專利名稱：運(yùn)行破碎設(shè)備的方法及為此的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)行破碎設(shè)備的方法，破碎設(shè)備用于將由礦物的和/或脆的材料構(gòu)成的破碎物更為有效地碾碎至目標(biāo)顆粒大?。?mm，及以該方法工作的破碎設(shè)備。
破碎設(shè)備在其技術(shù)原則上基于FRANKA技術(shù)(FRANKA是Fragmentieranlage Karlsruhe即卡爾斯魯厄破碎設(shè)備)，其在DE 19534 232中描述。破碎設(shè)備包括電能存儲(chǔ)器，其脈沖式地在反應(yīng)容器中向在兩個(gè)隔開對(duì)置的電極末端(反應(yīng)區(qū))之間的處理液體中的破碎物放電。
在用破碎設(shè)備碾磨時(shí)，通過電沖擊和由此產(chǎn)生的沖擊波破碎處理液體中在兩個(gè)電極末端之間的破碎物。這些礦物的和/或脆的材料可一致的如巖石或玻璃或混合的，例如巖石和混凝土。目標(biāo)顆粒大?。?mm，優(yōu)選甚至＜2mm。在該顆粒大小以下的粉碎的微粒被通過過濾桶由處理區(qū)域中吸出。例如參見開采礫巖或采砂或在碾磨色體、不是由復(fù)合物構(gòu)成的一般物質(zhì)。如在拆建筑物時(shí)積累的破碎物，向著吸出的粉碎物，不斷地補(bǔ)充到處理空間中。
破碎設(shè)備包括電能存儲(chǔ)器，其通過火花隙脈沖式地向負(fù)載放電。負(fù)載是極間區(qū)域中的處理液體和沉入其中的破碎物。所述兩個(gè)電極以其相應(yīng)端部完全浸入并以給定的可調(diào)節(jié)的距離對(duì)置位于其中。通常，處理液體在反應(yīng)容器中，反應(yīng)容器中導(dǎo)入破碎物，并取出小于及等于給定的顆粒大小的閥值的已被破碎物。
至此從以下出發(fā)，即由于主要是高壓電極和底或底的部分區(qū)域的兩個(gè)電極之間的放電，碾磨物在脈沖放電時(shí)總是足夠強(qiáng)地被再卷起。一系列實(shí)驗(yàn)表明，卷起是很不完全的。
由此引出本發(fā)明的任務(wù)，即通過懸浮更有效地破碎極間空間中的破碎物，以節(jié)省處理時(shí)間和能量。
該任務(wù)在方法上通過權(quán)利要求1中的卷起破碎物的特征性步驟解決，破碎物在充有處理液體的電極末端部之間的空間中及沉積在反應(yīng)容器的底部。在處理液體中的破碎物持續(xù)地懸浮，由此與處理液體構(gòu)成懸浮液。由該懸浮液被處理的達(dá)到或低于目標(biāo)顆粒大小的破碎物部分由反應(yīng)容器排出并將超過目標(biāo)顆粒大小的破碎物(粗的部分)重新導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)。
在裝置方面該任務(wù)通過按照權(quán)利要求7的特征性的特征所述的破碎裝置解決。使置入處理液體中的粉碎物保持懸浮的裝置構(gòu)建在反應(yīng)容器上或之內(nèi)，因?yàn)椴辉试S將空氣，相對(duì)介電常數(shù)εr接近1，引入處理空間中或不允許將氣體，εr也同樣，引入處理空間中。此外在反應(yīng)容器上或之內(nèi)裝有裝置，該裝置由懸浮液中導(dǎo)出小于等于目標(biāo)顆粒大小的破碎物部分，并輸送給用于將固體和液體分離的裝置，還將大于目標(biāo)顆粒大小的破碎物部導(dǎo)回反應(yīng)容器。為此至少一個(gè)處理液體的回導(dǎo)管接到反應(yīng)容器中。
在方法權(quán)利要求2至6中描述了其他措施，通過它們可根據(jù)情況更有利地進(jìn)行分級(jí)處理。為將破碎物有效地保持懸浮，按照權(quán)利要求2合適的是液體動(dòng)力學(xué)如流動(dòng)措施或按照權(quán)利要求3合適的是機(jī)械(mechanisch)的措施如攪拌或安裝葉片。流動(dòng)方向和強(qiáng)度及攪拌速度和葉片速度可被控制和調(diào)節(jié)以優(yōu)化破碎。
為排出處理物部分，按照權(quán)利要求4使用逆流式分級(jí)裝置(Aufstromklassierung)。由此在固體液體分離時(shí)超過目標(biāo)顆粒大小的粗部分被導(dǎo)回到反應(yīng)容器中。
按照權(quán)利要求5以液力渦流分選(Hydrozyklonieren)進(jìn)行分離。最后按照權(quán)利要求6在反應(yīng)器中裝入用于所述分離的沉到處理液體中的過濾器，如過濾筐或過濾桶。
在裝置權(quán)利要求8至12中描述了可有利構(gòu)成破碎設(shè)備的措施。
為了破碎設(shè)備的經(jīng)濟(jì)持久運(yùn)行，保持懸浮液很重要。為此的裝置按照權(quán)利要求8必須被設(shè)立和設(shè)置，從而在處理液體中的破碎物不形成死區(qū)地保持在懸浮液中。
按照權(quán)利要求9為分級(jí)分離設(shè)置了逆流式分級(jí)機(jī)。替換方案按照權(quán)利要求10是用于分級(jí)分離的裝置即液力旋流器。最后按照權(quán)利要求11這種裝置為過濾技術(shù)中公知的過濾器，例如為筐、桶形式。其中基于放電引起的沖擊波作用，到極間空間的距離被調(diào)節(jié)得有效清潔及避免破壞。強(qiáng)度從沖擊波源以1/r2下降。
流入噴嘴按照權(quán)利要求12一同保持懸浮液，通過流入噴嘴在固體液體分離時(shí)回收的處理液體可控地及有指向地導(dǎo)入/流入反應(yīng)容器。
通過這些措施碾磨物的細(xì)的部分在破碎時(shí)在處理液體中保持懸浮，并總是再導(dǎo)回到放電區(qū)域。在此設(shè)有吸出桶，從而已破碎物很可能碰到吸出桶并吸出足夠小的顆粒大小。在每個(gè)放電處理中掛在吸出桶的篩子上的還是太大的碎片通過放電通道釋放的沖擊波抖掉。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明該方法和一個(gè)示例性的破碎設(shè)備。描述一個(gè)實(shí)施方式，即“環(huán)導(dǎo)管”的實(shí)施例，其在方法權(quán)利要求2和裝置權(quán)利要求8中描述。其按照初步研究是流動(dòng)技術(shù)上有利的解決方案。另外的變形解決方案在于對(duì)準(zhǔn)的管或管束。在各種情況下在實(shí)施和構(gòu)造該設(shè)備時(shí)必須注意，避免堆積細(xì)分離物的死流區(qū)。
在破碎設(shè)備中僅示出反應(yīng)容器。電部分、充電器、儲(chǔ)能器和火花間隙等為以上引用的現(xiàn)有技術(shù)公開的裝置。電儲(chǔ)能器主要是電容器組，其以中間連接的火花間隙在自擊穿時(shí)向反應(yīng)容器中的極間空間中的負(fù)載放電。在按照FRANKA型的裝置中，電的部分是馬爾克斯發(fā)生器，其充電和放電由電高功率脈沖技術(shù)/高壓脈沖技術(shù)公開。


圖1為桶形反應(yīng)容器，其位于支座上。直到其自由端區(qū)域電絕緣的高壓電極穿過蓋伸到反應(yīng)容器內(nèi)。高壓電極在蓋中不剛性地導(dǎo)引，從而由放電引起的撞擊和沖擊波作用可不被傳遞。裸露的金屬端區(qū)域完全浸入到容納在反應(yīng)容器中的處理液體中，在此處為水。即使絕緣罩也一同深入水中。在長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)不允許在其上形成漏電路徑。對(duì)應(yīng)電極是在此例如反應(yīng)容器的球狀下沉底。其可以是整個(gè)底部也可僅是整個(gè)底部的中心部分區(qū)域。在各種情況下對(duì)應(yīng)電極連到固定的參考電位上、通常地電位上。粉碎物在地電位電極中間。放電通道應(yīng)當(dāng)從高壓電極尖端，通過粉碎物到地電位電極，或由放電通道構(gòu)成的錐狀區(qū)域從高壓電極末端部到底部中心區(qū)域。
來自過濾桶的用于混有粉碎物的水的水導(dǎo)入管和導(dǎo)出管穿過反應(yīng)容器的蓋。為優(yōu)化分級(jí)處理，對(duì)用于卷起的流動(dòng)在其強(qiáng)度上和其流動(dòng)開始處在該方向上進(jìn)行控制。該用于產(chǎn)生流動(dòng)和卷起粉碎物的裝置在此同軸地環(huán)繞高壓電極。導(dǎo)入管供入同軸設(shè)置的環(huán)導(dǎo)管。環(huán)導(dǎo)管電學(xué)上可靠，并用可接受的花費(fèi)抵抗沖擊波地構(gòu)建在容器壁上。
噴嘴可在其流出方向上指向，從而可根據(jù)破碎物調(diào)整或再調(diào)整處理優(yōu)化的卷起。流動(dòng)強(qiáng)度用泵調(diào)整，該泵將純凈的處理液體壓到環(huán)導(dǎo)管中。噴嘴使流動(dòng)沿底部指向底中心。在此沉淀的或正在沉淀的粉碎物被連續(xù)地卷起并保持在懸浮液中。在整個(gè)水體積中避免無流動(dòng)區(qū)域。
過濾桶完全浸入水中。包圍過濾桶的篩網(wǎng)以其篩孔大小確定最大可抽出的顆粒大小。通過過濾桶到達(dá)的懸浮液在圖的右側(cè)示出的離心分離機(jī)中分離成液體部分、即處理水和其固體部分。水通過通向環(huán)導(dǎo)管的導(dǎo)入管道回到反應(yīng)容器中，必要時(shí)首先加入新鮮水。
通過圖中左側(cè)的從反應(yīng)容器中伸出的接管，補(bǔ)充/再倒入新的待破碎物。
按照反應(yīng)容器的大小，在維護(hù)或維修工作時(shí)顯著簡(jiǎn)化的是，反應(yīng)容器底被旋下并通過可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在圖右側(cè)支架上的懸臂旋離。
權(quán)利要求
1.用于破碎設(shè)備工作的方法，破碎設(shè)備用于更有效地將礦物的和/或脆的材料碾磨至小于5mm的目標(biāo)顆粒大小，其中破碎設(shè)備包括電儲(chǔ)能器，在反應(yīng)容器中電儲(chǔ)能器脈沖式地向兩個(gè)對(duì)置隔開的電極末端部之間即反應(yīng)區(qū)的處理液體中的破碎物放電，其特征在于，在處理液體中的破碎物持續(xù)地保持懸浮并由此與處理液體形成懸浮液，由該懸浮液中將達(dá)到或低于目標(biāo)顆粒大小的處理過的破碎物的部分由反應(yīng)容器中排出，將超過目標(biāo)顆粒大小的破碎物，即粗部分，重新導(dǎo)回反應(yīng)區(qū)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在反應(yīng)容器中在處理液體中的破碎物用液體動(dòng)力手段保持懸浮。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在反應(yīng)容器中在處理液體中的破碎物用機(jī)械手段保持懸浮。
4.按照權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，在反應(yīng)容器中大致達(dá)到或低于目標(biāo)顆粒大小的處理過的破碎物的部分通過逆流式分級(jí)排出，接著進(jìn)行固體液體分離，由此將超過目標(biāo)顆粒大小的粗部分導(dǎo)回反應(yīng)容器中。
5.按照權(quán)利要求2至3之一的方法，其特征在于，在反應(yīng)容器中達(dá)到或低于目標(biāo)顆粒大小的處理過的破碎物的部分通過液力渦流分選排出，接著進(jìn)行固體液體分離，將超過目標(biāo)顆粒大小的粗部分導(dǎo)回到反應(yīng)容器中。
6.按照權(quán)利要求2至3之一的方法，其特征在于，在反應(yīng)容器中達(dá)到或低于目標(biāo)顆粒大小的處理過的破碎物的部分通過浸入到處理液體中的過濾器排出，將超過目標(biāo)顆粒大小的粗部分由過濾器表面導(dǎo)回到反應(yīng)區(qū)中。
7.用于實(shí)施按照權(quán)利要求1的方法的破碎設(shè)備，其包括，可充電的儲(chǔ)能器(1)，連接在儲(chǔ)能器(1)上的電極對(duì)(2)和(3)，電極對(duì)的兩個(gè)端部在容納于反應(yīng)容器(4)中的處理液體中對(duì)置隔開，其中兩個(gè)電極之一(3)位于參考電位上，另一個(gè)，即高壓電極(2)，通過輸出開關(guān)(5)由儲(chǔ)能器(1)脈沖式可加載有高電壓，其特征在于，在反應(yīng)容器上或之內(nèi)裝入將處理液體(6)中的破碎物保持懸浮的裝置，在反應(yīng)容器上或之內(nèi)設(shè)有裝置(7)，該裝置(7)由懸浮液中將小于和等于目標(biāo)顆粒大小的破碎物的部分導(dǎo)出并導(dǎo)向用于固體液體分離的裝置(8)，及將大于目標(biāo)顆粒大小的破碎物部分導(dǎo)回反應(yīng)容器中，處理液體的至少一個(gè)回導(dǎo)管(9)連到反應(yīng)容器中。
8.按照權(quán)利要求7的破碎設(shè)備，其特征在于，保持懸浮液的裝置將處理液體中的破碎物導(dǎo)引通過反應(yīng)區(qū)而不形成死區(qū)。
9.按照權(quán)利要求8的破碎設(shè)備，其特征在于，將小于和等于目標(biāo)顆粒大小的破碎物部分從懸浮液中導(dǎo)出的裝置是由逆流式分級(jí)機(jī)構(gòu)成的處理容器。
10.按照權(quán)利要求8的破碎設(shè)備，其特征在于，將小于和等于目標(biāo)顆粒大小的破碎物部分從懸浮液中導(dǎo)出的裝置是由液力旋流器構(gòu)成的處理容器。
11.按照權(quán)利要求8的破碎設(shè)備，其特征在于，將小于和等于目標(biāo)顆粒大小的破碎物部分從懸浮液中導(dǎo)出的裝置是至少一個(gè)考慮目標(biāo)顆粒大小的過濾器(10)。
12.按照權(quán)利要求9至11之一的破碎設(shè)備，其特征在于，由固體液體分離的處理液體通過一個(gè)或多個(gè)噴嘴(11)導(dǎo)回到反應(yīng)容器中，從而處理物在反應(yīng)區(qū)中盡可能完全保持懸浮。
全文摘要
提出運(yùn)行電動(dòng)破碎設(shè)備的方法及破碎設(shè)備。在處理液體中的破碎物總被保持懸浮并與處理液體形成懸浮液。將小于和等于目標(biāo)顆粒大小的破碎物部分從反應(yīng)容器中排出，將大于目標(biāo)顆粒大小的破碎物部分重新導(dǎo)回反應(yīng)區(qū)中。破碎設(shè)備包括可充電的儲(chǔ)能器，連接在其上的電極對(duì)，其兩個(gè)端部隔開對(duì)置并位于容納在反應(yīng)容器中的處理液體中。極間空間中的小于等于目標(biāo)顆粒大小的破碎物在分離器中進(jìn)行固體和液體分離并將準(zhǔn)備好的處理液體導(dǎo)回到反應(yīng)容器中。
文檔編號(hào)B02C23/12GK1849172SQ200480026382
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月13日
發(fā)明者W·弗賴, R·施特雷斯納, A·肖爾曼, K·吉龍 申請(qǐng)人:卡爾斯魯厄研究中心股份有限公司