一种冲击射流式震动挤压破碎装置

本发明涉及粉体破碎领域，具体涉及一种冲击射流式震动挤压破碎装置。

背景技术：

1、随着超细粉体在工、农业中的广泛应用，矿粉超细破碎是其生产应用中的重要工艺步骤，根据不同的产品粒径需求，采用不同的破碎设备为了满足行业生产过程中对产品粒度和质量要求的不断提升，本发明将冲击射流式震动挤压的方法引入矿石破碎工业中。目前，国内矿石破碎主要采用沙磨机等强冲击机械应用在矿石破碎工艺中，其工艺流程简单，系统稳定，操作维护便利。但是，忽略了破碎的不充分现象，把侧漏的和没有压碎的矿石作为矿粉的最终产品，因此产品粒度范围较宽、较粗、且粗细不均，物料未得到充分碾压磨碎，破碎效果不好。

2、因此，对现有的破碎工艺进行改进，开展矿粉破碎新方法的研究，对产业发展具有现实意义。冲击射流式震动挤压破碎工艺不仅保证最终产品粒度范围窄，粗细均匀度高；避免传统破碎装置如搅拌磨、沙磨机等通过强剪切应力的施加对矿物晶体形貌结构及自身特性的破坏，二次破碎的形式也最大限度地保证单工序破碎物料细度，有效降低破碎作业的工序能耗、改善选别指标，真正实现“高数量高质量破碎”。

技术实现思路

1、为了解决如上所述问题，本发明主要是利用冲击射流式震动挤压方法使矿粉的破碎达到最大理想化，从而解决超细粉体破碎困难、粒度均匀性控制不易、破碎精度低等问题。

2、本发明的目的是提供一种冲击射流式震动挤压破碎装置。

3、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明针对现有技术下的矿粉超细破碎中面临的生产效率不高，破碎方式单一，破碎方法缺乏整合等技术问题。其技术方案的要点是：包括矿粉射流、震动挤压、二次气流加速、冲击破碎等步骤；其中粉碎过程采将气固两相流、挤压、震动、冲击破碎进行整合，采用闭路形式实现完整的破碎流程；采用“将气固两相流、挤压、震动、冲击破碎进行整合实现矿粉细碎的闭路工艺流程”的生产方法，不仅保证最终产品的粒度范围窄，均匀度高；粗粒度矿粉最终产品中的物料在装备内充分破碎，也可以最大限度降低单一破碎方法下矿石粉碎不均匀，还能有效避免矿粉在传统强机械研磨破碎下通过剪切应力进行破碎导致的矿粉颗粒形貌结构和晶体特性的破坏，并有效的改善细碎物料加工细度及选别指标。

4、本发明的矿粉射流步骤，储气罐(1)连接右侧转通管接头(2)，将气流分流至上方主气流和下方辅助气流管道，开闭阀(3)、速度控制阀1(4)、压力调节阀1(5)分别依次控制上方主气流的开闭、速度以及压强；振动电机1(6)布置在储料罐(7)中部的外侧，为其提供持续震动，促进振动进料，储料罐(8)通过定位弹簧(9)、与进料部件机架(10)固定在主气流管道上部，并通过进料阀(7)和其相连，实现矿粉颗粒向主气流管道的进料控制；最终通过矿粉射流喷嘴(11)射流进入震动挤压步骤；

5、本发明的震动挤压步骤，振动电机2(13)连接振动盘1(16)，为其提供震动挤压破碎的动能，振动盘固定机架1(14)通过振动弹簧1(15)为振动盘1(16)提供一个可变化的位置固定；振动电机3(24)连接振动盘2(22)，为其提供震动挤压破碎的动能，振动盘固定机架2(25)通过振动弹簧2(23)为振动盘2(22)提供一个可变化的位置固定；矿粉和气流在振动盘1(16)和振动盘2(22)中存在的很小的缝隙中通过，两振动盘不断地碰撞及规律性震动导致矿粉在缝隙中不断碰撞及被挤压，颗粒与颗粒、颗粒与壁面之间不断接触，巨大的动能导致矿粉的破碎。

6、本发明的二次气流加速步骤，震动挤压可能会导致粉体颗粒在振动盘1(16)和振动盘2(22)中运动产生与射流方向相同的速度耗散，需要针对相同速度方向给予一定的二次气流加速；下方辅助气流管道连接转通管接头2(28)将气流分流至上方和下方加速气流管道，开闭阀2(27)和开闭阀3(29)分别控制上方和下方气流的开启关闭，上方加速气流管道连接辅助射流喷嘴1(12)和辅助射流喷嘴2(26)，在震动挤压程序前为气固两相流提供两个加速气流，下方加速气流管道连接二次加速喷嘴1(17)和二次加速喷嘴2(21)，在震动挤压程序后为已经失速的粉体提供两个加速气流；

7、本发明的冲击破碎步骤，冲击球幕(18)安置于球幕固定架(19)侧部，收集箱(20)位于其下部，气流携带经过震动挤压破碎后的矿粉材料，冲击至冲击球幕(18)表面实现矿粉均匀的二次冲击碰撞破碎，破碎后的矿粉瞬时失速，掉落至下部收集箱(20)中，静置一段时间后的物料即为最终破碎产品；

8、本发明的工作原理：它通过射流速度、气压及进料的可控性、震动挤压频率的可调整性、冲击破碎动能的可操纵性，同时搭配收集设备以及气流加速部件，使超细粉的射流式震动挤压破碎达到最优化。具体是指储气罐为气流和颗粒提供初始动能，超细粉经储料罐的振动辅助效应进入下部管道，在管道内与气动部件提供的高压气流充分混合后，通过管道经射流喷嘴垂直水平面射流进入震动挤压区域内，经过震动盘的震动挤压作用实现第一次破碎，破碎后失速的矿粉颗粒在二次加速气流的作用下，继续的加速朝冲击破碎区域运动，最终撞击在球幕墙壁面上实现二次冲击破碎，最终在特殊的圆球形壁面引导下，矿粉掉落至下部的收集箱实现破碎后超细粉的收集。

9、本发明的有益效果：它利用冲击射流式震动挤压破碎工艺不仅保证最终产品粒度范围窄，粗细均匀度高；避免传统破碎装置如搅拌磨、沙磨机等通过强剪切应力的施加对矿物晶体形貌结构及自身特性的破坏，二次破碎的形式也最大限度地保证单工序破碎物料细度，有效降低破碎作业的工序能耗、改善选别指标，真正实现“高数量高质量破碎”。

技术特征：

1.一种冲击射流式震动挤压破碎装置，其特征在于，它包括以下步骤：它通过射流速度、气压及进料的可控性、震动挤压频率的可调整性、冲击破碎动能的可操纵性，同时搭配收集设备以及气流加速部件，使超细粉的射流式震动挤压破碎达到最优化。具体是指储气罐为气流和颗粒提供初始动能，超细粉经储料罐的振动辅助效应进入下部管道，在管道内与气动部件提供的高压气流充分混合后，通过管道经射流喷嘴垂直水平面射流进入震动挤压区域内，经过震动盘的震动挤压作用实现第一次破碎，破碎后失速的矿粉颗粒在二次加速气流的作用下，继续地加速朝冲击破碎区域运动，最终撞击在球幕墙壁面上实现二次冲击破碎，最终在特殊的圆球形壁面引导下，矿粉掉落至下部的收集箱实现破碎后超细粉的收集。

2.根据权利要求1所述的一种冲击射流式震动挤压破碎装置，其特征是：所述矿粉射流步骤，储气罐(1)连接右侧转通管接头(2)，将气流分流至上方主气流和下方辅助气流管道，开闭阀(3)、速度控制阀1(4)、压力调节阀1(5)分别依次控制上方主气流的开闭、速度以及压强；振动电机1(6)布置在储料罐(7)中部的外侧，为其提供持续震动，促进振动进料，储料罐(8)通过定位弹簧(9)、与进料部件机架(10)固定在主气流管道上部，并通过进料阀(7)和其相连，实现矿粉颗粒向主气流管道的进料控制；最终通过矿粉射流喷嘴(11)射流进入震动挤压步骤。

3.根据权利要求1所述的一种冲击射流式震动挤压破碎装置，其特征是：所述震动挤压步骤，振动电机2(13)连接振动盘1(16)，为其提供震动挤压破碎的动能，振动盘固定机架1(14)通过振动弹簧1(15)为振动盘1(16)提供一个可变化的位置固定；振动电机3(24)连接振动盘2(22)，为其提供震动挤压破碎的动能，振动盘固定机架2(25)通过振动弹簧2(23)为振动盘2(22)提供一个可变化的位置固定；矿粉和气流在振动盘1(16)和振动盘2(22)中存在的很小的缝隙中通过，两振动盘不断地碰撞及规律性震动导致矿粉在缝隙中不断碰撞及被挤压，颗粒与颗粒、颗粒与壁面之间不断接触，巨大的动能导致矿粉的破碎。

4.根据权利要求1所述的一种冲击射流式震动挤压破碎装置，其特征是：所述二次气流加速步骤，震动挤压可能会导致粉体颗粒在振动盘1(16)和振动盘2(22)中运动产生与射流方向相同的速度耗散，需要针对相同速度方向给予一定的二次气流加速；下方辅助气流管道连接转通管接头2(28)将气流分流至上方和下方加速气流管道，开闭阀2(27)和开闭阀3(29)分别控制上方和下方气流的开启关闭，上方加速气流管道连接辅助射流喷嘴1(12)和辅助射流喷嘴2(26)，在震动挤压程序前为气固两相流提供两个加速气流，下方加速气流管道连接二次加速喷嘴1(17)和二次加速喷嘴2(21)，在震动挤压程序后为已经失速的粉体提供两个加速气流。

5.根据权利要求1所述的一种冲击射流式震动挤压破碎装置，其特征是：所述冲击破碎步骤，冲击球幕(18)安置于球幕固定架(19)侧部，收集箱(20)位于其下部，气流携带经过震动挤压破碎后的矿粉材料，冲击至冲击球幕(18)表面实现矿粉均匀的二次冲击碰撞破碎，破碎后的矿粉瞬时失速，掉落至下部收集箱(20)中，静置一段时间后的物料即为最终破碎产品。

技术总结
一种冲击射流式震动挤压破碎装置，它主要解决现有技术下的矿粉超细破碎中面临的生产效率不高，破碎方式单一，破碎方法缺乏整合等技术问题。其技术方案的要点是：包括矿粉射流、震动挤压、二次气流加速、冲击破碎等步骤；其中粉碎过程将气固两相流、挤压、震动、冲击破碎进行整合，采用闭路形式实现完整的破碎流程；采用“将气固两相流、挤压、震动、冲击破碎进行整合实现矿粉细碎闭路工艺流程”的生产方法，不仅保证最终产品的粒度范围窄，均匀度高；粗粒度矿粉最终产品中的物料在装备内充分破碎，可以最大限度降低单一破碎方法下矿石粉碎不均匀，还能有效避免矿粉在传统机械高强度研磨破碎下通过剪切应力进行破碎导致的矿粉颗粒形貌结构和晶体特性破坏，并有效的改善细碎物料加工细度及选别指标。

技术研发人员：肖雨琴,周友行,张言,彭锐涛,周杨帆,邓争荣
受保护的技术使用者：湘潭大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13