本发明涉及有色金属冶炼技术领域，特别涉及一种海绵钛加工破碎系统及方法。
背景技术：
海绵钛作为钛及钛合金制备的原料，目前工业上只由Kroll法生产，然而真空蒸馏冷却后海绵钛成坨状，为了对其进行熔炼，并有效控制杂质元素的偏析，因此国标GB/T 2524-2010规定将其破碎成杂质元素合格粒度为0.83～25.4mm颗粒。
未破碎海绵钛呈多孔状，密度在1.0～3.5g/cm3之间，其硬度一般在80～200HB之间，导热性能差。对于海绵钛的破碎，既要保证较高的破碎效率，又不允许引入外来杂质，另外还应尽量保留海绵钛的多孔结构。目前海绵钛的破碎系统及工艺主要存在破碎效率低、破碎过程中海绵钛温度高、海绵钛易吸收空气中氧气、氮气等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是：提供一种高效、全自动、无污染的海绵钛加工破碎系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的海绵钛加工破碎系统，包括依次连接的前处理系统、三级破碎系统和后处理系统，所述前处理系统包括依次连接的油压切片机、前处理料箱、前处理料仓、前处理振动给料器和颚式破碎机，所述三级破碎系统包括初破子系统、中破子系统和细破子系统，其中初破子系统包括依次连接的初破上料皮带、初破料仓、初破振动给料器、初破双齿辊式破碎机和初破振动多级筛，中破子系统包括依次连接的中破上料皮带、中破料仓、中破振动给料器、中破双齿辊式破碎机和中破振动多级筛，细破子系统包括依次连接的细破上料皮带、细破料仓、细破振动给料器、细破双齿辊式破碎机和细破振动多级筛，所述后处理系统包括依次连接的后处理上料皮带、后处理料仓、后处理振动给料器、分拣平台、后处理振动多级筛和后处理料箱，在后处理振动给料器与分拣平台之间设置有磁选机和风选机，所述初破上料皮带将颚式破碎机的出料输送给初破料仓，所述中破上料皮带将初破振动多级筛的不合格出料输送给中破料仓，所述细破上料皮带将中破振动多级筛的不合格出料输送给细破料仓，还包括合格出料输送皮带，合格出料输送皮带将初破振动多级筛、中破振动多级筛及细破振动多级筛的合格出料输送至后处理上料皮带，后处理上料皮带将合格出料输送给后处理料仓，还包括将中破振动多级筛的不合格出料反给初破料仓的中破返料皮带、将细破振动多级筛的不合格出料反给中破料仓的细破返料皮带以及将后处理振动多级筛的不合格出料反给细破料仓的后处理返料皮带。
本发明解决其技术问题所采用的海绵钛加工破碎方法，使用如上所述的海绵钛加工破碎系统，并包括如下步骤
A、用油压切片机将海绵钛坨切成薄片，然后通过前处理料箱运输至前处理料仓中，前处理料仓中的海绵钛通过前处理振动给料器自动加入到颚式破碎机中；
B、经颚式破碎机破碎后的海绵钛通过初破上料皮带运送至初破料仓中，初破料仓中的海绵钛通过初破振动给料器自动加入到初破双齿辊式破碎机中，然后使用初破振动多级筛对初破双齿辊式破碎机破碎后的物料进行筛分，其中粒径合格的海绵钛通过合格出料输送皮带及后处理上料皮带直接送至后处理料仓中，粒径不合格的海绵钛通过中破上料皮带运送至中破料仓中；
C、中破料仓中的海绵钛通过中破振动给料器自动加入到中破双齿辊式破碎机中，然后使用中破振动多级筛对中破双齿辊式破碎机破碎后的物料进行筛分，其中粒径合格的海绵钛通过合格出料输送皮带及后处理上料皮带直接送至后处理料仓中，特大粒径的不合格物料通过中破返料皮带返料至初破料仓中，大中粒径的不合格海绵钛通过细破上料皮带运送至细破料仓中；
D、细破料仓中的海绵钛通过细破振动给料器自动加入到细破双齿辊式破碎机中，然后使用细破振动多级筛对细破双齿辊式破碎机破碎后的物料进行筛分，其中粒径合格的海绵钛通过合格出料输送皮带及后处理上料皮带直接送至后处理料仓中，大粒径的不合格物料通过细破返料皮带返料至中破料仓中，中粒径的不合格海绵钛通过后处理上料皮带送至后处理系统料仓中；
E、后处理系统料仓中的海绵钛通过后处理振动给料器自动加入到分拣平台上，分拣平台上的物料先后经风选机、磁选机进行磁选及风选，分选后的物料经后处理振动多级筛进行筛分，其中粒径不合格的海绵钛经返后处理返料皮带返料至细破料仓中，粒径合格的海绵钛盛放在后处理料箱中等待包装。
进一步的是，步骤A中，用油压切片机将海绵钛坨切成10～30mm的薄片。
进一步的是，步骤B、C、D、E中，粒径合格的海绵钛的粒径小于25.4mm，步骤B、E中，粒径不合格的海绵钛的粒径大于25.4mm。
进一步的是，步骤C中，特大粒径的不合格物料的粒径大于150mm，大中粒径的不合格海绵钛的粒径在25.4～150mm之间。
进一步的是，步骤D中，大粒径的不合格物料的粒径大于100mm，中粒径的不合格海绵钛的粒径在25.4～100mm之间。
本发明的有益效果是：由于在破碎系统各级均采用了振动给料器对破碎机的进料速度进行调控，并且采用了多级振动筛对不同粒度的海绵钛进行分选，采用上料皮带及反料皮带对将不同粒度的海绵钛送至相应的系统中，提高了整个破碎系统的破碎效率；由于在三级破碎系统中，均是通过上料皮带自动上料，通过振动给料器自动给料，经过破碎机破碎的海绵钛再经多级振动筛进行自动粒度分级，并通过上料皮带或反料皮带自动上料或者反料，并且在后处理系统中，海绵钛经上料皮带依次经料仓、振动给料器送至磁选、风选平台，并通过多级振动筛分级后使用上料皮带进行返料，使海绵钛破碎过程的全自动化；由于海绵钛的破碎效率高，可以降低其粘连及升温，另一方面在后处理系统安装海绵钛磁选机、风选机以分离含铁较高海绵钛颗粒、小粒粉尘及胶粒，可以实现海绵钛的无污染破碎。此种海绵钛加工破碎系统及工艺具有海绵钛的破碎效率高、自动化程度高、海绵钛破碎温度低、各级破碎给料量自动控制、铁含量高海绵钛自动分选、海绵钛中氯化物粉尘及皮带磨损胶粒自动分离等优点。
附图说明
图1为本发明所涉及的海绵钛加工破碎系统的结构示意图；
图中编号代表的含义：油压切片机11、前处理料箱12、前处理料仓13、前处理振动给料器14、颚式破碎机15、初破上料皮带211、初破料仓212、初破振动给料器213、初破双齿辊式破碎机214、初破振动多级筛215、中破上料皮带221、中破料仓222、中破振动给料器223、中破双齿辊式破碎机224、中破振动多级筛225、细破上料皮带231、细破料仓232、细破振动给料器233、细破双齿辊式破碎机234、细破振动多级筛235、后处理上料皮带31、后处理料仓32、后处理振动给料器33、分拣平台34、后处理振动多级筛35、后处理料箱36、磁选机37、风选机38、合格出料输送皮带4、中破返料皮带51、细破返料皮带52、后处理返料皮带53。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明仅用于帮助理解本发明，并不构成对本发明的限定。
如图1所示，本发明所涉及到的一种海绵钛加工破碎系统，包括依次连接的前处理系统、三级破碎系统和后处理系统，所述前处理系统包括依次连接的油压切片机11、前处理料箱12、前处理料仓13、前处理振动给料器14和颚式破碎机15，所述三级破碎系统包括初破子系统、中破子系统和细破子系统，其中初破子系统包括依次连接的初破上料皮带211、初破料仓212、初破振动给料器213、初破双齿辊式破碎机214和初破振动多级筛215，中破子系统包括依次连接的中破上料皮带221、中破料仓222、中破振动给料器223、中破双齿辊式破碎机224和中破振动多级筛225，细破子系统包括依次连接的细破上料皮带231、细破料仓232、细破振动给料器233、细破双齿辊式破碎机234和细破振动多级筛235，所述后处理系统包括依次连接的后处理上料皮带31、后处理料仓32、后处理振动给料器33、分拣平台34、后处理振动多级筛35和后处理料箱36，在后处理振动给料器33与分拣平台34之间设置有磁选机37和风选机38，所述初破上料皮带211将颚式破碎机15的出料输送给初破料仓212，所述中破上料皮带221将初破振动多级筛215的不合格出料输送给中破料仓222，所述细破上料皮带231将中破振动多级筛225的不合格出料输送给细破料仓232，还包括合格出料输送皮带4，合格出料输送皮带4将初破振动多级筛215、中破振动多级筛225及细破振动多级筛235的合格出料输送至后处理上料皮带31，后处理上料皮带31将合格出料输送给后处理料仓32，还包括将中破振动多级筛225的不合格出料反给初破料仓212的中破返料皮带51、将细破振动多级筛235的不合格出料反给中破料仓222的细破返料皮带52以及将后处理振动多级筛35的不合格出料反给细破料仓232的后处理返料皮带53。
油压切片机11能将海绵钛坨切成薄片；前处理振动给料器14、初破振动给料器213、中破振动给料器223、细破振动给料器233及后处理振动给料器33可以对相应系统中的破碎机的进料速度进行调控；初破双齿辊式破碎机214、中破双齿辊式破碎机224及细破双齿辊式破碎机234能有效地解决物料升温及粘连的问题，可以提高破碎效率；初破振动多级筛215、中破振动多级筛225、细破振动多级筛235及后处理振动多级筛35可以控制进入各个系统的进料粒度，进一步提高破碎效率；中破返料皮带51、细破返料皮带52及后处理返料皮带53能将不合格的海绵钛按照粒度大小输送到相应的三级破碎系统的子系统中，对海绵钛进行二次破碎，可以进一步提高整个破碎系统的破碎效率；磁选机37和风选机38可以分离含铁较高海绵钛颗粒、小粒粉尘及胶粒，以提高海绵钛的纯度，实现海绵钛的无污染破碎。整个海绵钛加工破碎系统自动上料、自动给料、自动分料、自动选料，实现了海绵钛破碎过程的全自动化。
本发明所涉及到的海绵钛加工破碎系统的海绵钛加工破碎方法，包括如下步骤
A、用油压切片机11将海绵钛坨切成薄片，然后通过前处理料箱12运输至前处理料仓13中，前处理料仓13中的海绵钛通过前处理振动给料器14自动加入到颚式破碎机15中；
B、经颚式破碎机15破碎后的海绵钛通过初破上料皮带211运送至初破料仓212中，初破料仓212中的海绵钛通过初破振动给料器213自动加入到初破双齿辊式破碎机214中，然后使用初破振动多级筛215对初破双齿辊式破碎机214破碎后的物料进行筛分，其中粒径合格的海绵钛通过合格出料输送皮带4及后处理上料皮带31直接送至后处理料仓32中，粒径不合格的海绵钛通过中破上料皮带221运送至中破料仓222中；
C、中破料仓222中的海绵钛通过中破振动给料器223自动加入到中破双齿辊式破碎机224中，然后使用中破振动多级筛225对中破双齿辊式破碎机224破碎后的物料进行筛分，其中粒径合格的海绵钛通过合格出料输送皮带4及后处理上料皮带31直接送至后处理料仓32中，特大粒径的不合格物料通过中破返料皮带51返料至初破料仓212中，大中粒径的不合格海绵钛通过细破上料皮带231运送至细破料仓232中；
D、细破料仓232中的海绵钛通过细破振动给料器233自动加入到细破双齿辊式破碎机234中，然后使用细破振动多级筛235对细破双齿辊式破碎机234破碎后的物料进行筛分，其中粒径合格的海绵钛通过合格出料输送皮带4及后处理上料皮带31直接送至后处理料仓32中，大粒径的不合格物料通过细破返料皮带52返料至中破料仓222中，中粒径的不合格海绵钛通过后处理上料皮带31送至后处理料仓32后处理系统料仓中；
E、后处理料仓32后处理系统料仓中的海绵钛通过后处理振动给料器33自动加入到分拣平台34上，分拣平台34上的物料先后经风选机38、磁选机37进行风选及磁选，分选后的物料经后处理振动多级筛35进行筛分，其中粒径不合格的海绵钛经返后处理返料皮带53返料至细破料仓232中，粒径合格的海绵钛盛放在后处理料箱36中等待包装。
优选的，步骤A中，用油压切片机11将海绵钛坨切成10～30mm的薄片。步骤B、C、D、E中，粒径合格的海绵钛的粒径小于25.4mm，步骤B、E中，粒径不合格的海绵钛的粒径大于25.4mm。步骤C中，特大粒径的不合格物料的粒径大于150mm，大中粒径的不合格海绵钛的粒径在25.4～150mm之间。步骤D中，大粒径的不合格物料的粒径大于100mm，中粒径的不合格海绵钛的粒径在25.4～100mm之间。即各级破碎后粒度小于25.4mm的海绵钛直接由合格出料输送皮带4被送至后处理系统，经中、细破后粒度大于150mm及100mm的海绵钛经由中破返料皮带51及细破返料皮带52被分别返料至初破料仓212和中破料仓222中；进入后处理系统的粒径大于25.4mm海绵钛经由后处理返料皮带53被返料至三级破碎系统中的细破料仓232中。通过多级反料，对不合格海绵钛进行多级及多次破碎，实现了海绵钛的精细化破碎，提高了海绵钛的破碎效率。
实施例
使用风镐将海绵钛坨与其罐壁接触部位打除干净，再用油压切片机11将其切至10～30mm的薄片，然后通过前处理料箱12运输至颚式破碎机15上方的前处理料仓13中，前处理料仓13的中海绵钛通过前处理振动给料器14以6t/h的速度自动加入到颚式破碎机5中，并且颚式破碎机5以58～69mm/s的切割速度进行破碎；
经颚式破碎机5破碎后的海绵钛通过初破上料皮带211运送至初破料仓212中，初破料仓212中的海绵钛通过初破振动给料器213以4.0t/h的速度自动加入到初破双齿辊式破碎机214中，并且初破双齿辊式破碎机214以5～67mm/s的切割速度进行破碎，然后使用初破振动多级筛215对初破双齿辊式破碎机214破碎后物料进行筛分，其中粒径小于25.4mm的海绵钛通过合格出料输送皮带4及后处理上料皮带31直接送至后处理料仓32中，粒径大于25.4mm的海绵钛通过中破上料皮带221运送至中破料仓222中；中破料仓222中的海绵钛通过中破振动给料器223以3.5t/h的速度自动加入到中破双齿辊式破碎机224中，并且中破双齿辊式破碎机224以56～67mm/s的切割速度进行破碎，然后使用中破振动多级筛225对中破双齿辊式破碎机224破碎后的物料进行筛分，其中粒径小于25.4mm的海绵钛钛通过合格出料输送皮带4及后处理上料皮带31直接送至后处理料仓32中，粒径大于150mm的物料通过中破返料皮带51返料至初破料仓212中，粒径在25.4～150mm间的海绵钛通过细破上料皮带231运送至细破料仓232中，细破料仓232中的海绵钛通过细破振动给料器233以3.3t/h的速度自动加入到细破双齿辊式破碎机234中，并且细破双齿辊式破碎机234以56～67mm/s的切割速度进行破碎，然后使用细破振动多级筛235对细破双齿辊式破碎机234破碎后的物料进行筛分，其中粒径小于25.4mm的海绵钛通过合格出料输送皮带4及后处理上料皮带31直接送至后处理料仓32中，粒径大于100mm的物料通过细破返料皮带52返料至中破料仓222中，粒径在25.4～100mm间的海绵钛通过后处理上料皮带31送至后处理料仓32中；
后处理料仓32中的海绵钛通过后处理振动给料器33以4.0t/h的速度自动加入到分拣平台34上，分拣平台34上的物料先后经风选机38、磁选机37进行风选及磁选，分选后的物料经后处理振动多级筛35进行筛分，其中粒径大于25.4mm的海绵钛经后处理返料皮带53返料至细破料仓232中，粒径小于25.4mm的海绵钛盛放在后处理料箱36中等待包装。