阅读说明：本技术 一种基于高温高压的非金属矿物双喷枪破碎装置 (High-temperature high-pressure based nonmetal mineral double-spray-gun crushing device ) 是由 周友行 宋佳林 徐长锋 赵玉 易倩 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：一种基于高温高压的非金属矿物双喷枪破碎装置,它主要是解决现有的超细粉碎设备不能很好地保护矿物晶体,破碎效率一般,生产成本高,占地面积大,污染环境等技术问题。其技术方案要点是：它包括压力容器、喷枪、反应导管、收集室(16)、增压泵(5)和电源控制器(4),所述收集室(16)相对两侧壁的对应位置各开设有入口分别与反应导管连通,反应导管通过喷枪与压力容器连通,压力容器分别与增压泵(5)连通,喷枪分别与电源控制器(4)连接,压力容器上设置有进料口(8),压力容器下方还设置有加热器(9)给压力容器Ⅰ(11)和压力容器Ⅱ(20)升温。(A nonmetal mineral double-spray-gun crushing device based on high temperature and high pressure mainly solves the technical problems that existing ultrafine crushing equipment cannot well protect mineral crystals, crushing efficiency is general, production cost is high, occupied area is large, and the environment is polluted. The key points of the technical scheme are as follows: it includes pressure vessel, spray gun, reaction vessel, collection chamber (16), booster pump (5) and electrical source controller (4), the corresponding position of collecting chamber (16) relative both sides wall has respectively seted up the entry respectively with the reaction vessel intercommunication, the reaction vessel passes through spray gun and pressure vessel intercommunication, pressure vessel communicates with booster pump (5) respectively, the spray gun is connected with electrical source controller (4) respectively, the last feed inlet (8) that is provided with of pressure vessel, the pressure vessel below still is provided with heater (9) and heaies up for pressure vessel I (11) and pressure vessel II (20).)

一种基于高温高压的非金属矿物双喷枪破碎装置

技术领域

本发明涉及非金属矿石超细粉碎领域，具体是一种基于高温高压的非金属矿物双喷枪破碎装置。

背景技术

非金属矿石超细粉碎技术是伴随现代高技术和新材料产业、传统产业技术进步和资源综合利用等发展起来的一项新的矿物加工技术，对新兴产业发展及传统产业结构升级和调整有重要意义和影响。超细非金属矿物粉体不仅具有粒度细、质量比较均匀、表面活性高的特点，还具有化学反应速度快、吸附量大、溶解度大、烧结温度低等性能。以至近30年来全球超细非金属矿粉体材料的需求量及超细非金属矿物粉体产品呈快速增长。但传统的超细粉碎设备例如气流磨、机械冲击式超细磨、搅拌磨以及沙磨机等不能很好地保护矿物晶体，而且工作效率一般，还需要大量经营费用以及占地面积以及会产生矿尘等环境污染问题。

研究表明：固体结合物的抗拉强度远比抗压强度小，非金属矿石的抗拉强度比抗压强度小几十倍。其原因是矿石受拉张时，晶粒间的分子要随载荷增加而减少，而受压缩时则晶粒间的分子力随载荷增加而增加。特别是矿物与岩石结合的地方， 结合力尤为薄弱。再者，可利用非金属矿物沿它的晶界内张力小的特点， 在晶界处容易发生断裂而分离矿石。这就为非金属矿物破碎在既保持其天然颗粒几何形态上，还具有较好的解离度创造了有利条件。基于上述分析，本次设计的基于高温高压的非金属矿物双喷枪破碎装置的理论出发点是站得住脚的。本次设计的双喷枪破碎装置结构简单，矿石破碎效率高，并且全封闭破碎，几乎避免了矿尘的飞扬，还保持矿石原晶体结构，避免了过磨现象，便于下一步作业，更能减少投资，节约占地面积。而且本次设计的双喷枪破碎装置更能充分利用破碎能量，提高破碎效率，增加破碎程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种能基于高温高压进行超细粉体破碎的装备，需要满足蒸汽爆裂-冲击-碰撞-内张力破坏的破碎过程。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括压力容器、喷枪、反应导管、收集室16、增压泵5和电源控制器4，所述收集室16相对两侧壁的对应位置各开设有入口分别与反应导管连通，反应导管通过喷枪分别与对应压力容器连通，压力容器分别与增压泵5连通，喷枪分别与电源控制器4连接，压力容器上设置有进料口8，压力容器下方还设置有加热器9给压力容器Ⅰ11和压力容器Ⅱ20升温。

收集室16一侧入口与反应导管Ⅰ13连通，另一侧入口与反应导管Ⅱ18连通，反应导管Ⅰ13另一端通过喷枪Ⅰ12连通压力容器Ⅰ11，反应导管Ⅱ18另一端通过喷枪Ⅱ19连通压力容器Ⅱ20，压力容器Ⅰ11和压力容器Ⅱ20分别通过蒸汽导管与增压泵5连通，喷枪Ⅰ12和喷枪Ⅱ19分别通过线路与电源控制器4连接。

所述喷枪是一个快速直动式电磁阀，包括外壳体21、线圈22、定铁心23、弹簧24和动铁心25，定铁心23固定在外壳体21内壁上并通过弹簧24与动铁心25连接，定铁心23两侧设置有线圈22，线圈22通过线路与电源控制器4连接，所述动铁心25分割为3个以上部分，组合起来形成封堵，所述线圈22的通断电控制动铁心25的各个部分相互远离或靠近。

定铁心23为圆环形，动铁心25分为3个以上的扇形部分，每部分的弧形面连接一个弹簧24，通过弹簧24与定铁心23的内环壁连接。

所述动铁心25的各部分除弧形面以外的各个表面都设置有密封材料。

增压泵5通过蒸汽导管直接连通压力容器的内部，便于给压力容器加压，蒸汽导管上还设置有蒸汽阀门，来控制蒸汽导管内的蒸汽流速大小；采用加热器9直接作用于压力容器，压力容器上还装有压力表7，可以直观的观察压力容器内压力的变化，进一步决定增压泵5与加热器9是否继续工作。

进料口8处、压力容器与喷枪连接处、喷枪与反应导管连接处、反应导管与收集室16连接处、喷枪内部都设置有密封材料。

所述收集室16上部设置有网筛17，可以保证收集室16内的气压同外界大气压相同，同时也避免非金属粉末飘出收集室。

所述收集室16底部设置有卸料口15，卸料口15周围设置有挡板14，形成漏斗状结构，方便卸料。

在打开喷枪后，非金属矿粉在反应导管和收集室内继续相互碰撞，使非金属矿物的破碎得到进一步加强。

本发明的有益效果是：结构简单，矿石破碎效率高，并且全封闭破碎，几乎避免了矿尘的飞扬，还保持矿石原晶体结构，避免了过磨现象，便于下一步作业，还能减少投资，节约占地面积，双喷枪装置共用一个收集室，非金属矿粉在收集室内继续相互碰撞，更能充分利用破碎能量，提高破碎效率，增加破碎程度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的喷枪结构示意图。

图3是本发明的喷枪阀芯结构示意图。

图中：1-蒸汽导管、2-线路、3-蒸汽阀门、4-电源控制器、5-增压泵、6-密封塞、7-压力表、8-进料口、9-加热器、10-电热丝、11-压力容器Ⅰ、12-喷枪Ⅰ、13-反应导管Ⅰ、14-挡板、15-卸料口、16-收集室、17-网筛、18-反应导管Ⅱ、19-喷枪Ⅱ、20-压力容器Ⅱ、21-外壳体、22-线圈、23-定铁心、24-弹簧、25-动铁心。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1，参阅图1至图3，本发明包括压力容器、喷枪、反应导管、收集室16、增压泵5和电源控制器4，所述收集室16相对两侧壁的对应位置各开设有入口分别与反应导管连通，反应导管通过喷枪与压力容器连通，压力容器分别与增压泵5连通，喷枪分别与电源控制器4连接，压力容器上设置有进料口8，压力容器下方还设置有加热器9给压力容器Ⅰ11和压力容器Ⅱ20升温。具体的连接方式是：收集室16一侧入口与反应导管Ⅰ11连通，另一侧入口与反应导管Ⅱ18连通，反应导管Ⅰ13另一端通过喷枪Ⅰ12连通压力容器Ⅰ11，反应导管Ⅱ18另一端通过喷枪Ⅱ19连通压力容器Ⅱ20，压力容器Ⅰ11和压力容器Ⅱ20分别通过蒸汽导管与增压泵5连通，喷枪Ⅰ12和喷枪Ⅱ19分别通过线路与电源控制器4连接，反应导管Ⅰ13和反应导管Ⅱ18分别对应设置在收集室的两侧，喷枪Ⅰ12和喷枪Ⅱ19同时打开后，来自两个相对方向的非金属矿粉在在收集室16内继续以声速、亚声速相互碰撞，使非金属矿物的破碎得到进一步加强。所述压力容器上设置有进料口，方便上料，简化了装置结构，提高了工作效率。

实施例2，参阅图1至图3，所述喷枪是一个快速直动式电磁阀，包括外壳体21、线圈22、定铁心23、弹簧24和动铁心25，需要说明的是，外壳体内包括一条直通道，还有一个与直通道垂直的环形空腔，阀芯、线圈3具体是布置在环形空腔内。定铁心23固定在外壳体21内壁上并通过弹簧24与动铁心25连接，定铁心23两侧设置有线圈22，线圈22通过线路与电源控制器4连接，所述动铁心25分割为3个以上部分，组合起来形成封堵，可以封堵直通道，动铁心25具体是布置在直通道与环形空腔的连通部位，弹簧伸张时，动铁心25各部分相互挤压截断直通通道，弹簧收缩时，动铁心25各部分可以收纳进环形空腔。所述动铁心25的各部分除弧形面以外的各个表面都设置有密封材料，可以保证整个阀门的密闭性。所述线圈22的通断电控制动铁心25的各个部分相互远离或靠近。具体可以设置定铁心23为圆环形，圆环的设计既符合管道的结构特点，也能保证对动铁心的良好控制，动铁心25分为3个以上的扇形部分，每部分的弧形面连接一个弹簧24，通过弹簧24与定铁心23的内环壁连接，弹簧24收缩时，可以打开阀门，阀门的最大开合程度不小于压力容器Ⅰ11和压力容器Ⅱ20的内径，这种阀门设计可以使打开阀门的时间大大减少，提高非金属矿物的破碎效率。外壳体21把喷枪的其他装置都包含在内部，可以使电磁阀内部各组件避免与外部环境直接接触，保证其安全性。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例3，参阅图1至图3，增压泵5通过蒸汽导管直接连通压力容器Ⅰ11和压力容器Ⅱ20的内部，便于给压力容器加压，蒸汽导管上还设置有蒸汽阀门，来控制蒸汽导管内的蒸汽流速大小；采用加热器9直接作用于压力容器，压力容器上还装有压力表7，可以直观的观察压力容器内压力的变化，进一步决定增压泵5与加热器9是否继续工作。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例4，参阅图1至图3，进料口11处、压力容器与喷枪连接处、喷枪与反应导管连接处、反应导管与收集室16连接处、喷枪内部都设置有密封材料，大量的密封材料保证了整个喷枪装置的良好密闭性。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例5，参阅图1至图3，所述收集室16上部设置有网筛17，可以保证收集室16内的气压同外界大气压相同，同时也避免非金属粉末飘出收集室。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例6，参阅图1至图3，所述收集室16底部设置有卸料口15，卸料口15周围设置有挡板14，形成漏斗状结构，方便卸料。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

实施例7，参阅图1至图3，压力容器、喷枪，反应导管以及收集室之间的连接都用螺栓完成，进料口8处的螺栓、压力容器与喷枪连接处的螺栓、喷枪与反应导管连接处的螺栓、反应导管与收集室16连接处的螺栓，各种螺栓连接保证了本喷枪装置在高压工作环境下的安全性。其余同本发明的其它任一实施例或2个以上实施例的组合。

本发明的工作过程:首先打开压力容器Ⅰ11和压力容器Ⅱ20的进料口，往压力容器Ⅰ11和压力容器Ⅱ20内送入非金属矿物，再用螺栓和密封材料关闭进料口。打开增压泵5和两个蒸汽阀门，使蒸汽通过蒸汽导管进入压力容器Ⅰ11和压力容器Ⅱ20内部，同时打开两个加热器，利用电热丝给压力容器Ⅰ11和压力容器Ⅱ20升温，当压力表数据达到破碎指定压力时，关闭两个蒸汽阀门。打开电源控制器4，通过线路使喷枪Ⅰ12和喷枪Ⅱ7内部的动铁心的各部分都向靠近定铁心的方向移动，喷枪Ⅰ6和喷枪Ⅱ7打开。非金属矿在出喷枪Ⅰ6和喷枪Ⅱ7打开后进入反应导管Ⅰ3和反应导管Ⅱ4，在反应导管Ⅰ3和反应导管Ⅱ4内爆裂、冲击以及相互碰撞，然后进入收集室16，在收集室内两来自相对方向的非金属矿粉以声速、亚声速进行再一次碰撞，充分利用破碎的能量，提高非金属矿物的破碎效果。最终通过卸料口15收集破碎完成的非金属矿粉。

为了保证喷枪打开阀门的动作维持在一个极短的时间内，特设计一种动铁心分割为四块的电磁阀，动铁心成圆形作为封堵，设置在成环形分布的定铁心内侧，动铁心的四个部分分别通过弹簧与定铁心连接，线圈通电后，成环形分布的定铁心受到磁力的作用，分别把动铁心的四个部分向各自的方向拉近。因此，动铁心的四个部分在同一时间作背离运动，打开的阀门由一个小点相向四面扩张，在极短的时间内完全带开阀门。在阀门闭合时，动铁心的四个部分在弹簧的作用下互相挤压在一起形成封堵，动铁心上的密封材料可以保证整个阀门的密闭性。压力表与进料口都安装在压力容器上，压力容器、喷枪，反应导管以及收集室之间的连接都用螺栓完成。

本发明的保护范围，不仅局限于上述任意实施例所示技术方案的内容，只要是采用本发明相通或相似的工作原理均在本发明的保护范围之内。