[发明专利]一种高效立式干法搅拌磨机及其应用

说明书

本发明公开了一种高效立式干法搅拌磨机及其应用，该磨机包括外壳、螺旋喂料机、研磨筒、主轴、搅拌器、活化衬板、排料装置、驱动装置、选粉机、供风装置；外壳内由上至下依次安装选粉机、螺旋喂料机、研磨筒、排料装置、驱动装置，选粉机的粗颗粒返料管及螺旋喂料机的出料端均与研磨筒顶部连通，研磨筒内设有主轴和搅拌器，搅拌器固定于主轴上，研磨筒内壁上设有活化衬板，排料装置设于研磨筒底部且固定于主轴上；主轴底部与驱动装置连接；研磨筒与外壳之间空间形成环形风室，供风装置设于排料装置下方且正对环形风室。本发明研磨效率高、成品分离效果好、无过粉磨现象，散热好，可精确控制产品细度，降低能耗，设备可靠性和稳定性得到良好提升。

技术领域

本发明涉及搅拌磨机技术领域，特别是涉及一种高效立式干法搅拌磨机及其应用。

背景技术

搅拌磨机由驱动装置、筒体、搅拌器、研磨介质组成，筒体通常为圆柱体，搅拌器通常为螺旋式、棒销式和盘式三种，研磨介质通常为钢球、刚玉球、锆球或天然河砂、卵石等球形介质。工作时，搅拌磨机筒体静止，驱动装置驱动搅拌器旋转，搅拌器将动力直接施加于研磨介质，使研磨介质与物料作多维循环运动和自转运动，通过介质球的研磨、剪切和冲击作用实现对物料的有效粉磨。其研磨效率的高低取决于单个颗粒在搅拌磨机中一定时间内受到介质有效碰撞的总次数以及在单次碰撞过程中介质传递给该颗粒的能量强度大小。由于搅拌磨机能量密度高、细磨能耗低、工艺简单、产品粒度分布均匀、产品球形度高，近年来被广泛应用于细磨及再磨领域。按照粉磨环境，搅拌磨机可分为干法和湿法；按照结构形式，搅拌磨机可分为卧式和立式。

目前，立式湿法搅拌磨已经实现大型化并在矿物加工行业大量应用，其物料由研磨筒上部或下部喂入，搅拌器旋转使研磨介质和物料作多维运动实现物料的破碎，粉磨后的合格产品随料浆由研磨筒顶部溢流排出，实现了合格产品与粗颗粒和研磨介质的分离，连续运行稳定，工艺较为成熟。目前的干法立式搅拌磨在结构和粉磨原理上与湿式搅拌磨相同，但规格较小，因粉磨环境的差异，其物料运动状态与湿法环境完全不同，物料由研磨筒上端喂入，在重力作用下逐渐运动至研磨筒底部，过程中搅拌器旋转使研磨介质和物料作多维运动实现物料的破碎，筒底的合格产品通过筛分的方式与介质和粗颗粒分离，由研磨筒底部排出。但现有的干法立式搅拌磨在应用中存在如下问题：

(1)现有干法立式搅拌磨通过筛分的方式将合格产品与粗颗粒和研磨介质分离排出，分离效果差，合格产品无法及时排出，导致了局部物料过粉磨严重，也降低了设备的稳定性，限制了设备的大型化；

(2)现有干法立式搅拌磨，物料和介质仅在搅拌器附近发生较强的碰撞运动，且搅拌器转速较低，同时物料由上至下运动速度过快，使得研磨区域小、研磨时间短、研磨效果弱，导致了研磨效率低；

(3)现有干法立式搅拌磨难以精确控制产品细度，若配置分级设备，则工艺流程复杂；

(4)干法粉磨产生大量热量，存在高温烫伤、粉尘爆炸等安全隐患，现有干法立式搅拌磨缺乏散热措施，设备可靠性差。

中国专利公开号CN2341714公开了一种分级粉磨一体的立式搅拌磨机，该磨机主要由搅拌球磨装置、分级装置、风扫装置组成，分级装置设置于搅拌球磨装置上方，原料由搅拌中心轴下端强制喂入搅拌桶底部。风扫装置由进风管和风环构成，由进风管进入的气体经过风环后，由筒外侧经筒壁篦缝进入筒体，将粉磨后的物料经搅拌筒顶部带出桶外，进入分级装置。粉磨后的物料经分级装置分级后，细颗粒由出料口排出，粗颗粒通过返料锥返回入料管进行再次研磨。该技术一方面在物料运动控制上存在缺陷，气体经侧壁篦缝进入筒内后方向为径向，受到挤压后运动状态混乱，无法有效提升物料向上运动，导致合格产品无法及时排出，出现过粉磨问题；另一方面，气体进入筒体前受到挤压，压强增大的同时释放热量，其热量与研磨产生的热量相叠加，导致搅拌筒内产生高温，存在高温烫伤、粉尘爆炸等安全隐患，设备可靠性差，同时也增加了供风设备的阻力；此外，该技术仅将粉磨装置与分级装置组合，未能从机理上提升研磨效率。