为了提高物料湿式细磨的磨矿效率、降低能耗，根据新的磨矿工艺原理或技术路线(定位磨矿、磨矿介质作功后剩余能量不消失、减少运动体的质量)研制了层磨机。其工艺过程是：在以离心力为主，重力、水流冲力、摩擦力的综合力场作用下，料浆从竖直固定在机架上的磨机耐磨筒体内璧上部呈近似层流状态以螺旋线的运动轨迹向下流动的过程中，被随主轴动转的辊形磨矿介质产生的离心力的反复冲压所粉碎。辊形磨矿介质高速自转和强力冲压下造成脱离耐磨筒体内璧的料浆由反料层板再返回到耐磨筒体内璧上，继续向下流动、从底部排出。机戒结构特征是：在耐磨筒体内部装有多个随主轴转动、并高速自转(滚动摩擦)的辊形磨矿介质，它的自转轴工作时可径向移动。
【技术实现步骤摘要】
关键词：层流、层板、离心力。一、
本项研制的目的是旨开发一种高效节能新型的湿式细磨机。主要用于冶金、矿山等工业部门物料的湿式细磨(-200目80％-95％)二、
技术介绍
目前在冶金、矿山等工业部门用于湿式细磨的设备主要是球磨机，此外还有少量的振磨机和塔磨机(搅拌磨机)等。这三种磨机的工作原理基本相同：被磨物料在以重力场为主的搅动料浆中，由外界输给球形磨矿介质能量，使球形磨矿介质产生滚动、摩擦、挤压、冲击把物料粉碎。三者的差别是由于机械结构不同，输给球形磨矿介质能量的方式也不同。球磨机是借助于水平放置的转动筒体内的波浪形衬板，使球形磨矿介质产生滚动、并提升到一定高度后自由抛落。振磨机是借助水平放置的振动筒体，使球形磨矿介质产生强烈的振动。塔磨机是借助于竖直放置的固定筒体内的转动螺旋叶片，使球形磨矿介质产生滚动、并提升一定高度后自由下落。这三种磨机主要缺点是磨矿效率低、能耗高。有人对球磨机进行理论分析认为：有用功只有30％左右。笔者认为其主要原因是它们工作的工艺原理上的缺陷所造成的。这是因为：1，在以重力场为主的搅动料浆中被磨物料很容易从两个球形磨矿介质的接触点上(即力的作用点)滑开，而未被磨到或未被冲击到，造成介质和介质相互摩擦或冲击，而作无用功。2，球形磨矿介质产生一次冲击作功后剩余能量全部消失，这部分剩余能量也变成无用功。3，运动体质量大(磨机筒体、球形介质)，也是能耗高的原因之一。除上述三种湿式细磨机外，还有柱磨机和碾磨机。柱磨机上世纪90年代初开始研制，原名立磨机，专利号；ZL92235489，它的机械结构和工艺过程的工作原理与目前工业生产中应用的圆锥碎矿机和笔者上个世纪80年代初期开始研制的小型试验机(即层磨机研制的初期)的结构和工艺过程的工作原理很相似(或者称为二者的综合体)。但柱磨机是干式作业。笔者认为：它是一个超细碎设备。碾磨机，这是最古老的设备，在大工业生产中没有得到应用。为提高湿式细磨的磨矿效率、降低能耗，按新确定的磨矿工艺原理或技术路线研制了新型湿式细磨机。根据新型湿式细磨机的磨矿工艺原理和机戒结构特征、定名为离心辊式层流磨矿机，简称层磨机。研制过程：1978年在工作单位征求意见时，本人提出了要提高磨矿效率，
降低能耗就要实现定位磨矿和磨矿介质作功后剩余能量不消失。根据这个设想，并参照离心选矿机的分选过程中料浆在筒壁上高速分层流动的工作原理，于1985年至1988年先后研制了两台Φ300mm的小型试验机，并与实验室广泛用的球磨机进行对比试验，节能效果在50％左右。1995年-2002年又设计加工了两台Φ660毫米的小型试验机，在对电解铁、锰等物料的试验中，其能耗仅降低10％左右(与塔磨机相比)与实验室的试验结果相比节能效果相差甚大等问题，因此1997年4月22日申请的专利也放弃了(专利号：ZL97.238045.0)。目前对出现上述问题的原因已查清，主要是冲压强度偏小，有短路现象。现解决方案已确定，从新设计了Φ1000mm，的层磨机，在需要细磨中小型选厂考核。并重新申请了技术专利，已护受权(专利号：201320642115.1)，为了有效的保护研制成果，再申请专利技术专利。三、专利技术内：层磨机1、层磨机研制的工艺原理或技术路线和实现的工艺方法层磨机研制的工艺原理或技术路线有三点：一是定位磨矿；定位磨矿是指当磨矿介质产生的力作用到被磨物料上时，物料不易滑、避免磨矿介质之间相互摩擦或冲击。二是磨矿介质作功后剩余能量不消失，仍然保留在磨矿介质中。三是减少运动体的质量。实现上述三点技术路线的工艺方法：(1)在以离心力为主，重力、水流冲力、摩擦力的综合力场作用下，被磨料浆从竖直固定在机架上的磨机耐磨筒体内璧上部呈近似层流状态以螺旋线的运动轨迹向下流动的过程中，被随主轴转动、并进行自转的辊形磨矿介质所产生的离心力、摩擦力反复冲压所粉碎。辊形磨矿介质和耐磨筒体内壁之间相互作用力是通过被磨物料传递的，在工作状态下互不接触，同时物料被冲压时不易滑开，实现了定位磨矿。由于辊形磨矿介质高速自转和强力冲击造成脱离耐磨筒体内璧的料浆，通过反料层板再反回到磨机耐磨筒体内璧上，消除了短路现象，使被磨物料受到反反复多次冲压。这是此项专利技术的核心内容。(2)辊形磨矿介质转动产生能量作功后剩余的转动惯性能量仍保持在辊形磨矿介质中，实现了磨矿介质作功后剩余能量不消失。(3)磨机耐磨筒体固定。磨矿介质转动是通过质量小的部件传递，选取比重力加速度大几倍离心加速度，用较小的磨矿介质质量，即可达到所要的粉碎粉力，减少运动体质量。附图(1)：是层磨机工作原理的示意图。2、层磨机的主要机戒结构附图(2)是层磨机主要机戒结构示意图附图(3)是磨辊机构(5)放大示意图。3、层磨机主要技术参数参数(1)冲压强度：辊形磨矿介质单位长产生的离心力称为冲压强度，用F表示F＝19.74d·n2·mf 公斤/毫米.......(1)式中：d——辊形磨矿介质质量中心的直径 米n-辊形磨矿介质质随主轴旋转的转数 转/秒m-辊形磨矿介质单位长度的质量 公斤/毫米I-辊形磨矿介质的长度 米f-辊形磨矿介质径向水平移动的机械阻力系数(2)冲压频率：耐磨筒体内壁上一个定点单位时间被辊形磨矿介质冲压次数，称为冲压频率，以表示： 次/秒式中：z一-层辊形磨矿介质的个数 个n一同上(3)磨矿区长度以L表示：L＝lB 米式中：l一同上B一层辊形磨矿介质的层数(4)筒形衬板内径D 米4、层磨机的主要技术特征：1)、工艺特征(1)、层磨机的磨矿工艺过程和工作原理是：被磨料浆在以离心力为主，重力、水流冲力、摩擦力的综合力场作用下，料浆沿磨机的耐磨筒形内璧上部呈近似层流状态以螺旋线的运动轨迹向下流动的过程中，被随主轴转动的辊形磨矿介质所产生的离心力、摩擦力反复冲压所粉碎。(2)、料浆在向下流动的过程中有分层作用，磨矿粒度均匀，产品中无过大颗粒，一般可不用分级机。2)、机械结构特征为：(1)磨机耐磨筒体内有多个定位层板和反料层板把磨矿区分成多层。毎层安装多个辊形磨矿介质。(2)辊状形矿介质随主轴旋转外，它还绕辊形矿介质自转轴自转，工作时它还能在经向水平移动。(3)辊形机介质能量大，且作功后剩余能量不消。综上所述，层磨机的主要优点是磨矿效率高、能耗低。结构比较简单，操作方便。四、附图说明附图(1)：是层磨机工作原理的示意图。料浆直接给到随主轴旋转的上层定位层板上，在离心力的作用下流向周边，通过上层定位层板与耐磨筒体之间的间隙沿耐磨筒体内壁向下流动，被随主轴旋转的辊形磨矿介质产生的离心力，摩擦力反复冲压所粉碎，从下部的接料流槽排出。辊形磨矿介质高速自转和强力冲压下，造成脱离耐磨筒体内璧的料浆由反料层板再返回到耐磨筒体内璧上，保证料浆受到多次冲压，完成了磨矿工艺过程。附图(2)层磨机是主要机戒结构示意图给斗(1)固定在磨机筒体上盖(2)上。带有三层不同直径园环的主轴(3)、其上轴承座固定在磨机筒体上盖(2)上、下轴承座固定在机架(9)下部的底板上。磨辊机构(5)，安装在与主轴固定连接的上层定位层板(4)、中层定位层板(6)、下层定位层板(8)之间。机架(9)和机架底座(10)是刚性连接成一个整体。耐磨筒体(7)、磨机筒体上盖(2)与机架(9)三者刚本文档来自技高网...
【技术保护点】
被磨料浆在近似层流状态的流动过程中，被随主轴动转的辊形磨矿介质产生的离心力、摩擦力反复冲压所粉碎。
【技术特征摘要】
1.被磨料浆在近似层流状态的流动过程中，被随主轴动转的辊形磨矿介质产生的离心力、摩擦力反...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆丰，
申请(专利权)人：孟伟行，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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