研磨装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料加工领域，具体涉及用于固体材料的粉碎的研磨装置。
【背景技术】
[0002]在矿物加工工业中，粉碎是通常先通过破碎随后再通过研磨加工使固体材料尺寸减小的过程，尤其用于从嵌有贵重矿物的所开采材料中将贵重矿物释放出来。粉碎加工还应用在多种其他工业中，包括:水泥、化肥、固体燃料、纺织以及医药业。
[0003]研磨操作通常在辊磨机中进行，可通过冲击和磨损使进料的颗粒尺寸减小。辊磨机的已知形式包括:
[0004]球磨机，其中，在旋转的圆筒状腔室中以滚球形式的研磨介质通过摩擦和冲击对进料进行研磨；
[0005]自磨机，其中，以进料自身的较大颗粒替代球磨机中的滚球作为研磨介质；以及
[0006]半自磨机，利用进料中的较大颗粒，辅以滚球作为研磨介质。
[0007]自磨机和半自磨机通常将从名义上大至200mm的进料颗粒减小至约75 μ m的产品尺寸，而球磨机通常将名义上大至15mm的进料颗粒减小至约20 μπι的产品尺寸。这些常规辊磨机被公认为能源效率低下的加工方式。基于新表面区域的生成，估计这些加工的能源效率约为0.1%到2%。辊磨机的操作需要大量的能量，以旋转填充有研磨介质、进料颗粒以及浆液(由向腔室注入加工流体产生)的巨大圆筒状腔室。
[0008]最近采用的另一种研磨方式是高压研磨辊，该磨辊在对转的辊间挤压进料颗粒的料床。高压研磨棍将进料颗粒尺寸从大至70mm的尺寸减小到约4mm的产品尺寸并已证实具有更高的能源效率。高压研磨辊据称具有比辊磨机高10%到50%的能源效率且对进料的硬度变化更不敏感。然而，高压研磨辊仅限用于最大含水量约10%的干磨。这个限制是由辊上的滑动摩擦力造成的，而辊将进料引入在料床中形成的压缩区。辊间使用的特定挤压压力通常为3到5Mpa。高压研磨辊另一个好处是，进料颗粒的微裂有利于下面进一步的粉碎。
【发明内容】
[0009]技术问题
[0010]本发明的目标是提供一种改进的研磨装置以补充或替代研磨装置的现有技术形式，或者至少提供一种有用的选择。
[0011]技术方案
[0012]本发明提供了一种研磨装置，该研磨装置包括:
[0013]容器，具有限定容器腔体的容器内壁，所述容器内壁为绕垂直延伸容器轴线的中心延伸的旋转表面的通常形式，所述容器可绕所述容器轴线旋转。
[0014]研磨元件，具有研磨元件外壁，所述元件外壁为绕垂直延伸研磨元件轴线的中心延伸的旋转表面的通常形式，所述研磨元件轴线大体上平行于所述容器轴线，且从所述容器轴线以偏移距离偏移，所述容器内壁和所述研磨元件外壁共同限定所述容器腔体内的研磨室，所述研磨室具有大体上环形的横截面；以及
[0015]驱动装置，适应于绕所述研磨元件轴线旋转驱动所述研磨元件和/或绕容器轴线旋转驱动所述容器。
[0016]在一种形式中，所述驱动装置适应于仅旋转驱动所述研磨元件。
[0017]在一种替代形式中，所述驱动装置适应于旋转驱动所述研磨元件和所述容器。
[0018]在一种优选形式中，所述研磨室在所述容器的上端具有进料口。
[0019]在一种优选形式中，所述容器内壁朝向所述进料口逐渐变细，而所述研磨元件外壁朝向所述进料口逐渐变细。
[0020]在一种特定形式中，所述研磨室的宽度朝向所述研磨室的下端沿任何径向平面逐渐变细，该宽度定义为所述研磨元件外壁在径向平面指定点处与所述容器内壁间的最小距离。
[0021]在一种优选形式中，所述偏移距离是可选择性调整的。
[0022]在一种优选形式中，所述研磨元件包括限定所述研磨元件外壁的研磨元件头部以及可旋转地安装在偏心装置内的研磨元件轴，该偏心装置配置成可选择性移动所述研磨元件轴线以调整所述偏移距离。
[0023]优选地，环形间隙在所述研磨室的径向外部末端处限定在所述容器和所述研磨元件之间，所述环形限定了周向延伸的排出口。
[0024]在一种优选形式中，所述环形间隙是可选择性调整的。
[0025]在一种优选形式中，所述环形间隙可调整到闭合状态。
[0026]在一个实施方式中，所述容器通过可操作用以调节所述环形间隙的螺纹布置安装在壳体内。
[0027]在一种优选形式中，所述研磨元件还包括限定所述研磨元件的周向延伸外围的环形挡堰，所述环形间隙限定在所述环形挡堰的上边缘与所述容器的下部面之间。
[0028]在一个优选的实施方式中，溢流通道延伸通过所述研磨室的上部与所述研磨室的外部间的所述研磨元件。
[0029]在一个实施方式中，流体进给通道延伸通过所述研磨元件并与所述研磨室连通。
[0030]在一种优选形式中，所述研磨装置还包括位于所述研磨室下方的滤筛以用于接收从所述研磨室排出的材料并配置成允许低于预定尺寸的材料通过所述滤筛。
[0031 ] 在一个优选形式中，所述滤筛关于所述研磨元件周向延伸。
[0032]在一个优选形式中，所述滤筛相对于所述容器旋转固定。
[0033]在一个优选形式中，所述研磨装置还包括布置在所述滤筛上的过大产品滑槽以将超出所述预定尺寸的材料从所述产品滤筛的上表面导出。
[0034]在一个优选形式中，所述研磨装置还包括所述研磨室中的研磨介质。
[0035]在一个实施方式中，所述研磨装置还包括悬置系统，该悬置系统在研磨室中的不可压缩材料楔入所述容器内壁与所述研磨元件外壁之间的情况下提供所述研磨元件与所述容器间的相对垂直位移。
[0036]在一种形式中，所述悬置系统包括多个液压顶起连杆。
[0037]在一种形式中，所述液压顶起连杆配置成选择性调节限定所述排出口的所述环形间隙。
[0038]在一种优选形式中，所述容器包括容器主体以及安装在所述容器主体上并限定所述容器内壁的可更换容器衬套。
[0039]在一种优选形式中，所述研磨元件包括研磨元件主体以及安装于所述研磨元件主体并限定所述研磨元件外壁的可更换研磨元件衬套。
【附图说明】
[0040]现在将参照附图仅以示例的方式对本发明的优选实施方式进行描述，在附图中:
[0041]图1为根据第一实施方式的研磨装置的示意性等距视图；
[0042]图2为图1的研磨装置的分解视图；
[0043]图3为图1的研磨装置的底座和偏心装置的平面图；
[0044]图4为图3的底座和偏心装置的等距视图；
[0045]图5为图1的研磨装置的不意性剖面图，其中研磨兀件与容器偏心偏移；
[0046]图6为图1的研磨装置的示意性剖面图，其中研磨元件与容器同心对准；
[0047]图7为根据第二实施方式的研磨装置的第一等距视图；
[0048]图8为图7的研磨装置的第二等距视图；
[0049]图9为图7的研磨装置的主视图；
[0050]图10为图7的研磨装置的平面图；
[0051]图11为图7的研磨装置的示意性剖面图；以及
[0052]图12为图7的研磨装置的局部等距视图。
【具体实施方式】
[0053]附图中的图1至图6示出了根据第一实施方式的研磨装置100。所示的研磨装置100具有相对小的“实验性(pilot) ”形式，配置成接纳尺寸大至40_的进给加工颗粒并具有3至8MPa的名义抗压强度。研磨装置100具有约350mm的总直径。研磨装置100具有容器110、研磨元件120、壳体140、底座150以及偏心装置160。
[0054]具体参照图5，容器110具有限定容器腔体112的容器内壁111。容器腔体112具有形成限定在容器上部面中的进料口 113的上容器开口以及限定在容器110的下部面中的容器下开口 114。进料槽136安装在容器110的顶部上，从进料口 113向上延伸。在所示的配置中，进料槽136具有截头圆锥形式从而抑制在作业期间受离心力作用向上和向外的进料颗粒(和加工流体，在使用时)。容器内壁111为绕垂直延伸容器轴线A的中心延伸的旋转表面。在第一实施方式中，容器内壁111朝向进料口 113向上逐渐变细并且此处具有大体截头圆锥的形式。容器110布置成可绕容器轴线A旋转。容器轴线A是固定的。容器110通过匹配形成在容器外壁115和壳体内壁141上的螺纹安装在壳体140中。外部带螺纹的锁环142在容器110上方与壳体内壁141的螺纹接合，以将容器110在适当位置锁定在壳体140内。垂直延伸的键槽也形成在容器外壁115和壳体内壁141上，而位于所对准的键槽中的键169进一步锁定容器110以防止其相对于壳体140的转动。其他形式的锁定设备可根据需要而选择使用。
[0055]容器110可从壳体120拆卸以进行更换或整修，尤其是在容器内壁111磨损后。可保持备用容器110以在整修磨损的容器110时对其替换。容器110可包括容器主体和安装在容器主体上用以限定容器内壁111的可更换容器衬套。在容器110具有一体式形式的布置中，容器110可由，例如，支承表面具有布氏硬度350的碳钢形成。在容器包括单独的容器主体和容器衬套的布置中，容器主体可由，例如，精细高等级铸钢形成。容器衬套可由任何适当的高耐磨衬层材料形成。适当的材料包括高碳(13-14% )锰铸钢、铬钼、镍铬合金(decolloy)或其他合金。
[0056]研磨元件120具有大体形式也为旋转面的研磨元件外壁121。研磨元件外壁121绕中心垂直延伸的研磨元件轴线B延伸。在第一实施方式中，研磨元件外壁朝向研磨元件120的顶部(并且由此向进料口 113)向上逐渐变细，从而具有大体截头圆锥的形式。研磨元件轴线B与容器轴线A大体平行，且从容器轴线A偏移了偏移距离D。研磨元件外壁121的表面纹理，无论由单独的研磨元件衬套还是一体成型的研磨元件