研磨方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種運用機械裝置進行脆性物料的粉碎處理。它適用于需要得到幾毫米至幾納米粉末的各個行業(yè)。
[0002]所提出的方法和實施該方法的裝置的基礎為通過壓碎進行的機械破壞，和在與研磨介質(zhì)的相互作用中通過在磨體支撐面對原材料的磨損作用。
【背景技術】
[0003]已知的此方法的實施方式包括:在滾筒式磨機中的磨球或磨桿(見SidenkoP.M.Grinding in chemical industry, ed.2nd rev.M, Chemistry, 1977),在振動磨機、行星式球磨機、超微磨碎機中的磨球(見Sidenko P.M.Grinding in chemicalindustry.Ed.2nd rev.，Chemistry, 1977 ；Andreev S.E.，Perov V.A.，ZverevichV.V.Crushing, grinding and screening of minerals.M., Nedraj 1980)，，珠磨機中的磨球(見 Sidenko P.M.Grinding in chemical industry, ed.2nd rev.，Chemistry，1977) 0對于所有的優(yōu)點，所有的這些裝置存在兩個主要缺陷:一一在空轉(zhuǎn)時很高的能耗成本，以及其結(jié)果是一一低效率；一一研磨體的重量限制了其破碎力以及對它們的加速，其通過減小粉碎物料的尺寸和更嚴格的粒度要求顯著減少了該方法的效率。起始物料的顆粒和銷毀它的元件之間的相互作用所依據(jù)的原理中最接近所提出的研磨方法的是在轉(zhuǎn)輪運行中使用的研磨方法(見 Sidenko P.M.Grinding in chemical industry, ed.2nd rev.M., Chemistry, 1977)0
[0004]被研磨的該物料的顆粒在研磨介質(zhì)和支撐表面之間被壓碎并研磨。當這些元件中的一些具有一個旋轉(zhuǎn)體(旋轉(zhuǎn)磨石)的形狀時，另一些創(chuàng)建了一個封閉的支撐面(碗狀)并旋轉(zhuǎn)。
[0005]盡管對物料上的多個定向破壞性作用使得以這種方式獲得優(yōu)良的產(chǎn)品成為可能，它仍然完全具有所有的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在所提出的研磨方法中，由于研磨體被放置在兩個支撐表面之間這一事實，破碎力一一它通過來自一個或兩個支撐面的研磨體被傳遞到顆粒一一它并不依賴于研磨體的質(zhì)量，而僅由該驅(qū)動器的功率來決定，其用于移動支撐平面。
[0007]于是，由于旋轉(zhuǎn)質(zhì)量平衡的空載損耗僅由當其沿該支撐表面移動時的研磨產(chǎn)生的滾動摩擦損耗決定。
[0008]已經(jīng)增加的至所要求限度的功率密度，具有90 %的效率，這允許引導該力直接施加到起始物料的解體，從而獲得了一個達到納米級尺寸的幾乎所有細度的高效的產(chǎn)品。
[0009]與已知的方法和原型比較，所提出的方法擁有顯著的優(yōu)點，其中大部分的能量被用來移動研磨介質(zhì)，而不用考慮待研磨材料的存在與否。
[0010]所提出的方法，除了上面提到的特征外，其特征還在于具有大量的各種性能、形狀和類型的研磨體，并同時具有多種類型的支撐表面以及最廣泛的各種構(gòu)造和所有這些元件的交互布置的模式。
[0011]所提出的研磨方法所使用的該設備設定的目標為提高該方法的效率，由于以下事實而被實現(xiàn)了:由驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子被置于與它們同軸的固定外殼中，并且該研磨體被放置在它們之間的間隙中；而所有這些元件的構(gòu)造和形狀在各種組合和選擇中被實施，并且這樣的設備被同軸地插入到彼此，以便提高生產(chǎn)效率。
[0012]附圖的簡要說明
[0013]圖1-研磨體和具有壓碎的物料顆粒的支撐面的相互作用的原理。
[0014]圖2-在水平支撐面上的研磨體的有序排列。
[0015]圖3-研磨體的自發(fā)性排列。
[0016]圖4-在垂直布置的平行支撐面上的研磨體的有序排列。
[0017]圖5-在傾斜的平行支撐面上的研磨體的自發(fā)性排列。
[0018]圖6-在彼此成一定角度的支撐面上的研磨體的自發(fā)性排列。
[0019]圖7-單層裝置的橫截面。
[0020]圖8-多層裝置的一個橫截面。
[0021]圖1展示了所提出的研磨方法的本質(zhì)。研磨體I被置于兩個支撐面2之間的一個層中。在這種情況下，該研磨體I和支撐面2之間的間隙被調(diào)整為小雨該研磨體I直徑的0.86倍之內(nèi)，它會自動維持研磨體I的單層排列。
[0022]起始物料3的顆粒被提供到的軸承表面之一，其相對于所述研磨體I移動，并且通過與此支撐面2的摩擦被給予旋轉(zhuǎn)運動。起始物料3的顆粒，由于它們的尺寸比研磨體I的直徑要小15-20倍這一事實(在研磨體材料I上被所述研磨體I捕獲的起始物料3的顆粒的角度要小于起始物料3的顆粒材料的摩擦力的角度)，而在研磨體I下被撕碎，并且因為第二支撐面2限制了研磨體I的垂直運動的可能性，于是，起始物料3的顆粒通過研磨體I被粉碎。對此，研磨體I被塑造為旋轉(zhuǎn)體，而支撐面2被給予這樣的構(gòu)造，研磨體I在支撐面2上沿著一個封閉的路徑移動。軸承表面將以下列構(gòu)造制成:5，10圓錐形，6，11圓柱形，7.12平板(見圖7)。
[0023]給予研磨體I的形式:21球形，圓柱形20，18圓錐形，筒體19，或旋轉(zhuǎn)體的另一種形式(7)。
[0024]基于對研磨過程的要求，軸承面2朝向彼此或兩者旋轉(zhuǎn)一一在同一方向上但以不同的速度，或者只是移動其中一個。
[0025]解體過程中，為了提高研磨主體的粉碎效率至粉碎物料的最大粒徑并且提高其特性的變化，在從裝載到卸載的研磨物料的運動過程中，這兩個支撐面2具有各種構(gòu)造和尺寸，而不同的壓縮力被施加給他們；它們被同心或偏心放置；而置于它們之間的間隙里的研磨體I得到不同的:大小，形狀，切割的類型，并且它們被加載了不同的數(shù)量，并且間隙本身被平穩(wěn)地或逐步地進行調(diào)整。
[0026]在這種情況下，研磨體I被有序地(圖2，4)或自發(fā)地(圖3，5，6)排列。
[0027]研磨體I的有序排列被調(diào)節(jié)，例如，由于它們被放置在導槽8(圖2，4，7)中這一事實。
[0028]對于軸承面2之間的研磨體I的自發(fā)性布置，重力被使用。
[0029]由于自發(fā)性有序布置的研磨體I的數(shù)目之間的比率被改變這一事實，研磨期間的破碎和磨損力之間的比率被改變，一一自發(fā)布置的研磨體越多，通過磨蝕的研磨就越多，而以有序的方式布置的研磨體越多，經(jīng)受粉碎的研磨物料就越多。
[0030]由于研磨體和軸承表面設置有各種形狀和構(gòu)造的凹槽這一事實，研磨效率得以提尚O
[0031]凹槽以環(huán)、螺釘、具有牙齒的輪廓的連續(xù)或不連續(xù)的類型制作:三角形，梯形或球形。切口的輪廓可以是另一種構(gòu)造。
[0032]取決于起始物料3的性質(zhì)的變化，當在研磨過程中減小其尺寸，凹槽的形狀、大小、類型和數(shù)目被連續(xù)地或逐步地改變，同樣的改變發(fā)生在研磨體I的數(shù)目，切口的構(gòu)造、類型，支撐面2的旋轉(zhuǎn)速度，以及該研磨體I和該支撐面2之間的間隙的尺寸。
[0033]當處于垂直位置或具有支撐面2大傾角的位置(圖4，5)時，該研磨物料3通常在重力的影響下移動。
[0034]當處于水平位置或具有支撐面2小傾角的位置時，以及當離心力阻止運動并擠壓待研磨物料3至可移動支撐面2時，以下的方法有:或者為機械的方式移動，在這種情況下，傾斜面(螺旋裝置)被固定在固定支撐面2上，或者液體或氣體的流動介質(zhì)具有其在初始物料上的影響。該介質(zhì)被強制抽到支撐面之間，沿著從待研磨的物料3的裝載至其被排放的地點的方向。
[0035]粉碎的效率由方向和控制的液體或氣體介質(zhì)的流速的改變而控制。
[0036]圖7和8展示了所提出的方法在研磨裝置中實際的實現(xiàn)。
[0037]研磨裝置(7)的單層選擇:它包含以下固定在一個公共體4的物品:殼體5的圓錐形部分，殼體6的圓柱形階梯部分，包括相同或不同直徑的中空圓筒，以及一個具有圓形形狀的水平主體部分7。在殼體4的內(nèi)部，轉(zhuǎn)子9通過間隙9被插入。所述轉(zhuǎn)子由以下固定的和相互連接的物品制成:轉(zhuǎn)子10的圓錐形部分，轉(zhuǎn)子11的圓柱形階梯部分，包括一個或幾個具有不同直徑的氣缸，以及轉(zhuǎn)子12的水平部分，擁有具有同心轉(zhuǎn)向凹槽8的圓形形狀。
[0038]在轉(zhuǎn)子9中，在其上部的內(nèi)部采樣22是通過在供應通道23的下部壁里鉆孔而制得的。該轉(zhuǎn)子9一一通過滑動鍵13并借助于調(diào)節(jié)螺母14一一被固定到在轉(zhuǎn)動支撐16上旋轉(zhuǎn)的從動輪15，它就像主體4和驅(qū)動器24 —樣被固定到基座17。