專利名稱：濕式分類裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種呈離心機形狀的濕式分類裝置，該裝置設置有固定外殼；離心鼓，它布置在外殼上；清洗裝置，它清洗沉積在離心鼓壁上的沉淀物；及入口和出口。
這種濕式分類裝置是公知的。它用來分離出粉未的粗粒部分如二氧化鈦。因此，今天越來越多地使用顆粒大小為0.1-5um的超細材料。通過精磨粗糙的物質(zhì)來得到這些顆粒尺寸，但是，這意味著費用相對較高，因為能量消耗非常高，需要冷卻系統(tǒng)，產(chǎn)生相對較多的環(huán)境污染物，并且產(chǎn)生了大量不夠大的顆粒等。濕分類離心機不會存在這些問題。這里，在預混合箱中使固體(粉未)與液體(通常是水)進行混合，從而得到懸浮液。如果需要，懸浮液在下面的稀釋箱中被稀釋，然后加入到濕式分類裝置中，該裝置形成為離心機。在旋轉離心鼓內(nèi)，與較輕的、更精細的懸浮液顆粒相比，更重、更粗糙的顆粒以更快的方式沿著徑向向外地供給以靠在鼓壁上，在那里它們作為沉淀物沉積下來。在濕式分類裝置的清洗階段中，從鼓壁上除去該沉淀物，其中，根據(jù)相應的實施例，可以使用清洗液體、機械清洗裝置如刀片等。最后，在清洗液體中被重新分散開的沉淀物從離心鼓中排出，并且例如供給到分開布置的球磨機中，在該球磨機中，重新分散開的懸浮液的粗糙部分被磨碎。然后，處理過的懸浮液又可以加入到系統(tǒng)中，例如供給到預混合箱中。
在分類過程期間，從濕式分類裝置中連續(xù)地排出分類過的懸浮液，該懸浮液可以用來進一步使用。
當分離超細材料時，在若干應用情況下，除了最佳的轉子設計之外，高的分離效果需要高的分離系數(shù)。由于分離系數(shù)較高，因此用相應的分離時間產(chǎn)生了非常穩(wěn)定的、非常硬的沉淀物塊。此外，在若干應用中，莫氏硬度為3-10的硬物質(zhì)不得不在液體中進行懸浮地分離。在正常情況下，沒有離心機的公知裝置在這種連接中失效了，即它們不能剝落或者剝?nèi)コ练e物塊。在過去，這個通過磨損的刀片、破碎的剝落裝置及彎曲或者破碎的刀片軸來得到了證實。相應地，由于切割力較大，因此使得主驅動馬達制動直到停止。
本發(fā)明的目的是提供一種上述那種濕式分類裝置，通過該裝置可以剝落沉淀物塊或者以特別無問題的方式來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的通過具有下面特征的那種濕式分類裝置來實現(xiàn)清洗裝置包括軸，它在離心鼓內(nèi)進行轉動或者進行線性運動并且在它的圓周上布置至少兩個類似條板的切割裝置；及裝置，它把分散開的液體加入到離心室中；及兩個切割裝置向著相互傾斜，在它們之間形成沿著軸的運動方向可以膨脹的空間，并且在它們的鄰近端部處在它們之間具有間隙。
本發(fā)明的解決方案克服了上述問題?？梢詣兟浠蛘邘ё叱恋砦飰K，而沒有任何問題并且不會在切割裝置中產(chǎn)生損壞，這些軸載有這些切割裝置。換句話說，減少了切割裝置和載有這些切割裝置的軸的磨損，并且產(chǎn)生了小于現(xiàn)有技術的力，因此可以大大地避免切割裝置和軸的斷裂、偏移等。甚至可以克服現(xiàn)有技術所產(chǎn)生的這些問題即大切割力對主驅動馬達產(chǎn)生了負影響(制動)。
如上所述，這個可以通過濕式分類裝置的清洗裝置的特殊設計來得到。就清洗裝置而言，機械特征和分散開的液體的供給相結合地使用。借助設計機械特征如特殊布置和設計切割裝置，可以使供給的分散開的液體產(chǎn)生漩渦，這對剝落和排出沉淀物塊具有積極作用。
尤其地，這些切割裝置向著相互進行傾斜，并且形成了空間，該空間與軸的運動方向相反地變窄，該空間終止于間隙，這些產(chǎn)生了這樣的效果使分散開的液體產(chǎn)生非線性流動情況，但是借助一次又一次地把液體推回到沉淀物上來產(chǎn)生渦流，該渦流使分散開的液體產(chǎn)生了強烈的渦流，從而在沉淀物的表面上產(chǎn)生了劇烈的沖洗效果。這時，通過使這些切割裝置進入到沉淀物塊中，以更加容易和更好的方式來除去該沉淀物塊，即所需要的除去力小于現(xiàn)有技術的力。借助使兩個鄰近切割裝置變窄來產(chǎn)生上述水力效果，這些切割裝置可以產(chǎn)生上述間隙，該間隙必須具有，以使少量分散開的液體通過。
優(yōu)選地，在清洗裝置的插入和返回運動階段期間，加入分散開的液體。分類過程中仍然存在的離心鼓中的液體在正常情況下不足以產(chǎn)生上述水力效果(沉淀物塊表面區(qū)域中的渦流)。
借助變窄或者膨脹的空間來保證在清洗過程期間供給的額外分散開的液體(稀釋液體)被供給到最大鼓直徑中，因此也供給到最大沉淀物塊中。這時，產(chǎn)生了上述劇烈的渦流，這產(chǎn)生了一定的沉淀物塊沖洗效果。相應地，在沉淀物塊和切割裝置的頂部之間沒有產(chǎn)生實際機械接觸。沉淀物塊有些被液化并且以保護材料的方式被帶走。
就把分散開的液體橫向供給到離心鼓中而言，優(yōu)選地，用來加入分散開的液體的裝置在離心室中通到切割裝置的頭部中。這時，分散開的液體直接供給到沉淀物塊表面附近，因此非常好地得到理想的渦流效果。根據(jù)這個方案，所供給的分散開的液體不必要首先加入到存在于離心鼓中的液柱(分類液體)中，而是直接在液柱內(nèi)實現(xiàn)分散開的液體的加入，這可以產(chǎn)生許多優(yōu)點。
研究表明，類似條板的切割裝置優(yōu)選地布置成相對于下面平面具有15-45度的角度該平面垂直地與軸的軸線相交，從而沒有問題地得到最好的剝落效果。
合適的是，根據(jù)固體含量和懸浮液的粘度或者其它參數(shù)來調(diào)整切割裝置的鄰近端部之間的間隙。在這種方法中，相應的應用情況可以實現(xiàn)最佳條件。當然，膨脹或者變窄的空間(傾斜切割裝置之間的空間)的尺寸大小也可以通過上述的間隙調(diào)整來進行調(diào)整。此外，切割裝置可以以這樣的方式來進行調(diào)整，以致它們的傾斜角度可以變化。
根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選實施例，該間隙沿著從軸向著切割裝置的頭部的方向進行額外膨脹。相應地，在也有利于上述效果的這種方法中，可以產(chǎn)生優(yōu)選的雙圓錐形設計。這時，產(chǎn)生了雙紊流，這進一步促進了除去沉淀物塊。此外，就這個實施例而言，兩個切割裝置之間的空間向著最小半徑也變窄了。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，切割裝置或者它們的頭部具有構造表面。這些表面可以通過例如設置槽、隆起部等來形成。切割裝置的所有表面或者只是這些表面的一部分可以被構造出。這時，在所供給的分散開的液體中產(chǎn)生了額外的漩渦。
這些切割裝置可拆下地設置在軸上，因此根據(jù)相應的應用情況，可以進行更換。
優(yōu)選地，用來加入分散開的液體的裝置具有通道，該通道延伸通過軸，并且延伸通過切割裝置的一些通道從該通道開始分支。相應地，分散開的液體向上供給到切割裝置的頂部中，并且在鄰近沉淀物塊的位置上流出到離心室中。
該軸可以進行線性運動或者轉動，以移動到沉淀物塊中。當進行轉動時，該軸優(yōu)選地運動大約80-120度，從而進入到沉淀物中。相應地，在這種情況下，軸進行步進運動(前后)以通過一個理想的角度范圍，其中，根據(jù)相應的產(chǎn)品，優(yōu)選地可以調(diào)整這種運動。
實際上，用來加入分散開的液體的裝置在軸的插入和返回運動階段期間加入該分散開的液體。
就類似條板的切割裝置的設計而言，本發(fā)明沒有任何限制。可以使用公知的類似條板的切割裝置(刀片)。優(yōu)選地，類似條板的切割裝置包括覆蓋有高強度材料的扁鋼外形。
就該實施例(根據(jù)該實施例，分散開的液體供給通過一些通道，這些通道延伸通過切割裝置)而言，這些通道優(yōu)選地通到切割裝置的前側，因此分散開的液體從切割裝置的前側流出到鼓室中。
所加入的分散開的液體被加壓，以進一步提高上述沖洗效果。除了純碎的分散功能之外，它還可以具有其它功能例如清洗功能、用來調(diào)整固體濃度的調(diào)整功能等。
如果離心鼓具有由分開壁所分開的一些室，那么本發(fā)明具有特別好的效果。優(yōu)選地，這些分開壁水平延伸并且形成了一些環(huán)，這些環(huán)與鼓的外壁相連。這些分開壁的布置在原理上是公知的。
本發(fā)明尤其與濕式分類裝置一起使用，該分類裝置具有L/D＞1.2的離心鼓的細長比，其中L是在離心鼓中可以得到的分類表面的長度或者高度，而D是離心鼓的內(nèi)徑。這種濕式分類裝置描述在DE19925082A1中。這個專利的公開內(nèi)容在這里引入以作參考。
此外，本發(fā)明特別適合于濕式分類裝置，該濕式分類裝置設置有成一體的研磨裝置。例如，這種濕式分類裝置描述在DE19914089A1中。這個專利的公開內(nèi)容在這里引入以作參考。
最后，本發(fā)明特別適合于濕式分類裝置，該裝置同時形成為分散裝置。例如，這種裝置描述在DE19914086A1中。這個專利的公開內(nèi)容在這里引入以作參考。
隨后，結合附圖借助例子來詳細描述本發(fā)明。在這些附圖中

圖1示出了通過濕式分類裝置的縱向剖視圖，其中設置在軸上的切割裝置沒有被示出；圖2示出了切割裝置布置于其上的軸的放大部分視圖；圖3示出了圖2的剖視圖，其中詳細地示出了切割裝置；及圖4示出了沿著圖3的線A-B所截取的剖視圖。
圖1所示的、呈離心機形狀的濕式分類裝置具有固定殼體1，在該殼體1上布置著蓋15。固定殼體1通過合適的減振裝置而支撐在支撐框架上。具有垂直軸線的離心鼓布置在固定殼體1內(nèi)，并且借助垂直軸8來旋轉。垂直軸8從下面延伸到離心鼓2中。它由支撐殼體11來包圍，該支撐殼體11具有上部主軸承9和下部第二軸承10，以支撐軸8。支撐殼體11固定到板17上，而板17又固定到靜止殼體1上。軸8在合適的離合器裝置18上方向下地延伸通過支撐殼體11和板17，直到電動馬達12為止，其中電動馬達12形成了直接驅動。軸8的速度可以控制。
離心鼓2具有需要分類的懸浮液的合適進入道(未示出)，該進入道例如呈管子形狀延伸通過離心鼓，而該離心鼓在上面同樣地通到它的下端部中，并且具有流出開口。通過排出管16從離心鼓2的上端排出分類過的懸浮液。位于離心鼓下端處的排出管14用來排出沉淀物。
如從圖1中進一步所看到的一樣，離心鼓在它的下部形成為類似圓形環(huán)，并且在它的上部形成為圓形。水平分離壁4把離心鼓的內(nèi)部分成了六個分類室3，這些分類室以一個位于另一個的上方地進行設置并且具有徑向端部，在這些分類室中沉積著沉淀物。借助清洗裝置從那里除去上述沉淀物，而該清洗裝置用13來示意性地示出。
這里所描述的離心鼓2形成為盡可能地細長，并且軸的主軸承9盡可能地布置在中心處，即布置在離心鼓的重力中心的范圍內(nèi)。人們認識到，根據(jù)這個，主軸承9在離心鼓內(nèi)布置成如此深，以致軸8的主軸承9的垂直中心布置在高度h上，該高度從離心鼓的內(nèi)部下端開始進行測量，該高度h與在離心鼓2中所得到的分類表面的長度或者高度L的大約40％相一致。此外，離心鼓的細長比L/D即在離心鼓內(nèi)所得到的分類表面的長度或者高度和離心鼓的內(nèi)徑之間的比率具有大約1.24的值。當然，上述值只是示例必的。根據(jù)這個實施例，在離心鼓2中形成六個分類室3，這些分類室以一個位于另一個上方的方式來進行設置。
如上所述，軸8的上部主軸承9和下部第二軸承10設置在支撐殼體11內(nèi)。在這種方法中，可以得到穩(wěn)定支撐。軸8從支撐殼體11向上地延伸，并且終止于直徑減少的部分上。形成在離心鼓的圓柱形內(nèi)壁5的軸向延伸部上的離心鼓的中心轂6固定在這個部分上。通過摩擦接觸(用7來表示)來實現(xiàn)固定。在上端，轂6借助蓋來封閉。
這種濕式分類裝置的工作是公知的，并且沒有必要在這里詳細討論。主要是，在入口和出口之間具有較大的距離，因此通過選擇較大的細長比來減少短路流的危險，因此最后可以得到更好的分離結果。此外，借助使一個位于另一個上方地設置的若干室可以得到較高的離心系數(shù)(它可以以較高的速度來進行工作)和較大的分類表面。
當然，由于這些情況，因此，相對于清洗裝置13的可操縱性不得不設定特別高的標準，因為產(chǎn)生了相應穩(wěn)定和非常硬的沉淀物塊。這些標準滿足下面將描述的清洗裝置。
清洗裝置13具有從上面伸入到離心鼓中的軸13，該軸13實現(xiàn)步進式運動(即轉動大約80-120度的角度)，從而進入到形成在鼓壁上的沉淀物塊中，并且返回到它的原始位置上。在軸20的插入階段期間和軸20的返回運動階段期間，分散開的液體被加入到離心鼓中。這些細節(jié)在后面將描述。
圖2示出了清洗裝置13的一部分軸20的放大視圖。該軸借助合適的步進馬達來驅動。若干類似條板的切割裝置21、22以一個位于另一個上方的方式設置在軸的圓周上，其中兩個鄰近的切割裝置21、22向著相互進行傾斜，并且在它們之間形成了空間26，該空間26沿著軸20的運動方向可以膨脹，兩個鄰近的切割裝置21、22它們的鄰近端部處在它們之間具有間隙X。在它們的整個表面上形成類似條板的切割裝置21、22(刀具)，即這些切割裝置設置有一些槽，如切割裝置22中的25所示意性示出一樣。
圖3和4示出了切割裝置21、22的精確設計。人們認識到，這些切割裝置以這樣的方式進行傾斜，以致它們與下面平面成15-45度的角度(α/2)地進行設置，該平面與軸的軸線垂直地相交。在這個實施例中，切割裝置21、22的主平面垂直于軸20的軸線地進行延伸，但是也可以相對于該軸線傾斜地延伸，以致間隙X和空間26沿著向更大直徑的徑向進行膨脹。圖4的水平剖視圖示出了具有切割頭27和切割梁28的、圖3的下部切割裝置21。切割裝置包括包鐵皮的扁鋼。
圖2示出了用來使液體(清洗液體)分散開的供給通道23設置在軸20內(nèi)，并且相對于軸的軸線平行地延伸。兩個通道24從通道23開始進行延伸以通過相應的類似條板的切割裝置21、22并且通到切割裝置的前表面(頭部)。
形成在鄰近切割裝置之間的間隙X和發(fā)源于間隙X的膨脹空間26可以調(diào)整。
清洗裝置以這樣的方式進行工作，以致步進馬達(未示出)使軸20逆時針地運動大約80-120度，以進入到形成在室3內(nèi)的沉淀物塊中。在這個運動階段期間，分散開的液體通過通道23和24來供給，并且排出到位于切割裝置的頂部(頭部)處的鼓室中。流出的、分散開的液體借助傾斜地布置切割裝置而一次又一次地被推向沉淀物塊中，并且形成漩渦。這時，在沉淀物塊表面上可以實現(xiàn)相應的沖洗過程，因此不再需要切割裝置直接接觸沉淀物塊。沉淀物塊有些液化了，因此以保存材料的方式借助切割裝置來使它剝落。在軸的返回運動期間，供給分散開的液體，因此可以較好地、完全地除去沉淀物塊。
權利要求
1.一種呈離心機形狀的濕式分類裝置，該裝置包括固定外殼(1)；布置在外殼(1)上的離心鼓(2)；清洗裝置(13)，用于清洗沉積在離心鼓壁上的沉淀物；及入口和出口(14、16)，其特征在于，清洗裝置(13)包括軸(20)，它在離心鼓(2)內(nèi)進行轉動或者進行線性運動并且在它的圓周上布置至少兩個類似條板的切割裝置(21、22)；及用來把分散開的液體加入到離心室(2)中的裝置；及兩個切割裝置(21、22)向著相互傾斜，在它們之間形成沿著軸的運動方向可以膨脹的空間(26)，并且在它們的鄰近端部處在它們之間具有間隙(X)。
2.如權利要求1所述的濕式分類裝置，其特征在于，用來加入分散開的液體的裝置通到切割裝置(21、22)的頭部范圍中以進入到鼓室中。
3.如權利要求1或者2所述的濕式分類裝置，其特征在于，類似條板的切割裝置(21、22)布置成相對于下面平面具有15-45度的角度該平面垂直地與軸的軸線相交。
4.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，切割裝置(21、22)的鄰近端部之間的間隙(X)可以調(diào)整。
5.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，該間隙(X)沿著從軸(20)向著切割裝置(21、22)的頭部(27)的方向進行額外膨脹。
6.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，切割裝置(21、22)或者它們的頭部(27)具有構造表面(25)。
7.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，這些切割裝置(21、22)可拆下地設置在軸(20)上。
8.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，用來加入分散開的液體的裝置具有通道(23)，該通道(23)延伸通過軸(20)，并且延伸通過切割裝置(21、22)的一些通道(24)從該通道(23)開始分支。
9.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，該軸(20)轉動80-120度，從而進入到沉淀物中。
10.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，用來加入分散開的液體的裝置在軸(20)的插入和返回運動階段期間加入該分散開的液體。
11.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，類似條板的切割裝置(21、22)包括覆蓋有高強度材料的扁鋼外形。
12.如權利要求2-11任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，用來加入分散開的液體的裝置從切割裝置(21、22)的前側通到鼓室中。
13.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，所加入的分散開的液體被加壓。
14.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，分散開的液體具有其它功能，例如清洗功能、固體濃度的調(diào)整功能等。
15.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，離心鼓(2)具有由分開壁(4)所分開的一些室(3)。
16.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，離心鼓(2)的細長比為L/D＞1.2，其中L是在離心鼓(2)中可以得到的分類表面的長度或者高度，而D是離心鼓(2)的內(nèi)徑。
17.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，它設置有成一體的研磨裝置。
18.如前述權利要求任一所述的濕式分類裝置，其特征在于，它同時形成為分散裝置。
全文摘要
公開了一種呈離心機形狀的濕式分類裝置，該裝置設置有固定外殼；布置在外殼上的離心鼓；用于清洗沉積在離心鼓壁上的沉淀物的裝置；及入口和出口。清洗裝置包括延伸到離心鼓中并且具有切割裝置的軸，這些切割裝置布置在該軸的圓周上；及把分散開的液體加入到離心鼓中的裝置。這些切割裝置以這樣的方式成形和布置，以致可以在橫向供給的分散開的流體中產(chǎn)生紊流，因此相對于沉淀物塊產(chǎn)生了沖洗效果，并且有利于除去沉淀物塊。
文檔編號B03B5/00GK1578703SQ01823807
公開日2005年2月9日 申請日期2001年10月6日 優(yōu)先權日2001年10月6日
發(fā)明者貢特拉姆·克雷泰克 申請人:貢特拉姆·克雷泰克