用于确定颗粒材料的破碎特性的设备制造技术

一种用于确定颗粒材料的破碎性能的设备，所述设备包括：支架；转子，所述转子相对于所述支架安装，并且所述转子包括至少一个引导通道，在使用中颗粒材料的颗粒被所述引导通道引导，所述引导通道具有入口和出口；与所述转子相关联的驱动器；进料通道，所述进料通道用于将所述颗粒材料的颗粒进送至所述引导通道的入口；定子，所述定子与所述转子相关联，并且所述定子包括与所述转子的圆周边缘在径向上间隔开的冲击面；和收集器，所述收集器用于收集撞击后的颗粒材料的块；其中，所述设备设有用于精确控制并调整所述颗粒材料与所述冲击面的冲击速度的控制系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于确定颗粒材料的破碎性能的设备。本专利技术还延伸至一种用于确定颗粒材料的破碎性能的方法。此外，本专利技术延伸至一种用于确定颗粒材料的破碎可能性的方法。 本专利技术具体但不专门地涉及用于在实验室装置中或在实际的矿石加工厂中，快速而有效地确定材料的测试颗粒——例如煤和矿石颗粒——的破碎特性或性能的设备。因此，在下文中，参照该示例性的应用来说明本专利技术是方便的。但是，要清楚地了解，本专利技术能够用于更为广阔的应用。它并不限于矿石加工用途。
技术介绍
一般而言，利用炸药来炸矿体，以使主体岩石破碎，并能够将破碎的岩块从岩体上移开。利用炸药爆炸将以相当粗糙的方式使岩石破碎。破碎的岩块通常将具有较大的尺寸分布，其具有若干大块的岩石，同样具有若干小块的岩石。 尽管这能够将岩块以物理的方式从岩石的主体上移开，但是需要做进一步的工作来减小岩块的尺寸，然后才能将它们运送至选矿厂，用于从废石或废弃颗粒中回收有价值的颗粒。 爆炸后颗粒尺寸的总体减小称为粉碎，并在破碎机和研磨机中进行。如上所述，需要降低岩石颗粒的尺寸以用于随后的选矿工艺。特别地，应将从爆炸步骤中产生的大颗粒的数量减少到尽可能低的水平，从而在选矿过程中释放出有价值的矿物。同样希望的是，使进送至选矿过程中的颗粒的尺寸分布窄化，同样也是为了在随后的选矿过程中释放出有价值的矿物。 颗粒进行粉碎以实现颗粒尺寸的减小在破碎机和研磨机中进行。研磨机可包括球磨机或棒磨机，以及半自磨(SAG)研磨机和自磨(AG)研磨机。 作为一般的情况，矿石加工工业中的研磨机都以低水平的效率运转。这意味着，输入能例如电能向实际使颗粒破碎的能量的转化是非常低的。通常都是基于操作者对于研磨机的了解而大致地运转该研磨机，在工厂的运作中几乎不运用科学。此外，在任何时候，通常都不会根据正被加工的颗粒的特性来调整在研磨机的运转过程中的研磨机设置。 但是，已经普遍公知，对于不同的矿体以及不同类型的岩石，颗粒破损特性也非常不同。需要对颗粒破损的表征进行更好的理解和确定。而后，可将颗粒破碎的这种表征用于在研磨机中进行颗粒破碎时实现更高的效率。 因此，很明显，如果在操作过程中能够对研磨操作进行精细调节以考虑颗粒破碎性能的这些差异，那么将是有利的。而后，这将使得能够更有效地利用研磨机，并且在研磨机内从输入能到颗粒破碎的转化率也将提高。 申请人:已研发了一种用于表征基于某种撞击能的颗粒的破碎的现有技术试验。 该试验称之为落锤试验，并在实验室中在实验室规模的装置上进行，以对颗粒在经受冲击力时的破碎进行一定的了解。 典型地，矿山经营者将矿石直接送到试验者，该实验者然后对矿石样品在多个不同的尺寸部分(size fraction)上执行落锤试验。试验结果表明了每个尺寸部分的破碎颗粒在某个冲击或碰撞能下试验后的尺寸分布。 试验结果使用户能够针对研磨机的设计来表征他们的矿石。而后，这可用作在研磨过程的建模中的输入量，或有助于优化给定的研磨机或改变研磨机的设置。 附图说明图1示出了该设备的示例，该设备包括从坚固的底座3向上延伸的直立框架2。冲击荷重4由在上部位置和下部位置之间的导轨引导，该上部位置位于底座上方，该冲击荷重4在下部位置处与放置在底座上的颗粒5碰撞。 在使用中，待测试颗粒放在底座上位于荷重的下方。该荷重被提升至一定的高度，而后被释放以使它能够在重力的作用下下落。在导轨的底部，荷重与测试颗粒碰撞，使颗粒破碎。此后，回收已破碎的颗粒，并可分析它们的尺寸分布。 可以改变施加至颗粒的冲击能。例如，可改变放置在框架上的荷重。此外，可改变荷重落下的高度。这使得能够针对具有不同输入能或冲击力的碰撞，来研究给定部分的颗粒的破碎特性。 可对来自相同部分的大量试验颗粒反复进行上述试验，从而提供有关颗粒在经受该冲击能时如何破碎的信息。重要的是要测试足够多的颗粒样品，以便使颗粒破碎的特征具有统计真实性。很显然，测试的颗粒的数量越多，结果的统计真实性就越好。 经过来自相同尺寸部分的大量样品之后，结果就将倾向于表明颗粒对于给定冲击能是如何破碎的。例如，颗粒可能破碎成具有大约相同的尺寸的较少的颗粒。或者，颗粒可能破碎成许多小颗粒和少量大颗粒。 用于测试颗粒破碎特性的另一个示例设备示于图2中。 基本上，该设备包括安装在基部7上、并从基部7向上延伸的框架6。接近其下端具有块体的回弹摆锤8居中安装在在框架下方处于固定位置且不移动。待测试的岩石颗粒9安装在回弹摆锤上的固定位置。 框架上也安装有摆动冲击锤，该摆动冲击锤在框架下方像钟摆一样摆动。将冲击锤的尺寸和位置确定成与回弹摆锤碰撞，且具体是与安装在回弹摆锤上的测试颗粒碰撞。用于收集来自测试颗粒的破碎颗粒的收集箱位于回弹摆锤下方。 使用时，将待测试的岩石颗粒放在回弹摆锤的冲击面上。具有规定重量的冲击锤被提升至规定高度而后被释放，以使它向下摆动，而后与回弹摆锤碰撞。在回弹摆锤的撞击面上的样品岩石被冲击锤撞击。该碰撞导致颗粒破碎。破碎的颗粒落入到收集箱中，可从该收集箱中收集破碎的颗粒并对它们进行分析。典型地，利用分级筛来确定破碎颗粒的颗粒尺寸分布。 上面参照图1和2所述的设备具有某些局限性。 第一个主要的局限性在于试验是手动执行的。对于涉及与颗粒碰撞的每次试验，都需要将颗粒手动放置在支架上，且需要提升并落下荷重。而后，需要将破碎的颗粒手动回收，并将其放置在样品容器中用于进一步的分析。需要利用尺寸分级设备来手动确定颗粒尺寸分布。 该过程完全不是自动执行的，并且进行试验是非常耗时的。一般而言，试验由实验室技术人员进行，单是进行试验的人工成本就相当大。 此外，本领域技术人员很容易明白，需要对每个尺寸部分的颗粒进行大量试验，以使结果具有一定的统计真实性。一般而言，需要对每个尺寸部分的10至30个颗粒进行相同的试验，并需要对这些试验结果进行统一地分析。但是，如果仅测试每个颗粒尺寸的10至30个样品，那么样品尺寸并不是最理想的。这会影响结果的统计真实性，并因此影响结果的精确性。从统计学角度来看，如果能够对每个尺寸部分测试数量上多很多的颗粒，例如每个尺寸部分测试40至100个颗粒或50至70个颗粒的样品，将是有利的。 上述落锤试验的另一个局限性是，实际上可行地可通过设备测试的颗粒的最小尺寸为直径10mm。试图将比这还小的颗粒安装在回弹摆锤上是非常难而耗时的。这种情况的问题是，在进送到操作间的研磨机中的相当大百分比的颗粒的直径都小于10mm。由此，现有测试程序并不测试小于10mm的颗粒，且不会对它们的破裂特性进行任何研究。这暗示着，试验结果假定这些颗粒以与大于10mm的颗粒相同的方式破碎。但是，本申请人进行的实验表明，这一假设是不正确的，小于10mm的颗粒通常以不同于较大颗粒的方式发生破碎。 落锤试验机具有另一个局限性，这将在下面予以说明。本申请人对于研磨机内颗粒破碎模式的研究表明，在研磨机内存在两类破碎。首先，存在高能量冲击。其次，存在因反复的小能量冲击而导致的破碎。近来对自磨机操作中的冲击能分布模式的研究已经表明，小能量冲击以比高能量冲击高得多的频率发生。因此，如果颗粒破碎试验机能够表征因反复的小能量冲击所导致的颗粒破碎，那么这将是极为有益的。 当落锤试验机利用处于很低比能水平的冲击来测试颗粒时，一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定颗粒材料的破碎性能的设备，所述设备包括：　支架；　转子，所述转子相对于所述支架安装，并且所述转子包括至少一个引导通道，在使用中颗粒材料的颗粒被引导通过所述引导通道，所述引导通道具有入口和出口；　与所述转子相关联 的驱动器；　进料通道，所述进料通道用于将所述颗粒材料的颗粒进送至所述引导通道的入口；　定子，所述定子与所述转子相关联，并且所述定子包括与所述转子的圆周边缘在径向上间隔开的冲击面；和　收集器，所述收集器用于收集撞击后的颗粒材 料的块；　其中，所述设备设有用于精确控制并调整所述颗粒材料与所述冲击面的冲击速度的控制系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：托尼科约维奇，斯蒂芬拉尔比布拉姆，施逢年，伊曼纽尔曼拉尔皮，
申请(专利权)人：昆士兰大学，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]