CN117177819A - 用于研磨块状材料的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是一种用于研磨块状材料的设备和方法。根据本发明的解决方案包括研磨板(2)，所述研磨板在水平平面上绕竖直旋转轴线旋转，待研磨的材料(3)能够供给到所述研磨板的顶表面上，并且在所述研磨板的所述顶表面(8)上有多个研磨盘(4a)，所述多个研磨盘由于所述研磨板(2)的旋转运动的影响而旋转并且将所述待研磨的材料压在所述研磨板(2)上。所述设备包括转动器机构以用于相对于在所述研磨板(2)的半径方向上的线来改变所述研磨盘(4a)的旋转平面(RP)的角度。

Description

用于研磨块状材料的设备和方法

技术领域

本发明的目的是一种用于研磨块状材料的如在权利要求1的前序部分中提出的设备和如在权利要求9的前序中提出的方法。

根据本发明的设备和方法(在下文更简洁地称为解决方案)非常适合于研磨与碎钢渣或其他金属制造一起产生的渣。

实现根据本发明的解决方案的一种设备是平面研磨机，该平面研磨机包括在水平平面上旋转的基本上平面的研磨板，待研磨的材料可以供给到该研磨板的顶表面上，并且其中多个研磨盘在研磨板的顶表面上，该多个研磨盘受研磨板的旋转运动的影响而旋转并且借助于作用在研磨盘上的压缩装置的压缩力将待研磨的材料压在研磨板的顶表面上。

背景技术

在例如芬兰实用新型号FI12742和芬兰专利号FI128329中公开了适用于研磨钢渣的本领域本身已知的研磨机装置或更简洁地称为磨机。磨机的测试和使用已经表明，破碎材料恰好具有磨机期望的正确质量。然而，这些磨机不具有根据本发明的在水平平面上绕竖直轴线旋转的研磨板，也不具有在其表面上旋转的研磨盘。

在中国专利说明书号CN106861824 A中公开了一种研磨机装置，该研磨机装置设置有与在水平平面上旋转的研磨板一起旋转的研磨盘或辊。该研磨机装置包括在水平平面上旋转的研磨板，在该研磨板的外边缘上有单独的倾斜研磨机凹槽，各个研磨盘设置在该凹槽中以受研磨板的旋转运动的力而旋转。每个研磨盘都在其自身的旋转轴上，该旋转轴处于倾斜姿态，即，相对于研磨板的顶表面的水平平面成一定角度。另外，液压缸紧固到每个成角度的研磨盘的轴，通过该缸，可以调整研磨盘在研磨板上的按压以及轴相对于水平平面的角度。CN说明书的结构与根据本发明的结构明显不同，在本发明中，研磨盘的旋转轴可以绕在研磨盘的水平平面上的旋转平面转动，即，因此可以同时使研磨盘的旋转平面绕竖直旋转轴线转动。这在根据CN说明书的解决方案中无法完成。

在这个背景下，旋转平面是指相对于研磨盘的旋转轴线垂直并且在研磨盘的侧面的平面的方向上经由研磨盘的中心点延伸的平面。实际上，这种类型的平面穿过研磨盘的宽度的中心点。旋转平面可以被称为旋转面。当研磨盘的旋转轴在水平平面上时，研磨盘的旋转平面在竖直平面上。

另外，美国专利说明书号US3951347公开了一种用于压碎难以粉碎的材料的研磨机装置。根据该专利说明书，该装置包括典型的可旋转的研磨板以及在板的表面上的凹槽中的多个可旋转研磨盘或辊。每个盘包装具有两个研磨盘，并且它们通过共用水平轴彼此连接，如在根据本发明的解决方案中。然而，该专利说明书中没有提及研磨盘将绕其旋转平面转动，此类结构在该专利说明书的附图中也不可见。

通过根据现有技术的解决方案，不可能实现用于所有目的的足够质量的最终效果。例如，通过根据现有技术的解决方案，经研磨钢渣不一定能在混凝土的制造中成功地用作水泥的替代品。

发明内容

本发明的目的是消除前述缺点并且提供一种简单且便宜的研磨机装置，例如用于使钢渣达到可以尤其用作水泥的替代品的这种研磨细度和质量。另外地，本发明的目的是进一步开发一种平面研磨机并且改进其功效和期望的效果。根据本发明的设备的特征在于权利要求1的特征部分公开的内容。相应地，根据本发明的方法的特征在于权利要求9的特征部分公开的内容。本发明的其他实施例的特征在于其他权利要求中公开的内容。

为了实现本发明的目的，根据本发明的平面研磨机包括研磨板，所述研磨板在水平平面上绕竖直旋转轴线旋转，待研磨的材料可以供给到所述研磨板的顶表面上，并且多个研磨盘在所述研磨板的所述顶表面上，所述多个研磨盘由于所述研磨板的旋转运动而旋转并且将所述待研磨的材料压在所述研磨板上。优选地，所述平面研磨机包括转动器机构以用于相对于在所述研磨板的半径方向上的线来改变所述研磨盘的旋转平面的角度。

根据本发明的平面研磨机包括可在水平平面上绕竖直旋转轴线旋转的研磨板，待研磨的材料供给到所述研磨板的顶表面上，并且在所述研磨板的所述顶表面上，所述待研磨的材料借助于抵靠紧压的研磨盘的所述研磨板的旋转运动而旋转。优选地，相对于在所述研磨板的半径方向上的线来改变所述研磨盘的旋转平面的角度。优选地，在这种情况下，使所述研磨盘的所述旋转平面绕竖直旋转轴线转动。

根据本发明的解决方案的一个很大优点是简单、操作可靠且便宜的研磨机装置，例如用于研磨钢渣并改进研磨效果的质量。利用根据本发明的解决方案，可以改进经研磨钢渣的性质并使其达到可以尤其用作水泥的替代品的这种细度和质量。

根据本发明的设备、优选为平面研磨机意图用于研磨从钢铁厂产生的残渣，在这种情况下，获得从钢残余分离的残余石灰。可以用根据本发明的平面研磨机将残余石灰研磨成尘状，使得该石灰适合作为水泥粉的替代品用于钢铁行业。使残渣在研磨板的顶表面与研磨盘之间经受研磨处理，在这种情况下，还产生有助于研磨的热量。如果经研磨的石灰未被研磨至足够细，则再次将其传导回到研磨循环，直到残余石灰的颗粒大小在10μm至50μm之间，这适合作为水泥的替代品用于水泥行业。

附图说明

在下文中，将参考所附的简化和示意性附图借助于一些优选实施例来更详细地描述本发明，其中

图1呈现了根据本发明的设备(例如，平面研磨机)的简化且局部剖切的侧视图，

图2呈现了根据图1的设备沿着图1的线A-A剖切的简化顶视图，而且研磨盘处于其第一旋转位置，

图3呈现了根据图1的设备沿着图1的线A-A剖切并且还从设备的框架部分移除的简化顶视图，而且研磨盘处于其第二旋转位置，并且

图4呈现了在本发明中使用的研磨盘对沿着图1的线A-A剖切的放大顶视图。

具体实施方式

图1和图2呈现了要在根据本发明的解决方案中使用的简化且局部横截面的平面研磨机。图1中呈现了如从侧面观察到的平面研磨机，并且在图2中是从顶部观察并沿着图1的线A-A剖切的平面研磨机，以及处于其第一旋转位置的研磨盘单元4。

根据本发明的设备(即，优选地是平面研磨机)包括外壳型框架部分1以及在其内部的基本上平面的研磨板2，该研磨板安装在一个或多个支撑轴承2a上并且在水平平面上沿箭头C的方向绕其竖直轴线旋转，在该研磨板的顶表面8上，可以经由输入孔口1a来供给待研磨的材料3。待研磨的材料(例如，钢渣)被压碎成块状材料并且含有残余石灰。

具有研磨盘4a的多个研磨盘单元4在研磨板2的顶表面8上，该多个研磨盘单元由于研磨板2的旋转运动的影响而基本上绕其水平旋转轴线旋转。每个研磨盘单元4借助于其竖直驱动轴6而装配到其自身的支撑装置5、优选地装配到中空竖直轴，该中空竖直轴不可移动地固定到框架部分1的盖。每个驱动轴6在其底端处紧固到其研磨盘单元4。

另外，该设备包括用于每个研磨盘单元4的按压机构6a。按压机构6a可以优选地在中空的管状支撑装置5内部并且被布置为将研磨盘4a按压在研磨板2上。按压机构6a可以包括例如一个或多个动力装置，诸如液压缸，该一个或多个动力装置适于在竖直方向上将竖直驱动轴6压向研磨板2。研磨盘4a受作用在研磨盘4a上的压缩力的影响而将待研磨的材料3按压在研磨板2上。

通过使驱动轴6绕其竖直中心轴线转动，研磨盘单元4同时绕其竖直中心轴线(即，绕其竖直旋转轴线5a)转动。优选地，支撑装置5的竖直中心轴线、驱动轴6的竖直中心轴线和研磨盘单元4的竖直旋转轴线5a全部在同一笔直的竖直线上。当研磨盘单元4绕其竖直旋转轴线5a转动时，每个研磨盘4a的旋转平面同时枢转。这种功能可以被称为旋转平面绕旋转轴线5a的转动。

在这种情况下，研磨板1的顶表面8与研磨盘4a之间的摩擦增加，并且在要在研磨盘4a与研磨板2的表面8之间研磨的材料中产生研磨摩擦力，该力会改进研磨效果。优选地，按压机构6a的压缩力经由驱动轴6作用在研磨盘单元4和研磨盘4a上。

驱动轴6绕其中心轴线(例如，在任意旋转方向上以由箭头B表示的方式)的转动通过解决方案的转动器机构11来实现，该转动器机构优选地包括例如适合于该目的的压力缸和铰接机构。在图2和图3中仅结合一个研磨盘单元4并用点划线示意性地呈现的转动器机构11可以设置在例如框架部分1的盖上或在框架部分1上的某一其他合适的位置。转动器机构11可以例如在框架部分1的内部紧固到框架部分的顶部和侧壁。

经由输入孔口1a将待研磨的材料3供给到平面研磨器中，优选地供给到研磨板2的中心。材料3从输入孔口1a掉落到在研磨板2的中心点处的锥式研磨机7上，在那里，该材料被预研磨，然后待研磨的材料掉落到研磨板1的顶表面8上。优选地，锥式研磨机7包括与研磨板2一起旋转的向上变窄的锥体和向下开口的非旋转反锥体，在这些锥体之间存在窄间隙，待研磨的材料能够通过该窄间隙掉落到研磨板1的顶表面8上。

在研磨板2与研磨盘4a之间研磨的材料形成细尘状石灰，该石灰非常轻并且容易用抽气机或借助于研磨机的框架部分1内部的正压经由研磨机的框架部分1的顶盖中的孔口9移除到合适的收集容器中以供进一步处理。含有带钢颗粒或较大石灰颗粒的经研磨钢渣的较粗糙材料经由研磨机的框架部分1的底部部分中(例如，基座中)的孔10传导到下面的传送带，该材料从该传送带再次引导到研磨机的输入孔口1a中以便再次研磨。

图3呈现了根据图1的平面研磨机沿着图1的线A-A剖切并且还从平面研磨机的框架部分1移除的简化顶视图，而且研磨盘4a处于另一旋转位置。

在图3所呈现的情况下，每个研磨盘单元4与其自身的驱动轴6一起绕其竖直旋转轴线5a转动到期望的旋转角度D的范围。在这种情况下，研磨盘单元4的研磨盘4a的旋转轴线R2相对于在研磨板2的半径方向的线R1在研磨盘单元4的点处成角度D。在这种情况下，在该半径方向上的前述线R1与每个研磨盘单元4的竖直旋转轴线5a(即，中心轴线)相交，优选地与其成直角。

相应地，每个研磨盘4a的旋转平面RP(例如，在盘的侧面的方向上的平面)相对于在研磨板2的半径方向上的线R1在研磨盘单元4的旋转轴线5a的点处成角度90°-D。

角度D可以是任何角度，并且相对于在研磨板2的半径方向上的线R1可以是负角度或正角度。此外，对于每个研磨盘单元4，角度D可以同时相等或也可以不相等，在这种情况下，每个研磨盘单元4的研磨效果不同。

图4呈现了在本发明中使用的一个研磨盘对(即，包括两个研磨盘4a的研磨盘单元4)沿着图1的线A-A剖切的放大顶视图。该单元具有优选地用水平轴4b彼此连接的两个类似的研磨盘4a，在该水平轴的端部上，盘4a安装在轴承上。水平轴4b的中心轴线同时是研磨盘4a的旋转轴线R2，该轴线优选地是水平的。双盘或多盘研磨盘单元4紧固到其驱动轴6，优选地在该单元的中心点处从上方观察时是对称的，在这种情况下，研磨盘单元4的竖直旋转轴线5a通过该驱动轴。在这种情况下，通过使驱动轴6绕其竖直旋转轴线转动，一个研磨机盘单元4的所有研磨机盘4a的旋转平面对称地转动经过旋转角度D的范围。在图4中，仅用点划线标记了一个研磨盘4a的旋转平面RP。优选地，旋转平面RP是竖直的。

双盘研磨盘单元4优选地在水平轴线4b的中心处紧固到其驱动轴6。研磨盘单元中也可以只存在一个研磨盘4a，在这种情况下，可以仅从水平轴4b的一侧或从盘的两侧将盘紧固到驱动轴6。优选地，在这种情况下，如从上方观察到，驱动轴6的中心轴线在与盘4a的中心点相同的线上，在这种情况下，盘的竖直旋转轴线5a和驱动轴6的旋转轴线(即，中心轴线)重合。单盘研磨盘4中的驱动轴6的中心轴线也可以在与研磨盘4a的旋转轴线5a不同的竖直线上。

可以有多于两个研磨盘4a附接到同一水平轴4b，按压机构6a的压缩力经由驱动轴6作用在研磨盘上。

研磨盘单元4也可以是火车或飞机的转向架式轮总成，其包括两个或更多个水平轴4b并且可按箭头B所描述的方式绕紧固到研磨盘单元4的驱动轴6的竖直中心轴线(即，旋转轴线)旋转。当研磨盘单元4包括多个研磨盘4a时，研磨盘单元4的总表面积扩大。

如果盘的横截面形状要求如此，或如果在研磨板2和研磨盘4a的接触表面上存在适合于这种类型的轮廓形状的凹槽，则研磨盘4a的轴4b还可以相对于研磨板2的表面的平面倾斜成一定角度。然而，在这种情况下，解决方案必须实现研磨盘单元4绕其旋转轴线5a的转动。

研磨盘单元4可以紧固到驱动轴6，使得当单元4以箭头B所指示的方式转动时，该单元接收到震荡、摇摆的侧向移动。转动运动可以是针对单独的单元4或针对连接的一系列单元4。按压机构6a可以包括一个或多个液压缸或本领域本身已知的其他动力装置，从而产生压缩力。

本领域技术人员显而易见，本发明不仅限于上述示例，而是可以在下面呈现的权利要求书的范围内改变。因此，例如，平面研磨机设备在其结构解决方案上可以与上文呈现的不同。

本领域技术人员还显而易见，研磨盘单元的悬置结构可以与上述的不同。在这种情况下，例如，除了用于支撑装置的竖直轴线的方向并行的动力缸外，可以用其他解决方案来实现将研磨盘按压在研磨板的表面上。可以通过一些合适的动力装置例如从研磨盘单元的侧面将研磨盘按压在研磨板的表面上。

对于本领域技术人员还显而易见的是，除了用可绕其中心轴线转动的一个驱动轴外，还可以以其他方式实现研磨盘单元的悬置。最重要的是，平面研磨机的结构包括用于相对于研磨盘的位置与研磨板的中心点之间的线将研磨盘的旋转平面转动到不同角度的装置。

Claims (15)

1.一种用于研磨块状材料的设备，所述设备包括研磨板(2)，所述研磨板在水平平面上绕竖直旋转轴线旋转，待研磨的材料(3)能够供给到所述研磨板的顶表面上，并且在所述研磨板的所述顶表面(8)上有多个研磨盘(4a)，所述多个研磨盘由于所述研磨板(2)的旋转运动的影响而旋转并且将所述待研磨的材料压在所述研磨板(2)上，其特征在于，所述设备包括转动器机构(11)以用于相对于在所述研磨板(2)的半径方向上的线(R1)来改变所述研磨盘(4a)的旋转平面(RP)的角度。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述转动器机构(11)被布置为通过在水平方向上转动所述研磨盘(4a)的轴(4b)而相对于在所述研磨板(2)的半径方向上的线(R1)来改变所述研磨盘(4a)的所述旋转平面(RP)的所述角度。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述设备中具有包括一个或多个研磨盘(4a)的多个研磨盘单元(4)，所述单元中的每一者悬置在其自身的驱动轴(6)上，所述转动器机构(11)连接到所述驱动轴以使所述驱动轴(6)绕其竖直中心轴线转动以改变所述研磨盘(4a)的所述旋转平面(RP)的所述角度。

4.根据权利要求1、2或3所述的设备，其特征在于，每个驱动轴(6)包括独立地或与其他驱动轴(6)同步地驱动其自身的轴的转动器机构(11)，以用于使所述驱动轴(6)绕其竖直中心轴线转动以改变所述研磨盘(4a)的所述旋转平面(RP)的所述角度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括产生压缩力的多个按压机构(6a)，所述压缩力被布置为将所述研磨盘单元(4)压向所述研磨板(2)的所述顶表面(8)。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述按压机构(6a)的所述压缩力被布置为经由所述驱动轴(6)从所述研磨盘单元(4)的所述水平轴(4b)将所述研磨盘单元(4)压向所述研磨板(2)的所述顶表面(8)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述研磨盘(4a)的所述旋转平面(RP)是基本上竖直的。

8.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，每个研磨盘单元(4)中有一个或多个研磨盘(4a)，所述一个或多个研磨盘在同一水平轴(4b)上安装在轴承上。

9.一种用于研磨块状材料的方法，所述方法包括能够在水平平面上绕竖直旋转轴线旋转的研磨板(2)，待研磨的材料(3)供给到所述研磨板的顶表面上，并且在所述研磨板的所述顶表面(8)上，所述待研磨的材料借助于抵靠紧压的研磨盘(4a)的所述研磨板(2)的旋转运动而旋转，其特征在于，相对于在所述研磨板(2)的半径方向上的线(R1)来改变所述研磨盘(4a)的旋转平面(RP)的角度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，使所述研磨盘(4a)的所述旋转平面(RP)绕竖直旋转轴线(5a)转动。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，当使所述研磨盘(4a)的所述旋转平面(RP)绕所述竖直旋转轴线(5a)转动时，所述旋转平面(RP)保持垂直于所述研磨板(2)的所述顶表面的水平平面。

12.根据权利要求9、10或11所述的方法，其特征在于，通过所述研磨盘(4a)的竖直驱动轴(6)借助于连接到所述驱动轴6的转动器机构(11)来使所述研磨盘(4a)的所述旋转平面(RP)转动。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，独立地或与其他驱动轴(6)同步地使每个驱动轴(6)绕其竖直中心轴线转动。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，借助于产生压缩力的按压机构(6a)将所述研磨盘(4a)按压在所述研磨板(2)的所述顶表面(8)上。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其特征在于，为了改进研磨效果，通过使所述研磨盘(4a)的所述旋转平面(RP)转动和/或通过将所述研磨盘(4a)按压在所述研磨板(2)的所述顶表面(8)上在所述研磨盘(4a)与所述研磨板(2)的所述顶表面(8)之间所述待研磨的材料(3)上施加研磨摩擦力。