CN1114242A - 研磨物料颗粒的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种碾磨装置包括预磨物料颗料的辊磨机、经按颗粒大小控制分选的流化床分选装置接到辊磨机的管磨机和接在分选装置与辊磨机间的循环管路。细料组分的流化部分经分选装置的第一流料槽流到管磨机，其余部分则经分选装置的第二流料槽通过循环管路送回辊磨机跟新供物料颗粒一起重新粉碎。分选装置内腔用相对于水平朝第二流料槽倾斜的多孔分隔板分成与管磨机及辊磨机连通的流化床部分和与流率可控的物料流化空气连通的空气引入部分。

Description

研磨物料颗粒的方法和装置

本发明涉及一种研磨如水泥熔渣、炉渣或矿石这样的物料颗粒的方法和装置，以及一种备有分选装置以完成物料颗粒的分选的研磨装置。

现有技术中，当需要通过研磨烧过的水泥熔渣来生产作为一种产品的水泥粉末时，通常使用一种管磨机作为研磨装置。管磨机包括一管状(圆筒形)转子盛料器，许多钢球装在转子盛料器中，通过转动转子，使物料颗粒在盛料器中经过研磨过程而被研磨。

在这样的研磨过程中，当物料，包括未加工的颗粒、每个颗粒都具有较大的直径时，南非要利用各个直径都比较大的钢球。但当利用大直径的钢球时，球与物料颗粒之间的接触区域会减少，这样就降低了研磨效率。因此，近年来，通常使用与管磨机相结合的滚压机预先研磨含有未加工颗粒的物料颗粒。

滚压机、例如立式滚压机，其结构是这样的，将一组辊子的圆周表面压在水平面内能转动的一个工作台的上表面上，传到工作台上的物料通过辊子加压使其研磨。如上述，由于未加工的物料可以通过给辊子施加足够的压力来有效地研磨，因此，对于管磨机的后续过程来说，滚压机的粗磨过程是有效的。当利用滚压机将物料颗粒研磨成细颗粒时，可以利用小尺寸的钢球提高管磨机的研磨效率。

图3和4示出了传统的将滚压机与管磨机结合的研磨装置结构的一种实例。

图3示出了公开在日本专利公报特开昭(KOKAI)63-116751(116751/1988)中的研磨装置的结构，在该结构中，具有作为分选机的筛1a的振动筛装置1设置在物料输送通道20中，物料输送通道20从装有辊子12的立式滚压机10延伸到管磨机40，由振动筛装置1分选的细粉料组分通过物料输送通道20供给管磨机40，而由振动筛装置1分选的粗颗粒组分经过物料循环通道25再返回到滚压机10中。

图4示出了公布在日本专利公报特开平(KOKAI)4-338244(338244/1992)中的研磨装置的结构，在该装置中，用分配装置2代替图3所示实例中的振动装置1。分配装置2备有一在叉状箱2a中角度可变化的蝶形调节板元件2b，颗粒物料的分配量可以通过调节板元件2b的安装角度来调节其供给方向而得以调节。即如图4所示，一叉状部分2a与连接到管磨机40上的物料输送通道20相连，另一叉状部分2a与连接到装有辊子12的立式滚压机10上的循环通道25相连。这样，在该实施中，经过预研磨过程的一部分颗粒物料供到了管磨机40中，而剩余部分的颗粒物料返回到滚压机10中。

在图3和4的两个实施例中，由管磨机40研磨后的物料再经过斗式升降输送器51供到分离器52中，最后，由管磨机40经过研磨的物料再由分离器52分离成能作为产品使用的物料组分和需要再研磨的物料组分。

在图3的实例中，能够穿过有预定网眼尺寸的筛装置网眼的物料，即在该预磨材料中由振动筛装置1所分选出的细物料组分可以供到管磨机40中。因此，利用各个都具有小直径的球使研磨效率最大程序的提高是可能的。但是，在这个实例中，所涉及的问题是，由振动筛装置1准确分选的粗物料需要返回到滚压机10中。也就是说，由于返回到滚压机10中的物料基本不包括细物料组分，因此供到辊子12的物料颗粒存在高空隙百分率，这样会导致在滚压机10压磨时产生强烈的振动或摆动。

为了消除或控制这种振动的产生，需要限制作用到设置在滚压机10中的辊子12上的压力。但这样又带来了滚压机10在预研磨过程中不能获得足够大的研磨效率的严重问题。除上述缺点之外在图3所示的实例中，需要尺寸庞大、价格昂贵的设备如振动筛装置1，并且还需要设置具有不同网眼尺寸的可变换筛1a以改变分选范围或等级。进一步，由于供到管磨机40的物料量是根据所使用的筛1a来确定，而在装置的运行过程中是无法控制的，因此，很难保持或控制恒定的产品量，这当然也是不利因素。

另一方面，图4实例中所提供的装置避免了图3的装置所出现的那些问题。即在该装置中，如上述，细颗粒与粗颗粒一起也供到滚压机10中，这样，供给辊子的物料形成了较低的空隙百分率，所以减少于滚压机10预研磨过程中所产生的振动，由此提高了滚压机10的研磨效率，而比图3所示的实例更有利。

但是，相反地，在图4所示的装置中，粗物料也要与预先经过研磨过程的细物料一起供给管磨机40，因此从这一方面来看，图4所示的装置又劣于图3所示的装置。所以，管磨机需要使用各个直径都比较大的球，这样，导致了如上文所述的管磨机研磨效率的降低。

因此，图3和图4所示的两个传统的研磨装置，很难获得滚压机和管磨机两者研磨效率的提高。

本发明的目的是基本克服现有技术所存在的缺点和不利因素，而提供一种利用改进了的物料分连装置来改善研磨过程和提高研磨效率的研磨物料颗粒的方法和装置。

本发明的上述及其它目的通过下列措施来完成：一方面，提供一种利用研磨装置研磨物料颗粒的方法，所述研磨装置备有一滚压机、一管磨机及一根据尺寸分选物料颗粒的分选装置，在该方法中，将物料颗粒供给滚压机，物料颗粒在滚压机中进行预研磨，该方法的改进是，分选装置是一流化床形分选装置，将预研磨了的物料颗粒供给流化床形分选装置，在该流化床形分选装置中，使经过预研磨的物料颗粒流体化和分选，将经流体化的那部分细物料组分供给管磨机，不供到管磨机的剩余部分返送到滚压机中，返送回来的这部分物料再与新供给滚压机的物料颗粒一起进行研磨。

预研磨物料颗粒的流体化是通过将空气强迫引进流化床形分选装置中而实现的。供到管磨机中的流体化的物料量和引进的空气量通过调节被引进的空气量而进行调节。

另一方面，提供一种研磨装置，该装置包括一滚压机和一管磨机，物料颗粒供到该滚压机中并在其中进行预研磨，管磨机通过一分选装置与滚压机相连，在分选装置中，根据尺寸大小对物料颗粒进行分选，所述研磨装置的改进是，分选装置是流化床形分选装置，并经过第一物料输送管路与滚压机相连，且其结构为内空形的，在该内空形结构中，经预研磨的物料颗粒被流体化和分选，管磨机经过第二物料输送管路与流化床形分选装置相连，循环管路连接在流化床形分选装置和滚压机之间，经过流体化的细物料组分部分供到管磨机中，没有供到管磨机的剩余部分经循环管路返回到滚压机中，返回来的这部分物料组分再与新供到滚压机中的物料颗粒一起被研磨。

在一最佳实施例中，流化床形分选装置备有与第二物料输送管路相连的第一斜道以及与循环管路相连的第二斜道装置，细物料组分经过第一斜道流出并进入管磨机，剩余的物料组分经过第二斜道返回到流压机中。

流化床形分选装置的内空空间由一水平安装的并朝第二斜道倾斜的多孔分隔板分成第一部分和第二部分，第一部分形成与第一物料输送管路相通的流体化床腔，第二部分设置在第一部分的下方，并与物料流体化装置相通。

第二斜道有一个下部表面，该表面基本位于与倾斜分隔板一端端部相平齐的位置，第一斜道设置在第二斜道的上方。

在流化床腔中的物料由与第二部分下部相连的空气导引装置流体比，经过第二部分的下部及第一部分和多孔分隔板将空气强迫引进流化床腔，使流化床腔中的物料流体化。空气导引装置备有空气流速控制阀以控制导入流化床形分选装置中的空气流速。

第二斜道设有流量控制阀门，以便调节经过第二斜道从流化床形分选装置中排出的物料量。

根据本发明，物料颗粒首先由滚压机进行研磨，从而获得预研磨的物料颗粒，此后再将经预研磨的物料颗粒供给管磨机进一步研磨。本发明在滚压机和管磨机之间利用了流化床形分选装置，将物料颗粒有效地分选成细组分和粗组分。在分选装置中流体化了的细组分供到管磨机中，相反，没有流体化和设有供到管磨机中的粗组分再返回到滚压机中，并在滚压机中与新供给的物料颗粒一起经受研磨。

设有滚压机与管磨机两者结合的研磨装置，利用流化床形分选装置具有下述优点。即流化床形分选装置的分选能力或性能不那么高，这样使这样装置不适于用在其它需要获得高分选性能的研磨装置中。但是，这种不合适或不足够的分选可用于或适用于备有滚压机和管磨机的研磨装置中。

详细地说，在本发明中，在滚压机中经预研磨的物料颗粒供给流化床形分选装置，在该装置中由强迫引进的空气进行流化处理。经过这个流体化过程，流体化了的细组分流出并进入管磨机中，未流体化的组分和一定量的细组分返回到滚压机中经受再研磨过程。事实上，包含一定量细组分的返回的物料减少了返回到滚压机中物料的空隙百分率，其结果减少了或消除了滚压机中所产生的振动，由此，增加了研磨物料的辊子压力。

如上述，根据本发明，不论是管磨机还是滚压机，其物料研磨效率得到显著地提高，而传统的研磨装置是不能获得这种效果的。

进一步，本发明的流化床形分选装置结构紧凑，并备有控制装置，因此易于控制空气的供给，以改变流体化的能力，由此，供到管磨机或返回到滚压机中的物料数量和尺寸很容易控制和调节，适用于各种研磨装置的利用。

在流化床形分选装置的实际作业过程中，形成许多气孔的分隔板这样设置，使它将分选装置的内部分成上部和下部，分隔板设置成朝着经循环管路与滚压机相连的排料斜道倾斜的形式。因此，滚压机中经预研磨的物料颗粒供到分选装置中，并在该装置中由从该装置下侧引进的其数量受到控制的空气进行流体化处理，这样，细物料组分被流体化，而未流体化的物料组分掉在倾斜的分隔板上，因此，未流体化的物料很容易沿倾斜的排料斜道移动。

因此，如上文所述，由引进量受到控制的空气流体化了的细物料组分可以供到管磨机中，并在该机中经过再研磨过程，粗物料组分与一定量未流体化的细物料组分一起返回到与多孔倾斜分隔板的位置相配合的滚压机中。

这样，根据本发明，研磨装置能够自动稳定地工作，并能获得所希望的恒定量的产品。

本发明的其它特点和优点通过下文伴随附图的描述会更清楚。其中：

图1是根据本发明、特别是实施水泥熔渣的研磨方法的研磨装置原理简图；

图2是一局部立体图，是关于设置在图1所示研磨装置中的流化床形分选装置的立体图；

图3是传统型研磨装置一个实例的原理简图；以及

图4是传统型研磨装置另一个实例的原理简图。

图1和2描述了根据本发明的一个实施例，在该实施例中，用相同的序号表示与图3和4相应的元件，图1是一原理简图，示出了生产水泥粉末产品的研磨装置的结构，图2是图1所示装置中的流化床形分选装置的立体图。

图1的研磨装置基本结构采用一个垂直滚压机10及管磨机40相结合的形式，它们与在图3或4中所示的具有基本相同的结构。

在由图1所示研磨装置研磨水泥熔渣的过程中，水泥熔渣作为原料由滚压机10进行预研磨，此后，经预研磨的物料再由管磨机40进行研磨，这样便形成了水泥粉末产品。滚压机10包括--工作台11，工作台11可旋转地安装着，并压迫辊子12，这样使辊子12压靠的在工作台11上。作为物料的水泥熔渣先供到漏斗16中，然后再经供给器17供给滚压机10，供给器17可将预定量的物料供到滚压机10中。此后，在滚压机10中经预研磨的物料再经过物料输送通道20供给管磨机40，物料输送通道20设置有斗式升降输送器21和重力下降形输送器管22和23。

管磨机40包括一圆筒形盛料器41，盛料器41可以转动，若干个铁球(未示)装在它里面。管磨机40备有与物料输送通道20相连的一个物料进口和经斗式升降输器51与旋转分离器52相连的一个物料出口。物料在管磨机40中经过研磨后再供到分离器52中，然后被分成细物料组分和粗物料组分。再将细物料组分供到输送器管54，经过该管54可以获得产品物料，如本实施例的水泥粉末，而粗物料再经过输送器管53供到管磨机40中。

在该实施例的研磨装置中，由漏斗16所供给的物料是这样的经预研磨物料，通常这些经研磨的物料包括每个颗粒直径小于1mm、数量约占65％的物料颗粒；每个颗粒直径小于400μm、数量大约大于50％的物料颗粒；并且还包括每个颗粒直径为2.5-15mm，数量大约占20％的粗物料颗粒。另一方面，从输送器管54获得最终的物料粉末，这些物料粉末每个颗粒的直径一般得要全部小于，例如作为产品物料，约44μm。

根据本发明的研磨装置，在物料输送管道20中的输送器管22和23之间安装有一流体化床形分选装置30。也即，来自于滚压机10的物料经输送器管22供到分选装置30中，此后，经输送器管23将来自分选装置30的物料供到管磨机40中。

参阅图2，流化床形分选装置30包括一壳体31，壳体31基本为盒式结构，并包括一内空部分，该内空部分由一作为过滤元件的多孔分隔板32分成上、下两部分。多孔分隔板32设置成水平倾斜的，其水平倾角α最好约取30°。上部形成流化床腔33；而下部形成空气引进腔34，该腔设有在其底部、即壳体31上所形成的进气口34a。在流化床腔33的顶壁、也即壳体31上，形成有物料进口33a和排气口33b。根据分选装置30的这种结构，当预研磨的物料从输送器管22经腔33顶壁上所形成的物料进口33a供到流化床腔33、空气由壳体31底部所形成的进气口34a同时引进腔33时，其每个颗粒直径小于预定尺寸的细物料颗粒或粉末在流化床腔33中受由经多孔分隔板32上所形成的气孔而强迫引进的空气作用而被漂浮或流体化。

上斜道35设置在流化床腔33侧壁上部、离开多孔板32的位置，下斜道36也设置在其下部。下斜道36的下水平延伸到或与多孔板32的上表面齐平，多孔板32朝着下斜道36向下倾斜。因此，一部分漂浮和流体化的细物料经过上斜道35流了，剩余部分的物料，即粗的没有漂浮和流体化的粗物料和一定量的落在多孔板32上的细物料，因多孔分隔板32的向下倾斜而从下斜道36排出。

进一步，当利用研磨能力为150吨/小时的滚压机时，分选装置的多孔分隔板其表面面积约为1.0m2，流化床腔的高度大约需1.6m，这样可做出结构紧凑的分选装置，有利于空间的使用和制造费用的降低。

根据本发明的流化床形分选装置30还设置有控制和调节从上、下斜道35和36排出的物料颗粒尺寸和数量的控制装置。

空气流速控制阀34b设置在进气口34a处，流量控制阀门36a其开口度可控制，设置在下斜道36上，并作为排出量的调节装置。

当本发明需要从上斜道35流出的细物料每个颗粒的直径小于如约1mm时，先调节阀34b，使空气流速约为1米/秒。借此，在流化床腔中，各自直径小于1mm的细物料粉未经流体化后作为细物料粉末从上斜道35流出。而粗物料粉末或颗粒的排出量可以通过调节流量控制阀门36a的开口度进行调节，使其约占总量的40％。根据这种结构和操作过程，其直径都大于1mm(约占颗粒分布的35％以上)、未流体化的粗物料粉末和直径都小于1mm的一定量细物料粉末从下斜道36排出。值得注意的是，物料颗粒的直径和从上斜道36飞出的物料量可以通过调节阀34b和阀门36a而及时、自由地改变和控制。

如上文所述，在图1所述的研磨装置中，输送器管22与分选装置30的物料进口33a相连，这样，滚压机10中预研磨过的物料经物料输送通道20供给分选装置30，而分选装置30的上斜道35与输送器管23相接，输送器管23是与管磨机40相连接的物料输送管道20的一部分。由此，仅将每个直径为需要值大小的细物料粉末供给管磨机。这样，减少了管磨机所使用的每个球的直径，从而提高了研磨效率。在所描述的实施例中，仅仅将每个直径都小于1mm的细物料粉末供给管磨机40，而管磨机40所使用的球可采用其直径为差几毫米到40毫米那样的球，相反，在将预研磨过的物料直接供给管磨机时，每个球的直径大约需17mm到70mm。从这一点来说，显著地提高了研磨效率。

进一步，在图1所示的本发明的研磨装置中，分选装置30的下斜道36与物料循环通道25相连，而循环通道25也与滚压机10相连，这样，未供到管磨机40的物料可返回到滚压机10中。而返回到滚压机10的物料包括一定程度的具有高体积比密度的物料，这样，减少了空隙百分率，由此减少或抑制了物料再进行研磨时工作台11和辊子12之间所产生的振动，这样，同样也提高了滚压机10的研磨效率。当这种返回来的物料与来自漏斗16的水泥熔渣一起供给时，体积比密度大约变为1.9至2.1，这显然高于仅将水泥熔渣供给时的体积比密度，因为当仅供给水泥熔渣时，其体积比密度仅为1.6左右，这样，减少振动的效果非常显著。

上文所描述的根据本发明的研磨装置，滚压机10和管磨机40的研磨效率都得到了显著地提高，总体来说，获得了物料极高的生产率，减少了所需的能耗，如电能的消耗。而通过设置结构紧凑的流化床形分选装置30可获得这些优点和效果。

可以理解，本发明并不限于所描述的实施例，在不脱离权利要求所限定的范围前提下，还可以做出各种变化和变更。

Claims (13)

1.一种利用研磨装置研磨物料颗粒的方法，所述研磨装置备有一滚压机、一管磨机以及一具有内空结构的分选装置，所述方法包括下述步骤：

将物料颗粒供到滚压机中，使物料颗粒在滚压机中进行预研磨；

将预研磨过的物料颗粒供给一流化床形分选装置，使预研磨过的物料颗粒在流化床形分选装置中被流体化和进行分选；

将细物料组分中的流体化部分供给管磨机；

将未供到管磨机的剩余部分返回到滚压机中；以及

将返回部分的物料组分与新提供的物料颗粒一起在滚压机中进行再研磨。

2.根据权利要求1所述的研磨方法，其特征是，预研磨过的物料颗粒的流体化是由向流化床形分选装置强迫引进空气而实现的。

3.根据权利要求2所述的研磨方法，其特征是，供到管磨机中的流体化的物料量和引进的空气量由调节所引进的空气量而进行调节。

4.一种研磨装置，包括：

一个滚压机，物料颗粒供到滚压机中并在其中进行预研磨；

一个流化床形分选装置，经过第一物料输送管路与滚压机相连，并具有一内空结构，在该内空结构中，经预研磨的物料颗粒被流体化和分选；

在流化床形分选装置中对预研磨过的物料进行流体化的装置；

一个经过第二物料输送管路与流化床形分选装置相连的管磨机；以及

将流化床形分选装置与滚压机相连的循环管路，

其中，细物料组分中经流体化部分被供给管磨机，而未供到管磨机的剩余部分经循环管路返回到滚压机中，返回部分的物料组分和新供到滚压机中的物料颗粒一起在滚压机中再进行研磨。

5.根据权利要求4所述的研磨装置，其特征是，滚化床形分选装置备有与第二物料输送管路相连的第一斜道装置和与循环管路相连的第二斜道装置，细物料组分经第二物料输送管路流出并进入管磨机，剩余物料组分经过循环管路返回到滚压机中。

6.根据权利要求5所述的研磨装置，其特征是，流化床形分选装置的内空空间由一水平安装并朝第二斜道装置倾斜的多孔分隔板分成第一部分和第二部分，所述第一部分形成与第一物料输送管路相通的流体化床腔，所述第二部分设置在第一部分的下方，并与物料流体化装置相通。

7.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征是，第二斜道装置设有一下表面，该表面基本位于与倾斜分隔板一端端部相平齐的位置，第一斜道装置设置在第二斜道装置的上方。

8.根据权利要求7所述的研磨装置，其特征是，多孔分隔板相对于水平面的倾角大约为30°。

9.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征是，所述物料流体化装置是一个与第二部分下部相连的空气导引装置，经过第二部分的下部及第一部分和多孔分隔板将空气强迫引进流化床腔，使流化床腔中的物料流体化。

10.根据权利要求9所述的研磨装置，其特征是，所述空气导引装置备有空气流速控制装置，以便控制导入流化床形分选装置中的空气流速。

11.根据权利要求10所述的研磨装置，其特征是，所述空气流速控制装置由一个空气流速控制阀组成。

12.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征是，所述第二斜道装置设有一个调节装置，以便调节经第二斜道装置从流化床形分选装置中排出的物料量。

13.根据权利要求12所述的研磨装置，其特征是，所述调节装置由一流量控制阀门组成，该流量控制阀门具有可被变化控制的一个开口。

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