一种白刚玉生产工艺及生产设备的制作方法

本发明涉及白刚玉生产领域，特别涉及一种白刚玉生产工艺及生产设备。

背景技术：

白刚玉是以优质的铝氧粉为原料，经电熔冶炼而成，它具有颜色洁白、硬度高、纯度高、自锐性优、磨削力强、耐酸碱腐蚀、耐高温、热稳定性好等特点，白刚玉晶体属三方晶系，其单位晶体是菱面体，体积密度为3.60g/cm³，莫氏硬度10.0，化学性质呈现两性。白刚玉不但是高级的磨料磨具材料，而且还是高级研磨、抛光材料等，用它加工制成的磨具，适用于磨削高碳钢、高速钢及各种不锈钢。白刚玉还被广泛应用于精密铸造、钢铁耐火、化工耐火、95电瓷、装饰瓷等特种陶瓷、日常生活用瓷，以及军工、电子等高科技行。传统的白刚玉颗粒物料制备生产线多采用以下工序：破碎→分段(控制筛)→酸碱洗、水洗→烘干→磁选→精筛等。上述传统生产工艺不仅存在废酸、废碱、粉尘和工业废水对环境的严重污染，同时还存在着劳动强度大、生产环境差、产品清洁度低、生产成本高、占地面积大、各生产工序间不能连续进行等不足之处。在整条线的各种设备的控制上，多采用单机控制，自动化程度相当低下，不能实现各种设备的联动，制约了整个生产线的自动化程度。

现有技术中申请号为201120342681.1的专利公开了用于白刚玉颗粒物料制备的干法连续全自动生产线，包括依次排列的破碎装置、分选装置、清洗装置、磁选装置、筛分装置、自动包装系统和连接在各装置之间的物料输送机构，以及电气控制和监控系统。本实用新型的特点是：采用分选装置、干法清洗装置配合使用，取代了传统的酸碱洗、水洗及烘干工艺，虽然该专利解决了废酸、废碱和工业废水对环境的严重污染并提高了产品质量，白刚玉颗粒物料的清洁度＞98％(传统工艺生产线经多次水洗一般＜96％)，实现了连续化工业生产；但是在实际生产过程中破碎工艺较为单一，易造成原料的浪费。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种白刚玉生产工艺及生产设备，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种白刚玉生产工艺，包括如下步骤：

第一步、上料和熔炼，将工业氧化铝粉送至电弧炉内进行熔炼；

第二步、拣选和破碎，用重锤将从接包中倒出的大块熔块砸碎，再送至破碎装置进行初步破碎；

第三步、筛分，根据物料的粒度大小进行筛分，粒度＞25mm的物料再进行破碎操作；

第四步、磨细，将破碎后的物料送至球磨机磨细，根据最终物料的粒径进行分级。

进一步的，上料和熔炼包括将工业氧化铝粉通过上料送至炉前料仓，再送至倾倒式熔融电弧炉内进行高温熔炼后，将熔液倒入接包车运送至冷却区冷却，形成块状物料。

进一步的，拣选和破碎包括将大块熔块从接包中倒出，用重锤砸成＜300mm的白刚玉块，然后送至颚式破碎机进行初步破碎，得到粒度＜80mm的物料提升至料仓。

进一步的，筛分包括将粒度＜80mm的物料进行二次破碎，二次破碎后的物料提升至筛分平台进行筛分，粒度＜25mm的物料流入料仓，粒度＞25mm的物料则回到颚式破碎机进行再次破碎后重新进入筛分环节。

进一步的，二次破碎后的物料送至立式冲击破碎机中进行第三次破碎，破碎后的物料提升至筛分平台进行筛分，≤3mm、3-10mm的物料分别流入指定料仓，＞10mm的物料中对堆积密度要求高的直接返回立式破碎机再次进行破碎，堆积密度要求低的直接提升到立式破碎后的料仓中。

进一步的，磨细包括将粒度为0-1的物料送至球磨机磨细，然后经分级系统分级后得到粒度小于220目或者粒度小于350目的细粉提升到成品仓，粒度大于220目或者粒度大于350目的物料返回球磨机重新磨细。

进一步的，破碎包括初步破碎和二次破碎，初步破碎用于将粒度＜350mm的白刚玉块破碎至粒度＜80mm的物料，二次破碎用于对粒度＜80mm的物料进行再次破碎。

本发明还提供了一种白刚玉生产设备，采用以上所述的白刚玉生产工艺，所述生产设备包括包括电弧炉、破碎装置、提升装置以及除铁装置。

进一步的，破碎装置包括第一破碎组件、第二破碎组件、第三破碎组件以及双辊破碎机，第一破碎组件和第二破碎组件设置为颚式破碎机，第三破碎组件设置为立式破碎机。

进一步的，所述提升装置设置为多个斗式提升机，每个斗式提升机根据需要确定位置，所述除铁装置设置为多个磁选机，磁选机用于除去破碎后的物料中的铁含量。

相对于现有技术，本发明所述的白刚玉生产工艺及生产设备具有以下优势：

(1)本发明所述的白刚玉生产工艺不仅解决了废酸、废碱和工业废水对环境的严重污染并提高了产品质量，而且经过多级破碎工艺，避免了原料浪费，提高了原料利用率，得到了粒度分布均匀的白刚玉颗粒。

(2)本发明所述的白刚玉生产设备，结构简单，便于控制，保证生产过程顺利进行，使得设备稳定保持稳定运行，方便操作人员维护，同时降低故障几率。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的白刚玉生产工艺流程图；

图2为本发明实施例所述的白刚玉生产设备连接示意图。

附图标记说明：

1-第一颚式破碎机，2-第一斗式提升机，3-第二颚式破碎机，4-第三颚式破碎机，5-第二斗式提升机，6-第三斗式提升机，7-双辊破碎机，8-立式破碎机，9-第四斗式提升机，10-筛分组件，11-第五斗式提升机，12-第六斗式提升机，13-第一磁选机，14-第二磁选机

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

本实施例提供了一种白刚玉生产工艺，包括上料、熔炼、拣选、破碎、筛分和磨细，具体的如下：

(1)上料和熔炼：将工业氧化铝粉通过上料送至炉前料仓，再送至倾倒式熔融电弧炉内进行高温熔炼后，将熔液倒入接包车运送至冷却区冷却，形成块状物料。

(2)拣选和破碎：将大块熔块从接包中倒出，用重锤砸成＜300mm的白刚玉块。然后送至颚式破碎机进行初步破碎，得到粒度＜80mm的物料提升至料仓。

(3)筛分：将粒度＜80mm的物料进行二次破碎，二次破碎后的物料提升至筛分平台进行筛分，粒度＜25mm的物料流入料仓，粒度＞25mm的物料则回到颚式破碎机进行再次破碎后重新进入筛分环节。

二次破碎后的物料送至立式冲击破碎机中进行第三次破碎，破碎后的物料提升至筛分平台进行筛分，≤3mm、3-10mm的物料分别流入指定料仓，＞10mm的物料中对堆积密度要求高的直接返回立式破碎机再次进行破碎，堆积密度要求低的直接提升到立式破碎后的料仓中。

不同粒度的物料分别提升至磁选机除铁后再次筛分，分别得到0-1、1-3、3-5、5-10等不同粒度的段砂，然后进入指定成品仓待包装。

磨细：0-1小粒度的物料送至球磨机磨细，然后经分级系统分级后得到粒度小于220目或者粒度小于350目的细粉提升到成品仓，粒度大于220目或者粒度大于350目的物料返回球磨机重新磨细。

优选的，将粒度小于200目或者粒度小于325目的细粉提升到成品仓，粒度大于200目或者粒度大于325目的物料返回球磨机重新磨细。

本实施例提供的白刚玉破碎生产工艺不仅解决了废酸、废碱和工业废水对环境的严重污染并提高了产品质量，而且经过多级破碎工艺，避免了原料浪费。

实施例2

进一步的，本实施例在上述实施例的基础上，对白刚玉生产工艺进行了进一步的限定。具体如下：

(1)上料：将工业氧化铝粉通过上料送至炉前料仓。

(2)熔炼：将炉前料仓的原料送至倾倒式熔融电弧炉内进行高温熔炼，其中熔融电弧炉的功率为3600kva，原料经高温熔炼后用接包车运送至冷却区进行冷却，形成块状物料。

(3)拣选和破碎：将大块熔块从接包车中倒出，用重锤砸成＜300mm的白刚玉块，然后将＜350mm的白刚玉块送至第一破碎组件进行初步破碎，得到粒度＜80mm的物料，且第一破碎组件为第一颚式破碎机，型号为400×600，第一颚式破碎机的进料速度为30～40t/h，优选为35t/h。

(4)二次破碎：将粒度＜80mm的物料用第一斗式提升机提升至第一料仓，进而进入第二破碎组件进行二次破碎，其中第一斗式提升机的提料速度为35t/h，第一料仓的最大容量为60t。

进一步的，为了缓解第二破碎组件的工作压力，提高破碎效率，本实施例的第二破碎组件设置为两个并列的颚式破碎机，型号为150×750，出料速度为20t/h，且出料的粒径小于30mm。且每个颚式破碎机的出口处连接一个第二斗式提升机。

进一步的，经过二次破碎且粒径小于35mm的物料通过第二斗式提升机进入筛分步骤，进行初步筛分。

(5)一次筛分：将经过二次破碎且粒径小于35mm的物料通过第一筛分组件，经过筛分后，粒径大于25mm的物料返回第二破碎组件进行再破碎后再重新进入筛分环节，粒径小于25mm的物料进入第二料仓，进而进行下一级的破碎和筛分环节。

其中，第一筛分组件设置为两个平行的矿筛，型号为1.2×2.4m，出料速度为20t/h，经过筛分后粒径小于25mm的物料进入第二料仓，且第二料仓的最大容量为50t。

(6)三次破碎：将第二料仓中的物料加入到第三破碎组件中，进行三次破碎。具体步骤为：

将第二料仓中的物料通过皮带传送至悬挂的除铁机中进行除铁，且除铁机的出料速度为30t/h，将物料通入到第三破碎组件中，本实施例将第三破碎组件设置为立式破碎机，型号为700，出料速度为30t/h，经立式破碎机后的物料粒径为小于10mm，破碎后的物料通过第三斗式提升机进入到第三料仓。其中第三料仓的最大容量为50t。

(7)二次筛分：将第三料仓中的物料通过第一电磁振动给料机以及斗式提升机运送至第二筛分组件，进行再次筛分，得到0-3、3-10以及10-25等不同粒度的段砂，其中第二筛分组件的型号为1.2×4m，出料速度为14t/h，经第二筛分组件筛分后粒径小于10mm的物料进入下一步环节，粒径大于10mm且小于25mm的物料进入双辊破碎机中进行破碎，经过双辊破碎机后对堆积度要求高的物料通过斗式提升机回到立式破碎机进行再次破碎，对堆积度要求低的物料直接通过第四斗式提升机进入第三料仓。

进一步的，经第二筛分组件筛分后粒径小于10mm的物料分批次进入不同的料仓中，具体为粒径小于3mm的进入第四料仓中，粒径为3-10mm之间的物料进入第五料仓，少部分粒径处于10-25mm之间的物料经过除铁机以及单辊破碎机进入到第六料仓中存储。

(8)磨细：将第四料仓和第五料仓中的物料分别通过第二电磁振动给料机以及第三电磁振动给料机分别进入到第五斗式提升机11和第六斗式提升机12中，进而进入双辊破碎机和磁选机，对其进行进一步的破碎磨细和除铁操作，从两个双辊破碎机排出的物料分别经过两个不同的筛分装置，进一步筛分出不同粒径的小粒度物料颗粒，经过进一步的磁选机和分级系统进行除铁和分级操作后进入不同的成品仓待包装。

其中，经过多级筛分和破碎后粒径仍较大的物料可以收集回收利用，或者返回至球磨机重新磨细。

优选的，可以根据实际需要将物料粒径级别分为：0～0.2mm、0.2～0.5mm、0.5～1.0mm或者0～0.5mm、0.5～1.0mm等不同粒度的段砂。

本实施例提供的白刚玉破碎生产工艺进一步限定了白刚玉的具体破碎路线及参数，提高了原料利用率，得到了粒度分布均匀的白刚玉颗粒。

实施例3

如图2所示，本实施例还提供了一种白刚玉生产设备，具体包括电弧炉(图中未示出)、破碎装置、提升装置以及除铁装置，其中电弧炉用于将工业氧化铝粉熔融，进而进行冷却呈块状。

进一步的，破碎装置包括第一破碎组件、第二破碎组件、第三破碎组件以及双辊破碎机，第一破碎组件和第二破碎组件设置为颚式破碎机，且颚式破碎机的数量设置为至少3个，第三破碎组件设置为立式破碎机，提升装置设置为多个斗式提升机，且每个斗式提升机的位置根据需要设置，具体的提升装置包括第一斗式提升机、第二斗式提升机、第三斗式提升机和第四斗式提升机。

进一步的，所述除铁装置设置为多个磁选机，磁选机的数量根据需要设置，用于除去破碎后的物料中的铁含量。

具体的，在电弧炉的末端连接第一颚式破碎机1，用于对块状物料进行初步破碎；更进一步的，第一颚式破碎机1的另一端连接第一斗式提升机2，在第一斗式提升机2远离第一颚式破碎机1的一端连接并列的第二颚式破碎机3和第三颚式破碎机4，第一斗式提升机2将第一颚式破碎机1排出的物料提升至并列的第二颚式破碎机3和第三颚式破碎机4，第二颚式破碎机3和第三颚式破碎机4用于对物料进行二次破碎。分别在第二颚式破碎机3和第三颚式破碎机4的末端连接第二斗式提升机5和第三斗式提升机6，第二斗式提升机5和第三斗式提升机6分别用于将第二颚式破碎机3和第三颚式破碎机4排出的物料提升至筛分组件10进行筛分

进一步的，经过筛分组件筛分过后的物料部分进入双辊破碎机7进行再破碎，对堆积度要求高的物料回到立式破碎机8，对堆积度要求低的物料直接进入第四斗式提升机9。

进一步的，在立式破碎机8上连接第四斗式提升机9，第四斗式提升机9用于将立式破碎机8以及双辊破碎机7排出的物料提升至第三料仓中。

进一步的，在第三料仓远离立式破碎机8的一侧连接第五斗式提升机11和第六斗式提升机12，用于将物料提升至下一步的除铁装置。

更进一步的，除铁装置设置为多个磁选机，具体包括并列的第一磁选机13和第二磁选机14，第一磁选机13和第二磁选机14用于除去破碎后的物料中的铁含量，提升白刚玉产品质量。

本实施例提供的白刚玉生产设备，结构简单，便于控制，保证生产过程顺利进行，使得设备稳定保持稳定运行，方便操作人员维护，同时降低故障几率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。