專利名稱：材料磨碎方法和用于執(zhí)行所述方法的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明應(yīng)用到用于磨碎礦物材料和源于植物(phytogenous)的材料的機(jī)器，還可用于建筑業(yè)、采礦業(yè)、化工業(yè)、能源業(yè)和其他工業(yè)。
背景技術(shù)：
存在一種材料磨碎方法，所述材料磨碎方法包括以下步驟供給磨碎材料，使磨碎材料加速且形成所述磨碎材料和空氣的混合物流，且進(jìn)一步將混合物供給到磨碎室，以及排出完成的產(chǎn)品。存在一種已知的機(jī)器，所述機(jī)器幫助執(zhí)行上述技術(shù)并包括框架，所述框架分別具有用于供給磨碎材料和排出完成的產(chǎn)品的裝置；磨碎室；對(duì)準(zhǔn)安裝在框架上的兩個(gè)能旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子；和噴嘴，所述噴嘴固定在其中一個(gè)轉(zhuǎn)子上，用于形成磨碎材料和空氣的流(例如， 參見俄羅斯聯(lián)邦專利No. 2108160，分類號(hào)B02C 19/06，
公開日為1998年4月10日)。根據(jù)已知技術(shù)方案，材料磨碎是由于磨碎材料和旋轉(zhuǎn)目標(biāo)的多次碰撞，所述旋轉(zhuǎn)目標(biāo)以同心圓布置，并安裝在轉(zhuǎn)子上。因?yàn)榇嬖谝恍╊w?？赡芙佑|不到目標(biāo)的至少某部分的可能性，上述方法和機(jī)器具有在完成的產(chǎn)品中有大比例的未磨碎的磨碎材料顆粒的缺點(diǎn)。在完成的產(chǎn)品中出現(xiàn)未磨碎的顆粒降低其均一性，這又需要重新磨碎的過程。而應(yīng)該注意的是，現(xiàn)有技術(shù)和機(jī)器的實(shí)施需要增加的能量消耗，這是因?yàn)榭赡軆H通過磨碎材料顆粒和人造障礙物(目標(biāo))的碰撞來磨碎材料。由于該情況，磨碎過程中的能量消耗增加。最接近的相似技術(shù)，并根據(jù)要求保護(hù)的技術(shù)達(dá)到的技術(shù)結(jié)果，是一種方法，所述方法包括以下操作供給磨碎材料，使所述磨碎材料加速且形成由所述磨碎材料顆粒和空氣組成的混合物流，且進(jìn)一步將所述混合物流供給到環(huán)形磨碎室，同時(shí)將空氣流朝向所述混合物流輸送到環(huán)形磨碎室，以及排出完成的產(chǎn)品。最接近的相似技術(shù)，并根據(jù)要求保護(hù)的技術(shù)達(dá)到的技術(shù)結(jié)果，是用于材料磨碎的機(jī)器，所述機(jī)器包括框架，所述框架分別具有用于供給磨碎材料的裝置以及用于排出完成的產(chǎn)品的裝置；環(huán)形磨碎室；兩個(gè)能旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)子對(duì)準(zhǔn)固定在所述框架上，且在一個(gè)轉(zhuǎn)子上固定用于使所述磨碎材料和所述磨碎材料到磨碎室的供給加速的葉片，在第二個(gè)轉(zhuǎn)子上固定用于將空氣輸送到磨碎室的葉片(例如，參見俄羅斯聯(lián)邦專利 No. 219；3448，分類號(hào) B02C 19/06，
公開日為 2002 年 11 月 27 日)。因?yàn)樽鳛樽罱咏南嗨萍夹g(shù)而被選擇的上述技術(shù)磨碎過程中在磨碎室內(nèi)以接近的空氣流沖擊磨碎顆粒為代價(jià)確保了能量消耗的減少，所以所述技術(shù)部分地消除了上述已知技術(shù)方案的不足。由于完成的產(chǎn)品中相當(dāng)高比例的材料未磨碎顆粒而造成的物料磨碎達(dá)到預(yù)定的分散的不可能性被認(rèn)為是已知技術(shù)方案的不足。因?yàn)椴牧蠈⑿枰~外的重新磨碎過程，因此這個(gè)過程的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要完成的任務(wù)是開發(fā)以下技術(shù)和機(jī)器，其能確保材料磨碎過程的高效?？梢詫?shí)現(xiàn)的技術(shù)效果可包括通過增加磨碎材料顆粒在磨碎室中的駐留時(shí)間，同時(shí)強(qiáng)化顆粒自身的碰撞，從而減少未磨碎的材料顆粒。所述目的通過以下方法實(shí)現(xiàn)，在所述方法(包括以下步驟供給磨碎材料，使所述磨碎材料加速且形成所述磨碎材料和空氣的混合物流，且進(jìn)一步將所述混合物流供給到環(huán)形磨碎室，同時(shí)將空氣朝向所述混合物流輸送到環(huán)形磨碎室，以及排出完成的產(chǎn)品)中，存在沿環(huán)形磨碎室的周邊產(chǎn)生的空氣流壓力和速度和/或混合物流壓力和速度值的局部周期性變化。此外，所述目的通過以下用于材料磨碎的機(jī)器實(shí)現(xiàn)，所述機(jī)器包括框架，所述框架具有用于供給磨碎材料的裝置以及用于排出完成的產(chǎn)品的裝置；環(huán)形磨碎室；兩個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子固定在框架上并對(duì)準(zhǔn)設(shè)置在所述框架的腔內(nèi)，且在一個(gè)轉(zhuǎn)子上固定用于使所述磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給到磨碎室的葉片，在第二個(gè)轉(zhuǎn)子上固定用于將空氣輸送到磨碎室的葉片，并且用于使所述磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給到磨碎腔的這些葉片和/或用于將空氣輸送到磨碎室內(nèi)的葉片以變化的間距固定。


本發(fā)明的要旨在附圖中說明，其中圖1表示磨碎機(jī)器的截面圖，以及圖2是圖1的A-A方向的截面圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)權(quán)利要求所述的材料磨碎方法，應(yīng)當(dāng)通過借助任何已知機(jī)器例如碾碎機(jī)或破碎機(jī)，使材料破碎為具有特定尺寸的顆粒，從而預(yù)備材料。之后根據(jù)裝料的場所，使用任何已知送料設(shè)備(例如，通過借助螺旋式進(jìn)料器強(qiáng)制供給或通過裝載儲(chǔ)料器(進(jìn)料器)自流式供給)，將準(zhǔn)備好的磨碎材料供給到磨碎室。材料在被運(yùn)送時(shí)被加速，即其運(yùn)送速度增加。 在磨碎材料加速的同時(shí)，形成了混合物流(由磨碎材料和空氣組成)并進(jìn)一步執(zhí)行將這些混合物流供給至磨碎室。同時(shí)將空氣流朝向所述混合物流供給到環(huán)形磨碎室。在磨碎室內(nèi)移動(dòng)的、被高度加速的磨碎材料顆粒，在朝向其移動(dòng)的空氣流的作用下，反向改變其方向并與后供給到磨碎室的磨碎材料顆粒碰撞。當(dāng)相互碰撞時(shí)，顆粒被破壞。而且，沿環(huán)形磨碎室的周邊產(chǎn)生空氣流壓力大小和速率大小和/或混合物流的壓力大小和速率大小的局部周期性變化。根據(jù)方法實(shí)現(xiàn)的第一種選擇，只有朝向混合物流供給的空氣流的壓力大小和速率大小變化，混合物流的壓力大小和速率大小則保持恒定。根據(jù)第二種選擇，只有混合物流的壓力大小和速率大小變化，而空氣流的壓力大小和速率大小則保持恒定。但是，最有效的方法是空氣流和混合物流的壓力大小和速率大小都同時(shí)變化。通過實(shí)現(xiàn)上面提到的方法的選擇，磨碎材料顆粒經(jīng)歷局部周期性暴露在空氣流或混合物流下，或磨碎材料顆粒經(jīng)歷同時(shí)局部周期性暴露空氣流和混合物流下。而且，移動(dòng)進(jìn)入環(huán)形磨碎室的磨碎材料顆粒量顯著增加，并且相當(dāng)大地增強(qiáng)磨碎材料顆粒自身之間的相互碰撞的可能性。之后，根據(jù)卸載的場所，借助任何已知基于卸料的裝置，例如借助通風(fēng)風(fēng)扇或卸料給料裝置，將完成的產(chǎn)品從環(huán)形磨碎室排出。下面將通過描述有助于介紹該方法的機(jī)器進(jìn)一步更精確地解釋該方法實(shí)施的實(shí)例。
4料磨碎的機(jī)器包括框架1，所述框架具有用于供給磨碎材料的裝置2(如在附圖中所示意性的示出的)，以及用于排出完成的產(chǎn)品的裝置3(如在附圖中所示意性的示出的)。用于向框架1的腔內(nèi)供給磨碎材料的裝置2例如可實(shí)施為具有任何已知設(shè)計(jì)的螺旋式進(jìn)料器形式(在框架1的豎直構(gòu)造的情況下)，所述螺旋式進(jìn)料器強(qiáng)制提供所述供給到框架1的腔的材料；或?yàn)榫哂型七M(jìn)設(shè)備的儲(chǔ)料器形式(在框架1的水平構(gòu)造的情況下)，通過所述具有推進(jìn)設(shè)備的儲(chǔ)料器，在重力作用下，將磨碎材料以特定的量供給到框架 1的腔內(nèi)。用于排出完成的產(chǎn)品的裝置3可被實(shí)施為例如管件(管子)形式(在框架1的豎直構(gòu)造的情況下)，通過所述管件(管子)，在重力作用下將成品從腔排出；或空氣泵形式 (在框架1的水平構(gòu)造的情況下)，所述空氣泵提供產(chǎn)品從框架1的腔的強(qiáng)制排出。存在兩個(gè)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子4和轉(zhuǎn)子5，所述轉(zhuǎn)子4和轉(zhuǎn)子5對(duì)準(zhǔn)安裝于框架1的腔內(nèi)。每個(gè)轉(zhuǎn)子具有盤形板形狀。兩個(gè)轉(zhuǎn)子能在框架1內(nèi)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子4借助軸6以運(yùn)動(dòng)學(xué)方式連接到發(fā)動(dòng)機(jī)(圖中未示出)。電力、水力或風(fēng)力發(fā)動(dòng)機(jī)可在性能上用作用于磨碎機(jī)器的發(fā)動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子借助軸7以運(yùn)動(dòng)學(xué)方式連接到具有任意已知設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)(圖中未示出)。來自總的發(fā)動(dòng)機(jī)或單個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩通過合適的減速器而傳遞到軸6和軸7?？蚣?的腔內(nèi)存在環(huán)形磨碎室8。轉(zhuǎn)子5上固定有葉片9。這些葉片用于使磨碎材料和所述磨碎材料到磨碎室8的供給加速。葉片9可具有流線型，例如翼狀或板狀(圖中未示出)的流線型，借助可分離或不可分離的接頭而連接到轉(zhuǎn)子5。在轉(zhuǎn)子4上固定有用于將空氣輸送到磨碎室8的葉片10。 葉片10可具有流線型，例如翼狀或板狀(圖中未示出)的流線型，借助可分離或不可分離的接頭而連接到轉(zhuǎn)子4。根據(jù)機(jī)器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)選擇，用于使磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給到磨碎室8的葉片9以變化的間距仇、A2和A3)布置，即確定前后設(shè)置的兩個(gè)葉片9 (用于使磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給至磨碎室8)的側(cè)面之間的距離的弧長度長于或短于確定相鄰一對(duì)前后設(shè)置的葉片9 (用于使磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給至磨碎室8)的側(cè)面之間的距離的弧長度。這意味著滿足以下條件-A > A2 > A3。而且，用于將空氣輸送到磨碎室8的葉片10以恒定間距設(shè)置(圖中未示出)。根據(jù)用于磨碎的機(jī)器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的第二個(gè)選擇，葉片9 (用于使磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給至磨碎室8)以恒定間距設(shè)置(圖中未示出)。而且，向磨碎室8輸送空氣的葉片10以不同間距㈦，！^和！^)設(shè)置，即確定前后布置的葉片10 (用于將空氣輸送到磨碎室8)的側(cè)面之間的距離的弧長度長于或短于確定相鄰一對(duì)用于將空氣輸送到磨碎室8的葉片10的側(cè)面之間的距離的弧長度。這意味著滿足以下條件機(jī)器構(gòu)造設(shè)計(jì)的第三種變型使葉片9 (用于使磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給到磨碎室8)以變化間距(A1, A2和A3) 設(shè)置，用于將空氣輸送到磨碎室8的葉片10以恒定間距設(shè)置(圖2)。用于材料磨碎的機(jī)器操作如下。應(yīng)該打開軸6和7的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，軸6和7分別將扭矩傳遞到轉(zhuǎn)子4和5。轉(zhuǎn)子4 和5以相反方向旋轉(zhuǎn)。同時(shí)借助用于供給磨碎材料的裝置2將預(yù)先準(zhǔn)備的磨碎材料供給到框架1的腔內(nèi)。磨碎材料進(jìn)入框架1的腔內(nèi)，并被用于使磨碎材料和所述磨碎材料到磨碎室 8的供給加速的葉片9捕獲。在捕獲磨碎材料時(shí)，葉片9 (用于使磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給到磨碎室8)同時(shí)捕獲空氣，這使得在葉片9的出口處形成磨碎材料和空氣的懸浮固體混合物。而且，磨碎材料的顆粒被加速達(dá)到轉(zhuǎn)子6旋轉(zhuǎn)的速率水平。由于葉片9(用于使磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給到磨碎室8)以不定間距設(shè)置，所以明顯的是，在轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)下獲取的空氣量會(huì)不同。因而，當(dāng)葉片9 (用于使磨碎材料和所述磨碎材料到磨碎室8的供給加速)以較寬間距(A1)設(shè)置時(shí)，與以較窄間距久或^)設(shè)置的葉片相比， 葉片9在轉(zhuǎn)子5的旋轉(zhuǎn)下會(huì)獲取更多的空氣。因此明顯的是，從由以較寬間距設(shè)置的葉片
9(用于使磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給到磨碎室8)形成的通道流出的混合物流， 與從由以較窄間距設(shè)置的葉片9 (用于使磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給到磨碎室8) 形成的相鄰?fù)ǖ懒鞒龅牧飨啾?，空氣壓力將更高，速率將更低。因而，在轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)期間，以其空氣部分的變化為代價(jià)，存在沿環(huán)形磨碎室8的周邊產(chǎn)生的混合物流的壓力大小和速率大小的局部周期性變化。同時(shí)在轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)下，葉片10 (用于將空氣輸送到磨碎室8)和轉(zhuǎn)子4 一起旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生朝向混合物流的進(jìn)入磨碎室8的空氣流。由于葉片10(用于將空氣輸送到磨碎室8)以變化間距設(shè)置，自然的是，通過葉片10獲取的空氣量會(huì)不同。這樣以較寬間距他)設(shè)置的葉片10 (用于將空氣輸送到磨碎室8)與以較窄間距( 或b3)設(shè)置的葉片10相比，將在轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)下獲取更大的空氣量。因此，從由以較寬間距設(shè)置的葉片
10(用于將空氣輸送到磨碎室8)形成的通道流出的空氣流，與從由以較窄間距設(shè)置的葉片 10 (用于將空氣輸送到磨碎室8)形成的相鄰?fù)ǖ懒鞒龅目諝饬飨啾?，空氣壓力將更高，速率將更低。因而，在轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)期間，存在沿環(huán)形磨碎室8的周邊產(chǎn)生的空氣流的壓力大小和速率大小的局部周期性變化。含在混合物流中的磨碎材料顆粒進(jìn)入由葉片10(用于將空氣輸送到磨碎室8)產(chǎn)生的空氣流的有效區(qū)域并使其運(yùn)動(dòng)方向反向。改變方向后，這些顆粒與向這些顆粒運(yùn)動(dòng)的、混合物流中的磨碎材料顆粒碰撞，并且它們產(chǎn)生相互破壞(磨碎)。 磨碎材料顆粒的運(yùn)動(dòng)過程多次重復(fù)，直到獲得幾乎均一的材料。而且，需要注意的是，進(jìn)入磨碎室8的混合物流的壓力大小和速率大小或/和進(jìn)入磨碎室8的朝向混合物流運(yùn)動(dòng)的空氣流的壓力大小和速率大小的變化使得磨碎材料顆粒在混合物流中時(shí)被空氣流周期性地加速和/或減速。給出的情況允許了增加磨碎材料顆粒在磨碎室8中的駐留時(shí)間，因而增加顆粒之間顆粒碰撞的可能性，這又允許增強(qiáng)完成的產(chǎn)品中的物料的均一性。完成的產(chǎn)品借助用于排出完成的產(chǎn)品的裝置3而被從磨碎室8的腔排出。執(zhí)行該方法的實(shí)例如下應(yīng)當(dāng)將旋轉(zhuǎn)式致動(dòng)器(驅(qū)動(dòng)器)打開，轉(zhuǎn)子4和5開始旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子4和5的旋轉(zhuǎn)頻率各應(yīng)保持等于5000轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)。預(yù)先準(zhǔn)備的磨碎材料(細(xì)度為4_5mm)借助裝置 2而定量供給到框架1的腔內(nèi)。葉片9捕獲在框架1的腔內(nèi)的磨碎材料。葉片以變化間距 A1 = 1. 35A2、A2 = 1. 4A3固定在轉(zhuǎn)子5上，這提供混合物流的壓力大小和速率大小的局部變化，所述混合物流的速率大小的局部變化為從由以最窄間距(A3)設(shè)置的葉片9形成的通道流出的混合物流的額定速率150-200m/秒的20%。同時(shí)，由固定在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子4上的葉片10產(chǎn)生的空氣流以相反的方向進(jìn)入磨碎室8。葉片10以變化間距bl = 1. 2b2,b2 = 1. 3b3設(shè)置在轉(zhuǎn)子4上，這提供空氣流壓力大小和速率大小的局部變化，所述空氣流速率大小的局部變化為從由以最窄間距(b3)設(shè)置的葉片10形成的通道流出的空氣流的額定速率120-180m/秒的大約15%。
權(quán)利要求
1.材料磨碎方法，所述方法包括以下步驟供給磨碎材料，使所述磨碎材料加速，其中形成所述磨碎材料和空氣的混合物流，且進(jìn)一步將所述混合物流供給到環(huán)形磨碎室，同時(shí)將空氣朝向所述混合物流輸送到環(huán)形磨碎室，以及排出完成的產(chǎn)品，其特征在于，存在沿環(huán)形磨碎室的周邊產(chǎn)生的空氣流的壓力大小和速率大小和/或所述混合物流的壓力大小和速率大小的局部周期性變化。
2.用于材料磨碎的機(jī)器，所述機(jī)器包括框架，所述框架分別具有用于將磨碎材料供給環(huán)形磨碎室的裝置以及用于排出完成的產(chǎn)品的裝置；兩個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子對(duì)準(zhǔn)安裝在所述框架內(nèi)，其中在一個(gè)轉(zhuǎn)子上固定用于使所述磨碎材料加速的葉片，在第二個(gè)轉(zhuǎn)子上固定用于將空氣輸送到磨碎室內(nèi)的葉片，其特征在于，用于使所述磨碎材料加速并將所述磨碎材料供給到磨碎室的葉片和/或用于將空氣輸送到磨碎室內(nèi)的葉片以變化的間距布置。
全文摘要
本發(fā)明的主旨在于涉及供給待被磨碎的材料和使所述材料加速。在加速過程中，待被磨碎的材料與空氣的混合物形成射流，將所述混合物供應(yīng)到環(huán)形磨碎室。同時(shí)，將空氣流以與混合物射流的方向相反的方向供應(yīng)到磨碎室。沿環(huán)形磨碎室的周邊形成空氣流的壓力和速率和/或混合物射流的壓力和速率的局部周期性變化。將最終產(chǎn)品排出。材料磨碎設(shè)備包括框架，所述框架具有用于供給待被磨碎的材料的單元和用于排出成品的單元。在框架內(nèi)容納了環(huán)形磨碎室。在框架內(nèi)同軸地布置兩個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子緊固有葉片。用于使待被磨碎的材料加速并將所述材料供給到磨碎室的葉片和/或用于空氣輸送到磨碎室的葉片以變化的間距布置。
文檔編號(hào)B02C7/08GK102264476SQ200980152755
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者安德烈·尤里耶維奇·邱古耶夫斯基 申請(qǐng)人:阿特技術(shù)有限公司