[发明专利]高速磨碎机

说明书

技术领域

本发明涉及一种矿石磨碎机，该磨碎机由腔体或静态容器构成，所述腔体或静态容器优选为具有轴向轴的圆柱形的形状，并水平设置，在所述腔体或静态容器中装有将被研磨的材料和研磨装置，通过彼此之间相互作用的矿石体(bodies)的运动而实现研磨，该运动通过优选为平坦并旋转的表面产生，该表面相对于横向平面倾斜，并具有由圆柱体限定的用于磨损的金属凹痕。当旋转并倾斜时，该表面在圆柱形腔体内为矿石和研磨装置产生平移和旋转运动，增加它们之间的相对运动，从而产生大量冲击，另一方面，床(bed)内剩下的矿石体遭受极大的挤压，由此使材料破碎，从而减小其尺寸；同时，未达到足够的能量水平以对其他材料和研磨装置形成冲击的材料以大量的相对运动滑过表面，引起磨损，该磨损也具有减小材料尺寸的目的。

因此，在该新型装置中存在同样存在于其他装置中的磨损，冲击和挤压机制，但是，在运行时它们显示出更大的力度，由此以最佳的可能方式对提供的能量进行利用，从而极大地节省能量。

应该强调的是，当倾斜表面相对于水平轴旋转时，研磨腔体的形状从上部闭合和下部打开变为与该形状颠倒180度、完全相反的结构，由此使材料快速从进料阶段流动到卸料阶段，从而增加它的处理能力。

发明应用领域

特别地，本发明涉及一种装置，该装置能够研磨材料，在金属，非金属和干燥材料的采矿业中应用。更具体地，本发明涉及一种由容器构成的装置，该容器内部包含将要研磨的材料和研磨装置，容器的几何形状允许产生材料的相对运动和研磨装置的相对运动，由此能够产生与传统磨碎机和压碎机中产生的运动几何结构类似的运动几何结构。在本发明中，当具有在水平轴上旋转的倾斜表面时完成所述运动，引起材料相对于对应静态壁的远离和接近运动，如同压碎机中产生的远离和接近运动，另一方面，由于旋转运动，矿石体以旋转方式被拉动，由此产生瀑布和级联(cascade)运动，该瀑布和级联运动与传统磨碎机中产生的瀑布和级联运动类似。相对于产业中当前普遍使用的流程，获得了极大的优势，最重要的优势是：只有一个元件进行相对运动，也就是说，大系统被最小化，因此新式磨碎机中使润滑最小化，旋转元件承受自身重量和轴向负荷，不承受将要研磨的负荷，因此，与现有的传统磨碎机相比，支撑件上的径向作用力的量级较小；另一个优势是不需要在上部区域中包括衬里，因为将要被研磨的材料很难到达所述区域。主要优势的结果是极大地降低了能量消耗，因为优选移动的元件将是要减小尺寸的材料和研磨装置。就动力系统而言，驱动系统基于电动机和/或液压发动机，电动机和/或液压发动机是非常成熟和可靠的技术。最后，额外的优势是新磨碎机具有包括在装置内的分类系统，从而节省了工厂空间等。

总之，可以说本发明是将三个过程，例如压碎，研磨和分类集成在一个装置中。

现有技术评价

数百年来，传统的粉碎系统在全世界范围内都基本上是相同的。最开始，从露天矿得到最大尺寸为1.5m的爆破的矿物，将矿物供应至初级压碎机，初级压碎机将它的尺寸减小为0.10m，随后该材料传递至二级压碎机，二级压碎机将它的尺寸减小为0.07m，然后该材料传递至三级压碎机，三级压碎机将矿物的尺寸减小为大约0.005m，从而最终将该材料供应至球磨机，将其尺寸减小为200μm(65目)。

前面提到的传统工艺经历了某些改动，结合了新式半自磨(SAG)，该工艺是这样改动的：首先，初级压碎机将矿物尺寸减小为0.2m，然后传递至半自磨SAG，然后传递至两个或三个球磨机，将材料尺寸减小为200μm(65目)。

当前有效的粉碎原理是基于钢球和矿物之间的冲击，以及矿物部分之间的冲击使矿物破碎。当具有极大重量的圆柱体围绕其旋转轴连续旋转时产生破碎过程，圆柱体的直径变化取决于磨碎机，但是，优选直径为1.5和13.5米，圆柱体容纳有研磨装置(一般为钢球)和矿物，研磨装置和矿物统称为负荷。

SAG磨的重量总共达到1500吨以上，为了移动该巨大的重量，需要大量能量。该能量的90％以上被用于移动总负荷，剩下部分被用于粉碎过程。

当前的基于磨碎机的工艺包括引入圆柱形容器，该圆柱形容器具有圆锥形盖并具有开口，开口的一侧允许引入材料，另一端允许释放材料，释放的材料具有其他尺寸(颗粒尺寸)，这种尺寸减小是通过由引入的负荷和研磨装置的运动所产生的三种机制实现的，所述机制是冲击、摩擦和挤压。