超细空化靶式水射流磨制造技术

本发明专利技术涉及固体物料粉碎装置。超细空化靶式水射流磨，其特征在于它包括料斗、磨机腔体、粒度调节板、喷射混合加速部、调节冲击靶体、机座；料斗固定在磨机腔体的上端，并且料斗与磨机腔体的引射腔相通；磨机腔体的底部固定在机座上；喷射混合加速部的扩散混合管固定在磨机腔体的扩散混合管定位座腔内，空化喷嘴的喷嘴口位于扩散混合孔道的输入口内；调节冲击靶体的靶体位于喷射混合加速部的扩散混合管的输出口的左侧；磨机腔体的圆弧形截面渐变流道的输出端、分级排料口处设有粒度调节板；磨机腔体的分级排料口与圆弧形截面渐变流道的输出端相通。本发明专利技术具有粉碎能量利用率高、粒度控制易于调整的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于粉体工程领域，具体涉及固体物料粉碎装置。
技术介绍
水射流技术是20世纪60年代逐渐发展起来的一项新技术，由起初的水射流开采，逐 步发展到水射流清洗、切割等领域，到80年代中期，美国密苏里一罗拉(Missour — Rilla) 大学岩石力学及爆破技术研究中心，首先利用高压水射流进行了木材、废纸制浆、城市固 体垃圾处理，以及煤和矿物的粉碎试验，从而开始了高压水射流粉碎技术的研究，并日益 引起人们的重视。高压水射流粉碎这一新技术正日益引起人们的重视，有观点认为，高压 水射流粉碎与超声波粉碎和热粉碎技术，可能是21世纪粉碎工程中的一场革新性技术。虽然水射流粉碎技术已展示了良好的应用前景，该技术的研究也从实验逐步转向工业 开发应用。但是，目前国内外能应用于工业生产的水射流粉碎装置却屈指可数，使水射流 粉碎技术的发展受到制约，其主要原因是已有的水射流粉碎装置在技术上还不成熟，以及 水射流粉碎的粒度控制和新型高效水射流粉碎装置的开发相对滞后。国内外现有水射流粉碎装置分为三种形式直接水射流水流磨(Straight Water Jet); 前混合物料射流水流磨(DIA Jet);后混合物料射流水流磨(Abrasive Entrained Water Jet)。其中① 美国Missouri-Rilla大学研制的水射流双圆盘式粉碎机(直接水射流水流磨)，用 于煤的粉碎。其工作原理为上、下圆盘分别由电机驱动，并可独立调整圆盘的相对速度。 当煤通过一个和顶部圆盘同轴安装的进料管给入两圆盘构成的破碎腔时，离心力将煤块朝 外甩向旋转的圆盘表面，由电机驱动的旋转头上的喷嘴喷出的水射流直接射入两圆盘间的 间隙，冲击两圆盘间受到机械破碎的煤。粉碎后小于粒度要求的煤颗粒通过起分级作用的 缝隙射出，大颗粒则在粉碎腔内进一步粉碎。② 意大利卡利亚里大学DIMM实验室研制的旋转射流磨机(直接水射流水流磨)，用于 煤的粉碎。其工作原理为在破碎腔的环形壁和锥形中心形成的圆形漏孔上方有一套有两 个喷嘴的喷枪在旋转。加入的物料落到锥形体下部进入破碎腔并迫使破碎后的物料通过漏 孔，再与位于下面的冲击板进行再一次冲击粉碎。与此类似的另一种直接水射流磨煤装置是水射流经旋转接头由喷嘴射向容器内的煤粒，容器为封闭式，煤粒在极短的时间内被水射流不断冲击，并在湍流和空化冲蚀效应作用下，煤粒得以粉碎。上述①和②两种水射流粉碎装置，由于不同程度采用了电机驱动的旋转结构，使得粉 碎装置过于复杂，以及带来磨损和高压水密封等问题，其水射流冲击强度有限，用于易于 解理的煤的粉碎，也是水射流磨的初期结构。③ 前混合物料射流水流磨，有德国AKW公司和丹麦朗尼公司(APVRASNNIEA/S)超细剥 片水射流粉碎装置，其工作原理为高压水分为二路，其中一路经节流阀进入高压储料罐 底部的流态化室，使罐内物料局部流态化，同时获得流动初速度。另一路高压水进入混合 室，并与来自流态化室的物料浆液充分混合，混合后的浆液被输送到喷嘴被加速，料液中 的物料受到喷嘴壁的摩擦作用而部分地被剪切粉碎，并向耙体撞击进一步粉碎。④ 超细均化器(前混合物料射流水流磨)，其工作原理为通过高压装置加压使超细 或剥片的颗粒浆料在流化床内处于高压之中并产生均匀化，当浆料到达细小的喷嘴时以每 秒数百米的速度挤出，喷射在靶体上。由于颗粒浆料在挤出时的互相摩擦剪切，加之浆体 挤出后压力突然降低所产生的空化冲蚀效应，以及颗粒浆料喷射在靶体所产生的强大沖击 力，使得被超细剥片的颗粒沿晶层间解理或缺陷处爆裂，从而实现超细剥片的目的。上述③和④两种超细剥片水射流粉碎装置(前混合物料射流水流磨)，虽然获得较高的 能量效率，但结构复杂、造价高、不能连续作业，每次装料有限、生产率低，及喷嘴容易 堵塞和磨损，故适用于粉碎低硬度，且原料粒度较小的物料。⑤ 后混合物料水射流磨，其工作原理为高压水经喷嘴转化为高速水射流，并在混合室中产生高真空，将进料装置中的颗粒物料吸入混合室并混入水射流中。在所谓准直管中， 水射流破碎成大量水滴，形成平行流动段，不断与颗粒发生碰撞，使颗粒物料的速度充分 提高，然后高速运动的颗粒与靶体碰撞导致粉碎。⑥ 自振式水射流磨(后混合物料射流水流磨)，其工作原理为将连续射流改变为压 力脉动的冲击式射流，高压水经上喷嘴形成的高速水射流射入振荡腔，并将物料吸入。由 于自振形成的涡环流，加剧了空化作用。在颗粒被吸进振荡腔的同时，也将空气带入了振 荡腔促进空化。射流与物料混合后经下喷嘴进入放大器，形成了气、固、液二相的脉冲空 化射流。从放大器喷出的物料颗粒在粉碎室中相互撞击，并在脉冲射流的水锤效应、空化 作用的冲蚀效应和水楔效应的联合作用下，物料得以被粉碎。上述(D和(g)两种后混合式射流粉碎机结构较简单、操作放便、可以连续作业、处理量 大，但也不同程度地存在着物料颗粒与高速水射流混合不充分，能量效率不高和分级与粒 度控制等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能量利用率高的超细空化耙式水射流磨。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是超细空化靶式水射流磨，其特征在于 它包括料斗、磨机腔体、粒度调节板、喷射混合加速部、调节冲击靶体、机座；料斗固定 在磨机腔体的上端，并且料斗与磨机腔体的引射腔相通；磨机腔体的底部固定在机座上；喷射混合加速部的扩散混合管固定在磨机腔体的扩散混合管定位座腔内，扩散混合管 内设有扩散混合孔道，扩散混合孔道的输入口与引射腔相通，扩散混合孔道的输出口与磨 机腔体的圆弧形截面渐变流道的输入端相通；空化喷嘴的喷嘴口位于扩散混合孔道的输入n内；调节冲击靶体的靶体位于喷射混合加速部的扩散混合管的输出n的左侧；磨机腔体的圆弧形截面渐变流道的输出端、分级排料口处设有粒度调节板，粒度调节板位于引射腔内，粒度调节板与粒度调节器的调节杆铰接；磨机腔体的分级排料口与圆弧形截面渐变流 道的输出端相通。本专利技术的有益效果是(与现有的水射流粉碎装置相比)1、 将水射流空化剥蚀、水楔拉伸和扩散混合的碰撞摩擦粉碎作用，及靶体受阻冲击摩 擦粉碎作用复合用于固体物料的湿法超细粉碎，能量利用率高。2、 将涡流离心分级和惯性冲击分级有效用于湿法粉碎过程中的粒度控制，便于粒度控制。3、 更有效地实现在湿法粉碎过程中，以冲击、拉伸及剥蚀作用对固体物料的粉碎施力 方式，使水射流磨解理粉碎效率得到显著提高。4、 可连续控制粉碎产品的粒度，且十分便捷地实现对产品粒度的级配调整。5、 可在粉碎过程中及时将物料所含杂质进行分离，实现粉碎与分选的同步作业。6、 适用于解理性较强的非金属矿物，如云母、高岭土、石墨、滑石等物料的湿法超细 粉碎，尤其适用于珠光云母原料的超细粉碎。附图说明图1是本专利技术的结构示意图2是图1的左视图(外部结构)；图3是图1的俯视图(外部结构)；图4是图1中沿E-E线的剖视图5是本专利技术磨机腔体A的结构示意图6是图5的左视图(外部结构)；图7是图5中沿F-F线的剖视图8是本专利技术喷射混合加速部B的结构示意图9是本专利技术空化喷嘴8的结构示意图10是图9的左视图11是图9的右视图12是本专利技术空化喷嘴8的自激芯柱25的结构示意图13是图12的左视图(外部结构)；图14是本专利技术调节冲击靶体C的结构示意图中A —磨机腔体；B本文档来自技高网...

【技术保护点】
超细空化靶式水射流磨，其特征在于它包括料斗（１）、磨机腔体（Ａ）、粒度调节板（５）、喷射混合加速部（Ｂ）、调节冲击靶体（Ｃ）、机座（Ｄ）；料斗（１）固定在磨机腔体（Ａ）的上端，并且料斗（１）与磨机腔体（Ａ）的引射腔（９）相通；磨机腔体（Ａ）的底部固定在机座（Ｄ）上；　喷射混合加速部（Ｂ）的扩散混合管（７）固定在磨机腔体（Ａ）的扩散混合管定位座腔（１４）内，扩散混合管（７）内设有扩散混合孔道，扩散混合孔道的输入口与引射腔（９）相通，扩散混合孔道的输出口与磨机腔体（Ａ）的圆弧形截面渐变流道（２）的输入端相通；空化喷嘴（８）的喷嘴口位于扩散混合孔道的输入口内；调节冲击靶体（Ｃ）的靶体（２９）位于喷射混合加速部（Ｂ）的扩散混合管（７）的输出口的左侧；磨机腔体（Ａ）的圆弧形截面渐变流道（２）的输出端、分级排料口（４）处设有粒度调节板（５），粒度调节板（５）位于引射腔（９）内，粒度调节板（５）与粒度调节器（６）的调节杆铰接；磨机腔体（Ａ）的分级排料口（４）与圆弧形截面渐变流道（２）的输出端相通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瀛波，叶菁，高惠民，张翼，张小伟，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83[]