两段式磨矿装置的制作方法

本发明涉及磨矿技术领域，更为具体地，涉及一种对矿物物料进行细磨-超细磨的两段式磨矿装置。

背景技术：

目前，我国的冶金、矿山、陶瓷等行业均设置了磨碎行业，其目的为将大块物料磨细，尤其在矿山企业，几乎每个选厂都有磨矿工序，磨矿设备也因存在投资大、电耗高、磨损大等实际问题而被广泛研究。

当前，若利用传统磨机进行矿物物料的细磨、超细磨，必须在磨矿作业线之后，再设置独立的分级作业，如筛分分级和旋流器分级，经过分级后，粗粒级部分返回磨机，细粒级部分才能符合粒度要求作为合格产品。由于当前的磨矿和分级系统是两个独立的作业，所以当进行多段磨矿作业时，仅能将每段磨矿作业线独立设置，这样就导致设备台数过多、系统复杂，不仅投资和运营费用高，而且增加了管理的难度。

因此，亟需一种能够减少设备台数、简化磨矿系统、降低耗资和运营费用的用于进行矿物物料细磨-超细磨的两段式磨矿设置。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种两段式磨矿装置，尤其提供一种细磨-超细磨的两端式磨矿装置，以解决当进行多段磨矿作业时，仅能将每段磨矿作业线独立设置，导致设备台数过多、系统复杂，不仅投资和运营费用高，而且增加了管理的难度的问题。

本发明提供的一种两段式磨矿装置，包括用于对矿物物料进行细磨的一段磨矿系统和用于对矿物物料进行超细磨的二段磨矿系统，其特征在于，

所述一段磨矿系统与所述二段磨矿系统串联设置；

所述一段磨矿系统包括第一磨矿单元、第一分级单元；

所述第一磨矿单元包括第一转动中心轴、串联设置在所述第一转动中心轴上的第一分腔板；

所述第一分级单元包括设置在所述第一转动中心轴后端的第一转子和设置在所述第一转子内部的第一圆筒筛；其中，

所述第一转子的前端面与末端的第一分腔板构成离心分级腔，并且在所述第一转子的前端面与后端面之间固接有连接板；

所述第一圆筒筛的前端面连接所述第一转动中心轴，所述第一圆筒筛的后端面连接排矿管，且，所述排矿管贯穿到所述二段磨矿系统内；

所述二段磨矿系统包括设置有通孔的端板、第二磨矿单元、第二分级单元；

所述第二磨矿单元包括第二转动中心轴、串联设置在所述第二转动中心轴上的第二分腔板和包裹所述第二转动中心轴和第二分腔板的第二筒体；

所述第二分级单元包括设置在所述第二转动中心轴后端的第二转子和设置在所述第二转子内部的第二圆筒筛；其中，

所述第二转子的前端面与末端的第二分腔板构成离心分级腔，并且在所述第二转子的前端面与后端面之间固接有连接板；

所述第二圆筒筛的前端面、后端面分别连接所述第二转动中心轴，在所述第二圆筒筛的后端面上下固接有外接板，所述外接板与所述第二筒体形成封闭的排料腔，且，在所述排料腔的底部设置有出矿口。

优选地，所述第一分腔板、第二分腔板的数量分别为6-10个，相邻两个第一分腔板或第二分腔板之间的间隔为600-800mm；

在所述第一分腔板、第二分腔板上分别设置有4-6个直径为80-120mm的过流孔，且，所述过流孔的圆心距离所述转动中心轴中心的长度为所述第一分腔板、第二分腔板半径的1/2-2/3。

优选地，所述第一磨矿单元还包括设置在所述第一转动中心轴前面的第一驱动装置、包裹所述第一转动中心轴和所述第一分腔板的第一筒体，以及设置在所述第一筒体上方、靠近所述第一驱动装置方向的给料口。

所述第一磨矿单元还包括设置在所述第二转动中心轴末端的第二驱动装置。

优选地，所述第一驱动装置、第二驱动装置分别包括电机、减速机和联轴器。

优选地，所述排矿管通过轴承贯穿到所述二段磨矿系统内，且所述排矿管壁厚40-60mm。

优选地，所述第一筒体与所述第二筒体通过法兰连接。

优选地，所述第一转子的前端面与末端的第一分腔板之间的距离、所述第二转子的前端面与末端的第二分腔板之间的距离均为相邻两个第一分腔板或第二分腔板之间间隔距离的1/2。

优选地，所述第一转子和所述第二转子的前端面与后端面为圆面；

在所述第一转子/第二转子的前端面与后端面之间沿圆周方向均匀设置有10-20个连接板，且所述连接板与所述第一转子/第二转子的前、后端面垂直；

所述连接板在所述转子前、后端面的投影与所述转子前、后端面切线的夹角为30-45度，且，在相邻连接板之间设置有作为再磨回流通道的缝隙。

优选地，所述第一圆筒筛筛面上的筛孔直径为0.5-1mm；

所述第二圆筒筛筛面上的筛孔直径为0.2-0.4mm。

优选地，在所述外接板与所述第二圆筒筛之间设置有密封圈，所述密封圈为缝隙柔性橡胶圈。

从上面的描述可知，本发明提供的两段式磨矿装置，其将一段磨矿系统与所述二段磨矿系统串联设置，一段磨矿系统包括第一转动中心轴、串联设置在所述第一转动中心轴上的第一分腔板和第一分级单元，第一分级单元包括设置在第一转动中心轴后端的第一转子，第一转子的前端面与末端的第一分腔板构成离心分级腔，该离心分级腔使磨矿介质和较粗重的矿物物料在分级腔内由中心向边缘的离心运动，从而将磨矿介质和较粗重的矿物物料从分级腔边缘和筒体之间的缝隙向给矿端的移动，以离心的方式实现了物料的一次分级；第一转子的内部设置有第一圆筒筛，第一转子的前端面与后端面之间固接有连接板第一圆筒筛的后端面连接排矿管，且排矿管贯穿到二段磨矿系统内，第一转子和第一圆筒筛对一次分级后的矿物物料进行二次分级，然后较细小矿物物料通过排矿管进入二段磨矿系统，二段磨矿系统在对该矿物物料进行超细磨，第一分级单元嵌入在一段磨矿系统中、第二分级单元嵌入在二段磨矿单元中，且两个磨矿系统串联设置，解决当前传统磨机必须在磨矿作业线之后，再设置独立的分级作业，经过分级后，粗粒级部分返回磨机，导致设备台数过多、系统复杂的问题，极大地减少设备台数、简化磨矿系统、降低耗资、运营费和磨矿管理难度。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的两段式磨矿装置剖面示意图；

图2为根据本发明实施例的两段式磨矿装置截面示意图；

图3为根据本发明实施例的两段式磨矿装置中第一转子、第二转子的剖面图；

图4为根据本发明实施例的两段式磨矿装置中第一转子、第二转子的横截面图；

图5为根据本发明实施例的两段式磨矿装置中第一圆筒筛剖面示意图；

图6为根据本发明实施例的两段式磨矿装置中第二圆筒筛剖面示意图。

其中的附图标记包括：1、第一筒体，2、第一分腔板，3、第一转动中心轴，4、给料口，5、第一转子，6、第一圆筒筛，7、排料管，8、联轴器，9、减速机，10、电机，11、端板，12、第二筒体，13第二分腔板，14、第二转动中心轴，15、法兰，16、第二转子，17、第二圆筒筛，18、第一驱动装置，19、第二驱动装置，20、出矿口，21、过流孔，22、连接板，23、外接板，24、密封圈。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

若利用传统磨机进行矿物物料的细磨、超细磨，必须在磨矿作业线之后，再设置独立的分级作业，经过分级后，再将粗粒级部分返回超细磨磨机进行超细磨，由于当前的磨矿作业和分级作业是两个独立的作业系统，所以当进行多段磨矿作业时，仅能将每段磨矿作业线独立设置，这样就导致设备台数过多、系统复杂，不仅投资和运营费用高，而且增加了管理的难度。

针对上述问题，本发明提供一种两段式磨矿装置，以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的两段式磨矿装置，图1-图6从不同角度对两段式磨矿装置的结构进行了示例性标示。具体地，图1示出了根据本发明实施例的两段式磨矿装置横向剖面结构；图2示出了根据本发明实施例的两段式磨矿装置中侧面截面结构；图3示出了根据本发明实施例的两段式磨矿装置中第一转子、第二转子的剖面结构；图4示出了根据本发明实施例的两段式磨矿装置中第一转子、第二转子的截面投影结构图；图5示出了根据本发明实施例的两段式磨矿装置中第一圆筒筛的剖面结构；图6示出了根据本发明实施例的两段式磨矿装置中第二圆筒筛的剖面结构剖面。

以下示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，本发明提供的两段式磨矿装置，包括用于对矿物物料进行细磨的一段磨矿系统和用于对矿物物料进行超细磨的二段磨矿系统，该两段式磨矿装置细长的结构，延长了矿物物料从给料口向出矿口移动的时间，从而延长了矿物物料的磨矿时间，为细磨-超细磨创造了有利条件。

在图1所示的实施例中，在一段磨矿系统中添加的磨矿介质为直径为5-10mm的陶瓷球，相对较大的磨矿介质尺寸实现了矿石的初步细磨，使矿物物料产品粒度为p80＝20-25微米；二段磨矿系统所添加的磨矿介质为直径为1-3mm的陶瓷球，相对于一段磨矿系统略小的陶瓷球大大增加了磨矿介质与矿物物料之间的摩擦几率，从而实现对矿物物料进行超细磨，使矿矿物物料产品粒度为p80＝5-10微米，实现了超细磨，进而实现超细嵌布的矿物物料的充分解离，为该种矿物资源的高效回收创造了有利的条件，并且，陶瓷球为惰性材料，因此能够避免传统铁球在矿物物料颗粒表面形成金属沉淀或氢氧化铁薄膜而影响矿物的可浮性和选择性的情况。

如图1所示，本发明提供的两段式磨矿装置中，一段磨矿系统与所述二段磨矿系统串联设置，一段磨矿系统包括第一磨矿单元、第一分级单元；二段磨矿系统包括第二磨矿单元、第二分级单元，该第一磨矿单元用于对矿物物料进行细磨，该第一分级单元用于对经过第一磨矿单元细磨的矿物物料进行分级，由于一段磨矿系统与所述二段磨矿系统串联设置，分级后的矿物物料进入二段磨矿系统，由二段磨矿系统中的第二磨矿单元对其进行超细磨，进而由第二分级单元对经过超细磨的矿物物料进行再次分级，从而得到超细矿物物料。

如图1所示，本发明提供的两段式磨矿装置中，第一磨矿单元包括第一转动中心轴3、串联设置在第一转动中心轴3上的第一分腔板2；第二磨矿单元包括第二转动中心轴14和串联设置在第二转动中心轴14上的第二分腔板13，在第一转动中心轴3上串联设置有6-10个第一分腔板2，在第二转动中心轴14上串联设置有6-10个第二分腔板13。

在图1所示的本实施例中，第一分腔板2和第二分腔板13的直径为1.5-2.5m，第一分腔板2和第二分腔板13的末端线速度为20-25m/s，结合6-10个第一分腔板2或第二分腔板13，为矿物的超细解离创造了条件；相邻两个第一分腔板2或第二分腔板13之间的间隔为600-800mm，即相邻两个第一分腔板2或第二分腔板13之间通过600-800mm的间距形成了数个舱室，结合第一分腔板2或第二分腔板13的旋转，使得每个舱室的磨矿介质沿第一分腔板2或第二分腔板13的盘面径向向外加速运动，两个相邻第一分腔板2或第二分腔板13之间的磨矿介质由于在第一分腔板2或第二分腔板13盘面的位置不同，从而其加速度不同，因此在第一分腔板2或第二分腔板13的转动下各个舱室内形成了磨矿介质的内循环运动，从而在磨矿介质的搅动下实现磨矿，这种多舱室的磨矿方式不仅避免了磨矿的短路，而且大大增加了矿物物料与磨矿介质的接触几率，增加了矿物物料的磨矿几率，为超细磨创造了有利条件。

如图1所示，本发明提供的两段式磨矿装置，其第一磨矿单元包括包裹第一转动中心轴3和第一分腔板2的第一筒体1，以及设置在第一筒体1上方、靠近第一驱动装置18方向的给料口4；第二磨矿单元包括包裹第二转动中心轴14和第二分腔板13的第二筒体12和设置在筒体下方的出矿口20。在本实施例中，所述第一筒体、第二筒体之间通过法兰连接，第一筒体1、第二筒体12与第一分腔板2或第二分腔板13边缘之间的缝隙宽度为10-20mm，该缝隙宽度作为前往上一个舱室的通道，以使较粗的矿物物料在相邻舱室重新研磨；给料口4用于向两段式磨矿装置投放磨矿介质和矿物物料，出矿口20用于将经过细磨-超细磨两段研磨工艺后的矿物物料排除，给料口4、出矿口20的材质不做限制，在本实施例中采用金属材质。

如图1所示，本发明提供的两段式磨矿装置中，第一磨矿单元还包括设置在第一转动中心轴3前面的第一驱动装置18，第二磨矿单元也包括设置在第二转动中心轴14末端的第二驱动装置19，第一驱动装置18、第二驱动装置19均包括联轴器8、减速机9和电机10，在本实施例中，该电机10采用变频电机，使两段式磨矿装置能够根据矿物物料的变化来调整第一分腔板2或第二分腔板13的转速，从而有助于实现矿物物料的超细磨，并且，第一驱动装置18和第二驱动装置19仅驱动第一分腔板2、第二分腔板13、第一转子5、第二转子16、第一圆筒筛6、第二圆筒筛17的转动，而不需要像传统磨矿装置一样驱动整个筒体转动，从而大大的降低了驱动负载，降低了驱动能耗。

在本发明图1和图2共同所示的实施例中，第一分腔板2和第二分腔板13为圆饼形，在第一分腔板2和第二分腔板13上均匀设置有4-6个过流孔21，且，过流孔21在给料口4至出矿口20的方向上顺次减小，在给料口4至出矿口20的方向上，在第一分腔板2和第二分腔板13上设置的过流孔21顺次减小，这种顺次减小的过流孔21可以使矿物物料在不同舱室之间顺序通过，实现了矿物物料由粗到细的顺序研磨，在本实施例中过流孔21的圆心距离第一转动中心轴3中心、第二转动中心轴14中心的长度为第一分腔板2、第二分腔板13半径的1/2-2/3，过流孔21的大小不作具体限制，在本实施例中采用直径为50-100mm的过流孔。

在本发明图1、图2和图3共同所示的实施例中，第一分级单元包括设置在第一转动中心轴3后端的第一转子5，第二分级单元包括设置在第二转动中心轴14后端的第二转子16，所述第一转子5和第二转子16的前端面与后端面为圆面，第一转子5的前端面与末端的第一分腔板2构成离心分级腔，第二转子16的前端面与末端的第二分腔板14构成离心分级腔，且第一转子5的前端面与末端的第一分腔板2之间的距离、第二转子16的前端面与末端的第二分腔板14之间的距离均为相邻两个第一分腔板或第二分腔板之间间隔距离的1/2，通过将间距缩短为1/2，大大的提高了末端的第一分腔板2、第二分腔板14边缘的线速度，从而实现了磨矿介质和粗重颗粒在分级腔内由中心向边缘的离心运动，进而使粗颗粒和磨矿介质从第一分腔板2、第二分腔板14边缘和壳体之间的缝隙向给矿口4的方向移动，以离心的方式实现物料的一次分级。

在本发明图1、图2、图3和图4共同所示的实施例中，在第一转子5的前端面与后端面之间固接有连接板22，在第二转子16的前端面与后端面之间也固接有连接板22，在第一转子5或第二转子16的前端面与后端面之间沿圆周方向均匀设置有10-20个连接板22，且连接板22与第一转子5或第二转子16的前、后端面垂直；并且，连接板22在第一转子5或第二转子16前、后端面的投影与第一转子5或第二转子16前、后端面切线的夹角为30-45度，且，在相邻连接板22之间设置有作为再磨回流通道的缝隙，不合格的矿物物料可通过该再磨回流通道回流再磨，连接板22与第一转子5或第二转子16的固接方式不作具体限制，在本实施例中采用焊接方式。连接板22的设置使在第一转子5或第二转子16中较大矿物物料通过离心运动穿过相邻连接板22之间的缝隙，再经由转子与筒体之间的缝隙向给矿口4的方向移动，或进入上一舱室，以使矿物物料得到更细致的研磨。

在本发明图1、图2、图3、图4和图5共同所示的实施例中，第一分级单元包括设置在第一转子5内部的第一圆筒筛6，第一圆筒筛6的前端面连接第一转动中心轴3，第一圆筒筛6的后端面连接排矿管7，且，排矿管7贯穿到二段磨矿系统内，进入到第一转子5和第一圆筒筛6内部的矿物物料，经由第一圆筒筛6的过筛和离心运动，较大的矿物物料由于离心运动向第一转子5边缘运动，直至穿过连接板22的缝隙，较小的矿物物料向中心靠拢，并穿过排矿管7进入二段磨矿系统；第一圆筒筛6、排矿管7的规格与排矿管7进入二段磨矿系统的方式不作具体限制，在本事实例中通过轴承使排矿管贯穿到二段磨矿系统中，且排矿管壁厚40-60mm，40-60mm的壁厚在保障排料的同时，保障第一圆筒筛6的前、后端面以及圆周面共同构成的筛面上采用直径为0.5-1mm的筛孔。

在本发明图1、图2、图3、图4、图5和图6共同所示的实施例中，二段磨矿系统还包括设置有通孔的端板11，排矿管7排出的物料通过该端板11的通孔(通孔与过流孔形状一致，图中未示出)进入二段磨矿的舱室内，以实现矿物物料的超细磨，一段磨矿系统和二段磨矿系统均实现了磨矿和分级的集成，并且，排矿管7排出的矿物物料直接进入二段磨矿系统，这种将一段磨矿系统的排矿直接作为二段磨矿系统的给矿的串联布置形式，实现了一段磨矿系统和二段磨矿系统的高度集成布置，从而用一台设备实现了两段磨矿和两段分级作业，该两段式磨矿装置提高了布置的紧凑性，减少了设备数量和设备投资，具有极大地经济效益和社会效益。

在本发明图1、图2、图3、图4、图5和图6共同所示的实施例中，第二分级单元包括设置在第二转动中心轴14后端的第二转子17和设置在第二转子16内部的第二圆筒筛17，第二圆筒筛17的前端面、后端面分别连接第二转动中心轴14，第二圆筒筛17的规格不作具体限定，在本实施例中，第二圆筒筛17的前端面和圆周面构成的筛面上采用直径为0.2-0.4mm的筛孔。在第二圆筒筛17的后端面上下固接有外接板23，该外接板与第二筒体12形成封闭的排料腔，且，在排料腔的底部设置有出矿口20，为了增加排料腔的封闭性，在外接板23与第二圆筒筛17之间设置密封圈24，为了在防止缝隙处漏矿的同时，能保障圆筒筛的旋转，以保障圆筒筛的分级效果，在本实施例中密封圈采用耐磨的缝隙柔性橡胶圈。

在本发明图1、图2、图3、图4、图5和图6共同所示的实施例中，将磨矿介质与矿物物料投入给料口4，矿物物料进入第一磨矿单元，第一分腔板2在第一驱动装置18的带动下转动，结合第一驱动装置18的转动使磨矿介质在舱室内循环，进而实现矿物物料与磨矿介质的研磨，研磨到一定程度的矿物物料通过流孔21穿过下一个第一分腔板2进入下一个磨矿舱室，直至经第一分级单元分级后，合格的矿物物料通过排料管7进入第二磨矿单元，以此类推，经过第二磨矿单元研磨后的矿物物料经第二分级单元的分级，由出矿口20排出。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的两段式磨矿装置，通过将一段磨矿系统与所述二段磨矿系统串联设置，一段磨矿系统包括第一转动中心轴、串联设置在所述第一转动中心轴上的第一分腔板和第一分级单元，然后较细小矿物物料通过排矿管进入二段磨矿系统，二段磨矿系统在对该矿物物料进行超细磨，第一分级单元嵌入在一段磨矿系统中、第二分级单元嵌入在二段磨矿单元中，且两个磨矿系统串联设置，解决当前传统磨机必须在磨矿作业线之后，再设置独立的分级作业，经过分级后，粗粒级部分返回磨机，导致设备台数过多、系统复杂的问题，极大地减少设备台数、简化磨矿系统、降低厂房大小、降低基建耗资、运营费和磨矿管理难度。

如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的两段式磨矿装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的两段式磨矿装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。