动作。这旋转可用偏心件25(图2-4示最清晰)或其他装置驱动。
破碎锥20在破碎机10的上部中旋转，有一个凹表面，由设衬壁28的轧臼壁26形成。轧臼壁26为环形，外表面30上有螺纹，使轧臼壁可在垂直方向上可调整。一个调节环32放在轧臼壁26的外周上，并设有向内伸的螺纹34。调节环32有下表面36，在本实施方案中为斜面，与壳12的环形座面18配合。
一个夹紧环38放在调节环32的上方，其内表面40也有螺纹，与轧臼壁26的外表面30的螺纹啮合。至少设有一个压力缸筒42，在调节环32的上表面44上施加锁紧力。轧臼壁26上部分46的形状形成装料斗48。可将轧臼壁26，衬壁28，调节环32，夹紧环38和装料斗48集合称为轧臼壁组合。
操作前将破碎机10调整，使破碎锥罩22和衬壁28间有一个特定的排矿口宽度50。排矿口宽度50的取得，通过液压松解锁紧环上的夹紧缸筒42，再旋转轧臼壁26，直到取得要求的排矿口宽度50。排矿口宽度50的固定，通过将夹紧缸筒42再压紧。一般而言，排矿口宽度50越窄，则破碎产品越细。
传统圆锥破碎机一般有某种机构，便利夹杂物通过，诸如夹杂铁块和/或结团细粒，这种装置一般有若干液压夹杂物释放缸筒52的形式，或夹杂物释放弹簧圈(图中未示)的形式。正常动作时，将液压油泵入缸筒52的上部分53，在一个活塞56的上侧54上加压。这在本领域是已知技术，为作对照，已在与本发明是同一受让人的美国专利第4，478，373号中介绍，该专利中的有关部分本文引述作为对比，在正常动作中，夹杂物释放缸筒52通过调节环32，在轧臼壁26上施加箭头F指示的预定松脱力。于是作用力F将环32压在壳14上，调节环表面36与环座表面18相接触。
一旦有一块不能破碎的杂质卡在用号57作整体标示的破碎腔中，破碎锥20即由于夹杂物，在轧臼壁26上加足够的向上的力，克服夹杂物释放缸筒52施加的松脱力F。一旦超过预定的压力水平，一个启动阀(未示)便使液压油可从上部53中压出，进入储能器(未示)，将轧臼壁在垂直方向上向上抬。于是轧臼壁26上升，暂时将排矿口宽度50放宽，供夹杂物通过而不损坏破碎机10。一旦夹杂物从破碎机中通过，即将液压油从储能器压回释放缸筒52的上部53，轧臼壁26重新回到在环座18上的位置上。
如有需要可将一个供水器60大致放在轧臼壁26和破碎锥20的上方。供水器60基本为一根导管61，设若干喷嘴62，各将水流引入破碎机10的破碎腔57。供水器60注入破碎腔57的水，将破碎锥罩22和衬壁28淋湿。这样便防止了细颗粒在排矿口中积累。这种设备在美国专利第4，671，474中有较详细的叙述。
传统圆锥破碎机的制造有某些设计参数，即根据组件的大小和支承结构的特点，排矿口宽度50有一个设计范围。大多数圆锥破碎机的最窄的排矿口宽度大约是3/8英寸。据发现排矿宽度窄于设计下限，倾向于使破碎机的环32区域中有过大的振动或“跳跃”。然而也发现当排矿口宽度50收窄到超过预定下限很多时，即大约是1/16英寸，而破碎机的特定最窄排矿口宽度大约是3/8英寸时，则可产生相当大的挤压破碎力。这种挤压破碎力产生细得多的产品，使破碎机10可节约能源，取代球磨机或棒磨机或辊压机。
为适合窄排矿口宽度的破碎运作，通过提高偏心件超过特定上限的速度，便可提高破碎机的动力。提高驱动系统24的转速便可提高偏心件的速度。
为取得强破碎作用而最好对破碎机10作的另一修改，是将松脱力F提高，达到超过破碎机10的特定上限，事实上是有夹杂物存在时提高提升轧臼壁所26需要的力。提高力F，可提高轧臼壁26抵抗排矿口宽度50收窄到超过特定下限时产生的挤压力的能力，改进破碎锥20在收窄排矿口时的磨碎作用。在理想实施例中，特定型式破碎机10的松脱力F的增幅，在超过特定设计上限30%至150%的范围内。
现参看图2-4，将圆锥破碎机调整为窄排矿口，即高挤压力破碎，将促成原料铺层70的多阶段加压。现参看图2，破碎锥20在轧臼壁26中进行一个周期的旋转，在图中72所示的压合或破碎/挤压阶段，和松弛或不挤压阶段74之间旋转。即在破碎阶段72中，原料70开始被压碎，形成颗粒的铺层。在图2中，显示原料70进入破碎腔57。
将排矿口宽度50调整到比特定破碎装置10的排矿口设计宽度窄时，破碎锥20在材料铺层70上施加挤压碎碎作用，比仅将排矿口收窄到设计极限，产品的细颗粒的比例有很大的提高。当破碎锥20旋转到其无挤压阶段74时，使原料移动而分散，颗粒便可互相混合。提高松脱力F可防止破碎机的不利“跳跃”，并将轧臼壁26固定安置，将原料更彻底磨碎。
除破碎机排矿口宽度50和松脱力F外，圆锥破碎机运作的另一参数是破碎锥20的摆幅T(从图2可最清晰看出)，可按破碎锥20在无挤压阶段74时最宽宽度，和破碎阶段72的最窄点之间的移动量测定。破碎锥的摆幅取决于破碎机的大小，并通过改变偏心件25的偏心度而变化。
现参看图3，在第一次旋转周期后，原料70在无挤压阶段中向下移动，达到破碎锥罩22的一个中间位置上。现材料经历一个与图2中相似的第二破碎或挤压阶段。并且，在无挤压阶段74时，有一个随后的混合阶段发生，如图2所示。
现参看图4，当原料铺层52向下移动到破碎锥罩22的位置78上时，便发生第三破碎/混合循环。在这最后的破碎/混合后，材料70便已磨碎到要求的粒度，将从破碎机10中通过。于是破碎锥20在轧臼壁26中的旋转作用，在原料70上旋加多次破碎/混合作用，破碎/混合阶段的确实次数，随原料性质和圆锥破碎机的旋转速度变化。
用这多次挤压方法进行给定粒度破碎时，在挤压/破碎过程之间，进行分散/混合程序，破碎要求的能量，比仅用一个加压过程的方法减少达30-50%。
假如这高性能破碎作业的挤压/混合循环产生磨碎挤压材料的结块，或者假如材料作为粉末从破碎机中通过，或者与用传统方法进行的磨碎比较，在随后的磨碎过程中通过时较易破碎或磨碎。无论如何本发明破碎机10可产生足量的细粒，使之可在磨碎循环中取代传统的球磨机或棒磨机。
因此，通过调整破碎机10取得本发明的高破碎力破碎，其破碎机排矿口宽口50显著收窄，达到传统特定设计极限以下，松脱力F增高到特定设计极限以上，则圆锥破碎机10执行的循环挤压或破碎/混合运转，比按传统调节的破碎设备，可产生较大量的细颗粒产品，而需要的能量仅及其一个分数。
虽然已对本发明圆锥破碎机的破碎方法的特定方案作说明及叙述，熟悉本领域者可了解可就发明作改变及修改，而不脱离发明的范围以及下面权利要求书所界定的范围。
权利要求
1.一种用圆锥破碎机破碎颗粒进料的方法，有一个锥形破碎锥设置，在主机架壳内绕垂直轴线旋转，并由一个固定轧臼壁包围，轧臼壁有锥形破碎表面，轧臼壁以特定的松脱力，在壳上作可松脱的加压，松脱力有特定的最大极限，破碎机的排矿口宽度，或轧臼壁相对于破碎锥的垂直位置，可用可调节环调整，调整排矿口宽度在特定范围中的一点上设定，有特定的最下极限，破碎锥在特定的动力和速度下旋转，动力与速度有特定的最高极限，其特征在于将破碎机排矿口宽度收窄到超过特定最下极限，形成进料强力破碎阶段，在该强力破碎阶段中穿插有该进料的分散阶段，使进料可作混合与逐渐向下的动作；将松脱力增高到特定的最高极限以上，促进破碎机在该窄排矿口宽度时的磨碎作用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该破碎机排矿口宽度的特定范围，包括最窄排矿口宽度大约是3/8英寸，该方法还包括将该排矿口宽度收窄到大约是1/16英寸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提高动力，超过特定的最高水平。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该松脱力比特定松脱力加大至30%到150%范围内。
5.根据权利要求1所述的方法，其特点在于，该破碎机取代磨碎阶段使用的磨碎机。
6.根据权利要求1所述的方法，其特点在于，其旋转速度提高到特定极限以上。
7.根据权利要求1所述的方法，其特点在于，设有装置将液体喷入该破碎机，将该破碎锥及该轧臼壁衬壁淋湿。
全文摘要
用圆锥破碎机磨碎原料的方法，包括将破碎机的排矿口宽度收窄到超过特定最下极限，使破碎锥可按周期施加高水平的挤压破碎力，其中穿插低压下分散阶段将颗粒混合，破碎阶段的循环与破碎锥的旋转循环对应。方法还包括施加在轧臼壁上的松脱力的增高，以改进破碎机在窄排矿口宽度时的磨碎作用。
文档编号B02C2/04GK1051686SQ9010929
公开日1991年5月29日 申请日期1990年11月16日 优先权日1989年11月17日
发明者安东尼·J·马格罗斯基, 维吉亚·K·卡拉 申请人:诺德堡有限公司