一种低能耗热矿破碎装置的制作方法

本发明属于采矿和金属矿处理装置领域，具体涉及一种低能耗热矿破碎装置。

背景技术：

金属矿在进行金属提取的时候大多数都需要先将矿石进行粉碎研磨，而为了强化粉碎效率，现有工艺也会将矿物在粉碎之前进行加热，从而形成热矿。但是现有热矿破碎装置在破碎和研磨的过程中还会产生大量的热量，而这些热量大多通过空气扩散掉，从而导致生产环境温度较高；也有一部分传导到破碎部件或研磨部件中，从而导致这些部件温度非常高，既对部件的材质提出更高的要求，同时也会导致部件的损坏率很高。为了降低部件的温度，现有的常规做法即是在破碎和研磨过程中对部件进行喷水冷却，而这又要耗费掉大量的水资源，同时也会导致矿物含水量过高，影响粉矿的进一步处理。

技术实现要素：

本发明的提出一种低能耗热矿破碎装置，通过循环水的合理设置、配合破碎腔、准备腔、研磨腔的合理设置，使得生产环境友好度大幅度提升、总体能耗得到有效降低，并且生产效率得到提升。

通过如下技术手段实现：

一种低能耗热矿破碎装置，包括准备腔、加热腔、破碎腔、研磨腔和传送腔。

所述准备腔用于对原矿进行预热和湿润，在内部顶端设置有准备腔喷嘴，在中下部横向设置有原矿传送带，在所述原矿传送带下侧设置有循环水出口，所述原矿传送带一端与原矿的原料入口相连，另一端与所述加热腔相连，在所述准备腔的整个外壳的各个壁上均中空设置有循环水通道。

所述加热腔用于加热原矿，在内部四壁设置有加热元件，在下部设置有加热腔出口与所述破碎腔连接，将加热后的原矿加入到破碎腔中。

所述破碎腔用于对原矿进行破碎，在中心纵向设置有破碎轴，在破碎轴内部设置有用于通过循环水的中心主通道，在破碎轴外部间隔设置有圆台形的破碎轴破碎部件，在破碎腔内壁上设置有腔壁破碎部件，所述腔壁破碎部件与破碎轴破碎部件间隔设置，在破碎腔顶端与破碎轴同轴的部位设置有破碎电机，所述破碎电机用于驱动破碎轴转动，在破碎腔左侧壁内部中空设置有通过循环水的左侧通道，在破碎腔右侧壁内部中空设置有通过循环水的右侧通道。

所述研磨腔用于对破碎后的原矿进行研磨，设置在破碎腔的下部，在所述破碎腔底部与研磨腔相接的部位设置有多个研磨腔入口，与所述破碎轴同轴的部位设置有研磨轴，在所述研磨轴顶端设置有能够提升和降下所述研磨轴的研磨轴提升部件，所述中心主通道延伸到研磨腔中的研磨轴内部形成研磨腔循环水通道，所述研磨轴为倒圆台形，研磨腔外壳内部设置为与所述研磨轴形状配合的倒圆台形，并在其内部从顶端螺旋向下设置有半圆形凹向的研磨通道，所述研磨轴上设置有形状和位置与研磨通道均配合的研磨凸起，在所述研磨腔外壳底部设置有研磨腔出口，在所述研磨腔出口横向设置有研磨出口挡板，并设置有控制所述研磨出口挡板开闭的挡板开关。

在所述研磨腔出口下部设置有传送腔，所述传送腔包括纵向部分和横向部分，所述纵向部分与所述研磨腔出口相连，所述横向部分与所述纵向部分下部相连，所述横向部分顶端设置有传送腔喷嘴，底端设置有成品传送带。

所述左侧通道顶端设置有循环水入口，在底端与右侧通道和中心主通道连通，在所述右侧通道和中心主通道顶端均与所述准备腔底部的循环水通道相连通，所述循环水出口流出的循环水和传送腔中流出的污水均通过污水处理系统得到中水后，再次导入所述循环水入口内。

作为优选，所述左侧通道包括破碎腔整个左侧壁内部的中空部分以及前后两个侧壁靠近左侧部分的中空部分，所述右侧通道包括破碎腔整个右侧壁内部的中空部分以及前后两个侧壁靠近右侧部分的中空部分，所述左侧通道与所述右侧通道通过破碎腔底部连通。

作为优选，所述研磨凸起为截面为半圆形的一体的螺旋向下的凸起。

作为优选，所述破碎轴破碎部件和腔壁破碎部件均为硬质合金。

作为优选，所述破研磨凸起和研磨通道均为粗糙化处理的硬质合金。

作为优选，所述研磨轴提升部件提起研磨轴的时候，所述挡板开关将所述研磨出口挡板打开，同时所述研磨腔入口关闭，当所述研磨轴提升部件降下研磨轴的时候，所述挡板开关将所述研磨出口挡板关闭，同时所述研磨腔入口打开。

作为优选，所述腔壁破碎部件设置为与破碎轴破碎部件斜度相同的圆台形。

作为优选，所述中心主通道、研磨腔循环水通道、左侧通道以及右侧通道在破碎腔底部四个方向相通设置。

本发明的效果在于：

1，通过对破碎装置整体水循环余热利用系统进行设置，使得将矿物余热、破碎产生的热、研磨产生的热，又重新转化到新矿的预热中，达到了热量的高度利用。由于破碎部件和研磨部件现有都是合金类的，其热传导性能非常好，因此在其内部设置了循环水通道，当破碎部件、研磨部件对矿物进行破碎和研磨的时候，会将矿物多余的热量、破碎和研磨摩擦产生的大量的热量直接传导到循环水中，从而可以保证破碎部件和研磨部件的温度最高也不会超过100℃，从而可以很好的对破碎部件和研磨部件进行有效的保护。而无需通过外部对破碎过程中不断的喷水对其进行冷却了，那样处理不但降温效果不稳定，而且会大大增加矿物的含水量。

循环水从破碎腔外壳(整个外壳都是中空的)内部一侧(左侧)进入左侧通道，接收内部矿物与左侧壁碰撞、破碎、摩擦以及余热带来的热量进行初步加热，然后循环水流动到底部，流经中心主通道、研磨腔循环水通道和右侧通道，逐步的加热循环水，被加热之后的循环水通过准备腔底部进入到准备腔，通过侧壁流动初步对内部空气进行加热，使得内部保持相对较高的温度，然后流动到准备腔顶端，通过喷嘴将高温的循环水喷射到原矿上，对矿物进行预热，使得在加热腔的时候，不用耗费大量的电能即能实现矿物的温度升高。喷射之后的循环水通过准备腔下部设置的出口流出，由于其中混入了一些碎矿粉末，通过简单的石英砂和活性炭过滤之后即可从循环水入口进入，再次进入到循环水系统，也没有浪费水资源。

2，通过设置倒圆台形的研磨轴，使得部分利用圆台的重力，而减少动力输入即可达到研磨的效果，通过设置可以对研磨轴上下运动的提升装置，使得在研磨过程中，破碎的矿物陆续不断的进入研磨通道，当研磨达到一定程度后，提起研磨轴，打开研磨出口并关闭破碎矿的出入口，使得研磨腔中研磨过的矿粉都排出，避免了没有研磨的碎矿和研磨后的粉矿混合出矿问题的产生。通过设置螺旋形的研磨通道，使得破碎后的矿物大部分都是在研磨通道中进行研磨的，在不增加装置整体体积的情况下，大大延长了研磨通道，从而延长了矿物在研磨腔中停留时间，增加了研磨过程，单位长度内降低了研磨强度，但是还提高了研磨质量。矿物并不是直接从顶部掉落到底部，而是顺着研磨通道边研磨边向下运动，到达底部的时候已经被研磨了很长时间，而研磨的过程中产生大量的摩擦热通过研磨轴内部的循环水传递走，从而也不会增加研磨通道和研磨凸起的温度，从而可以保证研磨质量同时也不会较快的损坏研磨凸起，从而既提高了研磨质量，又不增加矿物中的含水量，能量也得到了有效的回收，装置体积也没有增加。

3，由于本发明通过内部循环水传导热量，因此矿物的含水量并不是很高，而为了避免粉尘，也同时为了矿物中具有一定的含水量，在准备腔和传送腔中均设置有喷水喷嘴，通过控制喷嘴的开闭和喷水强度即可很好的控制矿物的含水量和矿尘量，而喷嘴喷出的水在矿物经过后通过传送腔底部的出口对其进行收集后经过除矿粉处理后即可再次进入到循环水系统继续进行热量传递。

本发明的水循环系统配合特定的研磨系统，使得水在本发明中既起到热量传递的作用，还起到合理调节矿物含水量和防尘的作用，对环境(空气、水体、热量)不造成压力，节约了能源输出。

附图说明

图1为本发明低能耗热矿破碎装置剖视的结构示意图。

图2为本发明研磨轴局部的结构示意图。

其中：1-准备腔，11-准备腔喷嘴，12-原矿传送带，13-循环水出口，2-加热腔，21-加热腔出口，3-破碎腔，31-循环水入口，32-中心主通道，33-左侧通道，34-腔壁破碎部件，35-破碎轴破碎部件，36-破碎轴，37-破碎电机，38-右侧通道，4-传送腔，41-成品传送带，42-传送腔喷嘴，51-研磨腔入口，52-研磨轴提升部件，53-研磨轴，54-研磨凸起，55-研磨出口挡板，56-挡板开关，57-研磨腔循环水通道，58-研磨通道，图中箭头方向为循环水流动方向。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，

一种低能耗热矿破碎装置，包括准备腔、加热腔、破碎腔、研磨腔和传送腔。

所述准备腔用于对原矿进行预热和湿润，在内部顶端设置有准备腔喷嘴，在中下部横向设置有原矿传送带，在所述原矿传送带下侧设置有循环水出口，所述原矿传送带一端与原矿的原料入口相连，另一端与所述加热腔相连，在所述准备腔的整个外壳的各个壁上均中空设置有循环水通道。

所述加热腔用于加热原矿，在内部四壁设置有加热元件，在下部设置有加热腔出口与所述破碎腔连接，将加热后的原矿加入到破碎腔中。

所述破碎腔用于对原矿进行破碎，在中心纵向设置有破碎轴，在破碎轴内部设置有用于通过循环水的中心主通道，在破碎轴外部间隔设置有圆台形的破碎轴破碎部件，在破碎腔内壁上设置有腔壁破碎部件，所述腔壁破碎部件与破碎轴破碎部件间隔设置，在破碎腔顶端与破碎轴同轴的部位设置有破碎电机，所述破碎电机用于驱动破碎轴转动，在破碎腔左侧壁内部中空设置有通过循环水的左侧通道，在破碎腔右侧壁内部中空设置有通过循环水的右侧通道。

其中破碎轴破碎部件为15个，腔壁破碎部件为12个。

所述研磨腔用于对破碎后的原矿进行研磨，设置在破碎腔的下部，在所述破碎腔底部与研磨腔相接的部位设置有多个研磨腔入口，与所述破碎轴同轴的部位设置有研磨轴，在所述研磨轴顶端设置有能够提升和降下所述研磨轴的研磨轴提升部件，所述中心主通道延伸到研磨腔中的研磨轴内部形成研磨腔循环水通道，所述研磨轴为倒圆台形，研磨腔外壳内部设置为与所述研磨轴形状配合的倒圆台形，并在其内部从顶端螺旋向下设置有半圆形凹向的研磨通道，所述研磨轴上设置有形状和位置与研磨通道均配合的研磨凸起，在所述研磨腔外壳底部设置有研磨腔出口，在所述研磨腔出口横向设置有研磨出口挡板，并设置有控制所述研磨出口挡板开闭的挡板开关。

研磨通道长度为研磨轴轴线长度的6.2倍。

在所述研磨腔出口下部设置有传送腔，所述传送腔包括纵向部分和横向部分，所述纵向部分与所述研磨腔出口相连，所述横向部分与所述纵向部分下部相连，所述横向部分顶端设置有传送腔喷嘴，底端设置有成品传送带。

所述左侧通道顶端设置有循环水入口，在底端与右侧通道和中心主通道连通，在所述右侧通道和中心主通道顶端均与所述准备腔底部的循环水通道相连通，所述循环水出口流出的循环水和传送腔中流出的污水均通过污水处理系统得到中水后，再次导入所述循环水入口内。

所述左侧通道包括破碎腔整个左侧壁内部的中空部分以及前后两个侧壁靠近左侧部分的中空部分，所述右侧通道包括破碎腔整个右侧壁内部的中空部分以及前后两个侧壁靠近右侧部分的中空部分，所述左侧通道与所述右侧通道通过破碎腔底部连通。

所述研磨凸起为截面为半圆形的一体的螺旋向下的凸起。

所述破碎轴破碎部件和腔壁破碎部件均为硬质合金。

所述破研磨凸起和研磨通道均为粗糙化处理的硬质合金。

所述研磨轴提升部件提起研磨轴的时候，所述挡板开关将所述研磨出口挡板打开，同时所述研磨腔入口关闭，当所述研磨轴提升部件降下研磨轴的时候，所述挡板开关将所述研磨出口挡板关闭，同时所述研磨腔入口打开。

所述腔壁破碎部件设置为与破碎轴破碎部件斜度相同的圆台形。

所述中心主通道、研磨腔循环水通道、左侧通道以及右侧通道在破碎腔底部四个方向相通设置。

对比例1

本对比例其他设置均与实施例1相同，不同之处在于没有设置循环水系统，而是采用内部对破碎部件和研磨通道进行喷水的方式冷却这些易损部件。通过24小时的生产，测得粉矿中含水量不稳定，最多的一批比最少的一批含水量高出12个百分点，电能耗费比实施例1高9％，耗费水量比实施例1高32％，操作工周围空气温度比实施例1平均高2.2℃。

实施例2

如图1和图2所示：

一种低能耗热矿破碎装置，包括准备腔、加热腔、破碎腔、研磨腔和传送腔。

所述准备腔用于对原矿进行预热和湿润，在内部顶端设置有准备腔喷嘴，在中下部横向设置有原矿传送带，在所述原矿传送带下侧设置有循环水出口，所述原矿传送带一端与原矿的原料入口相连，另一端与所述加热腔相连，在所述准备腔的整个外壳的各个壁上均中空设置有循环水通道。

所述加热腔用于加热原矿，在内部四壁设置有加热元件，在下部设置行加热腔出口与所述破碎腔连接，将加热后的原矿加入到破碎腔中。

所述破碎腔用于对原矿进行破碎，在中心纵向设置有破碎轴，在破碎轴内部设置有用于通过循环水的中心主通道，在破碎轴外部间隔设置有圆台形的破碎轴破碎部件，在破碎腔内壁上设置有腔壁破碎部件，所述腔壁破碎部件与破碎轴破碎部件间隔设置，在破碎腔顶端与破碎轴同轴的部位设置有破碎电机，所述破碎电机用于驱动破碎轴转动，在破碎腔左侧壁内部中空设置有通过循环水的左侧通道，在破碎腔右侧壁内部中空设置有通过循环水的右侧通道。

其中破碎轴破碎部件为16个，腔壁破碎部件为16个。

所述研磨腔用于对破碎后的原矿进行研磨，设置在破碎腔的下部，在所述破碎腔底部与研磨腔相接的部位设置有多个研磨腔入口，与所述破碎轴同轴的部位设置有研磨轴，在所述研磨轴顶端设置有能够提升和降下所述研磨轴的研磨轴提升部件，所述中心主通道延伸到研磨腔中的研磨轴内部形成研磨腔循环水通道，所述研磨轴为倒圆台形，研磨腔外壳内部设置为与所述研磨轴形状配合的倒圆台形，并在其内部从顶端螺旋向下设置有半圆形凹向的研磨通道，所述研磨轴上设置有形状和位置与研磨通道均配合的研磨凸起，在所述研磨腔外壳底部设置有研磨腔出口，在所述研磨腔出口横向设置有研磨出口挡板，并设置有控制所述研磨出口挡板开闭的挡板开关。

研磨通道长度为研磨轴轴线长度的8倍。

在所述研磨腔出口下部设置有传送腔，所述传送腔包括纵向部分和横向部分，所述纵向部分与所述研磨腔出口相连，所述横向部分与所述纵向部分下部相连，所述横向部分顶端设置有传送腔喷嘴，底端设置有成品传送带。

所述左侧通道顶端设置有循环水入口，在底端与右侧通道和中心主通道连通，在所述右侧通道和中心主通道顶端均与所述准备腔底部的循环水通道相连通，所述循环水出口流出的循环水和传送腔中流出的污水均通过污水处理系统得到中水后，再次导入所述循环水入口内。

所述左侧通道包括破碎腔整个左侧壁内部的中空部分以及前后两个侧壁靠近左侧部分的中空部分，所述右侧通道包括破碎腔整个右侧壁内部的中空部分以及前后两个侧壁靠近右侧部分的中空部分，所述左侧通道与所述右侧通道通过破碎腔底部连通。

所述研磨凸起为截面为半圆形的一体的螺旋向下的凸起。

所述破碎轴破碎部件和腔壁破碎部件均为硬质合金。

所述破研磨凸起和研磨通道均为粗糙化处理的硬质合金。

所述研磨轴提升部件提起研磨轴的时候，所述挡板开关将所述研磨出口挡板打开，同时所述研磨腔入口关闭，当所述研磨轴提升部件降下研磨轴的时候，所述挡板开关将所述研磨出口挡板关闭，同时所述研磨腔入口打开。

所述腔壁破碎部件设置为与破碎轴破碎部件斜度相同的圆台形。

所述中心主通道、研磨腔循环水通道、左侧通道以及右侧通道在破碎腔底部四个方向相通设置。

对比例2

本对比例其他设置方式与实施例2相同，不同之处在于没有设置研磨通道也没有设置于研磨通道配合的研磨凸起。经过12小时的生产，通过检测，研磨矿粉的粒度平均是实施例2的1.8倍，并且粒度不均匀，同时粉矿产出率比实施例2低11％。

实施例3

一种低能耗热矿破碎装置，包括准备腔、加热腔、破碎腔、研磨腔和传送腔。

所述准备腔用于对原矿进行预热和湿润，在内部顶端设置有准备腔喷嘴，在中下部横向设置有原矿传送带，在所述原矿传送带下侧设置有循环水出口，所述原矿传送带一端与原矿的原料入口相连，另一端与所述加热腔相连，在所述准备腔的整个外壳的各个壁上均中空设置有循环水通道。

所述加热腔用于加热原矿，在内部四壁设置有加热元件，在下部设置有加热腔出口与所述破碎腔连接，将加热后的原矿加入到破碎腔中。

所述加热腔出口设置有两个，分别与破碎腔顶端两侧的入口相连(破碎电机的两侧各设置一个)，并且所述入口均为斜向设置。

所述破碎腔用于对原矿进行破碎，在中心纵向设置有破碎轴，在破碎轴内部设置有用于通过循环水的中心主通道，在破碎轴外部间隔设置有圆台形的破碎轴破碎部件，在破碎腔内壁上设置有腔壁破碎部件，所述腔壁破碎部件与破碎轴破碎部件间隔设置，在破碎腔顶端与破碎轴同轴的部位设置有破碎电机，所述破碎电机用于驱动破碎轴转动，在破碎腔左侧壁内部中空设置有通过循环水的左侧通道，在破碎腔右侧壁内部中空设置有通过循环水的右侧通道。

其中破碎轴破碎部件为10个，腔壁破碎部件为15个。

所述研磨腔用于对破碎后的原矿进行研磨，设置在破碎腔的下部，在所述破碎腔底部与研磨腔相接的部位设置有多个研磨腔入口，与所述破碎轴同轴的部位设置有研磨轴，在所述研磨轴顶端设置有能够提升和降下所述研磨轴的研磨轴提升部件，所述中心主通道延伸到研磨腔中的研磨轴内部形成研磨腔循环水通道，所述研磨轴为倒圆台形，研磨腔外壳内部设置为与所述研磨轴形状配合的倒圆台形，并在其内部从顶端螺旋向下设置有半圆形凹向的研磨通道，所述研磨轴上设置有形状和位置与研磨通道均配合的研磨凸起，在所述研磨腔外壳底部设置有研磨腔出口，在所述研磨腔出口横向设置有研磨出口挡板，并设置有控制所述研磨出口挡板开闭的挡板开关。

研磨通道长度为研磨轴轴线长度的9.3倍。

在所述研磨腔出口下部设置有传送腔，所述传送腔包括纵向部分和横向部分，所述纵向部分与所述研磨腔出口相连，所述横向部分与所述纵向部分下部相连，所述横向部分顶端设置有传送腔喷嘴，底端设置有成品传送带。

所述左侧通道顶端设置有循环水入口，在底端与右侧通道和中心主通道连通，在所述右侧通道和中心主通道顶端均与所述准备腔底部的循环水通道相连通，所述循环水出口流出的循环水和传送腔中流出的污水均通过污水处理系统得到中水后，再次导入所述循环水入口内。

所述左侧通道包括破碎腔整个左侧壁内部的中空部分以及前后两个侧壁靠近左侧部分的中空部分，所述右侧通道包括破碎腔整个右侧壁内部的中空部分以及前后两个侧壁靠近右侧部分的中空部分，所述左侧通道与所述右侧通道通过破碎腔底部连通。

所述研磨凸起为截面为半圆形的一体的螺旋向下的凸起。

所述破碎轴破碎部件和腔壁破碎部件均为硬质合金。

所述破研磨凸起和研磨通道均为粗糙化处理的硬质合金。

所述研磨轴提升部件提起研磨轴的时候，所述挡板开关将所述研磨出口挡板打开，同时所述研磨腔入口关闭，当所述研磨轴提升部件降下研磨轴的时候，所述挡板开关将所述研磨出口挡板关闭，同时所述研磨腔入口打开。

所述腔壁破碎部件设置为与破碎轴破碎部件斜度相同的圆台形。

所述中心主通道、研磨腔循环水通道、左侧通道以及右侧通道在破碎腔底部四个方向相通设置。