專利名稱：一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置和方法
技術領域：
本發明涉及破碎生產線的裝置和方法，尤其是一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置和方法。
背景技術：
近年來，電解鋁行業發展迅速，統計顯示從2001年開始，國內電解鋁的需求量以每年100萬噸的速度增長；截至2003年底，電解鋁生產能力達到834萬噸；到2008年，電解鋁生產能力已達到1250萬噸。隨著我國電解鋁產量的快速增長，電解鋁企業在生產中遺留的氧化鋁結殼塊也隨之增多。然而國內氧化鋁結殼塊的破碎工藝研究開發現狀僅局限于對其中的單個設備進行整改和提高，如目前對于磨機、分級機、除塵器等設備的研究非常多， 但并未對整體設備及單個設備的相互匹配做進一步研究。據中國有色金屬工業協會公布的信息，全國電解鋁產能中約有12%采用落后的氧化鋁結殼塊處理工藝，目前，氧化鋁結殼塊綜合回收再利用過程中，一般采用兩種工藝方式一種為多級破碎工藝，一種為雷蒙磨破碎工藝。一、多級破碎工藝采用兩級破碎機對物料進行破碎，然后通過皮帶輸送至振動篩對物料進行分級，而后由輸送設備輸送至成品倉。但此工藝中設備故障率高，維修成本大， 且破碎設備襯板不耐磨，從而使設備運轉率降低。整個系統運行過程中物料揚塵較大，現場環境不能達到環保要求，工人勞動環境差。二、雷蒙磨破碎工藝采用雷蒙磨將氧化鋁結殼塊磨成粉料，然而存在著效率低、 物料不好控制的問題，主要體現在1、氧化鋁結殼塊的硬度高時，雷蒙磨磨粉的速度太慢，而且雷蒙磨的自身磨損也嚴重；2、氧化鋁結殼塊的含水量大時，在雷蒙磨機內容易粘附，也容易在下料輸送過程中堵塞，造成雷蒙磨生產能力減小；3、當對氧化鋁結殼塊磨粉細度要求高時，則雷蒙磨磨粉能力小；4、氧化鋁結殼塊磨粉前摻雜有細粉時，需提前過一次篩；否則這些細粉容易在雷蒙磨粉機內粘附影響磨成料的輸送；5、雷蒙磨機自身構造，錘頭、鄂板的耐磨性一定程度上決定了雷蒙磨機的磨粉能力，因此很難適應大工業的發展要求。依上所述，由于電解鋁企業普遍采用落后的氧化鋁結殼塊的處理工藝，上述方法加工效率低下、設備故障率高、自動化程度低，設備維護和檢修工作量大、工人勞動強度高、 且電解車間環境受到破壞等影響大工業生產的因素；致使氧化鋁結殼塊的產出量遠高于回收量，形成大量積壓，造成氧化鋁結殼塊的運輸及倉儲成本、破碎加工成本以及所用設備的維護成本極高，因此急需一種適用于大工業化生產的氧化鋁結殼塊破碎工藝及其生產線。

發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置和方法，使物料通過生產線一級破碎的加工，實現了入料粒度< 300mm，出料粒度彡1mm，達到了以往2到3級才能達到的標準出料粒度，提高了生產效率，減少了消耗，同時可使氧化鋁結殼及時得到回收利用；減少了故障和維修，降低工人勞動強度，節約了時間與生產成本。本發明為了實現上述目的，采用如下的技術方案一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置，是由機械部分和電氣控制部分構成，所述的機械部分是由破碎機，除鐵器， 輸送機，原料倉，插板閥，振動給料機，粉磨機，鎖風卸料閥，粗粉分離器，收塵器，除鐵器，風機，成品倉構成；破碎機的下方裝置輸送機，輸送機與破碎機之間通過管道裝置第一除鐵器，輸送機一端的下方裝置原料倉，原料倉的下方裝置振動給料機，振動給料機與原料倉之間通過管道裝置插板閥；振動給料機一端的下方連接粉磨機，粉磨機一側的上方通過管道裝置粗粉分離器，粗粉分離器與粉磨機的進料口之間通過管道裝置鎖風卸料閥；粗粉分離器上方的一側通過管道連接收塵器，收塵器的一側通過管道連接風機；收塵器的下方通過管道連接斗型的成品倉，成品倉與收塵器之間的管道上裝置第
二除鐵器。所述的粉磨機的端蓋內側通過螺栓連接帶凸起的端蓋襯板，所述粉磨機的筒體內側通過螺栓連接設有提升塊的筒體襯板。所述的粗粉分離器的定子由定子軸和定子葉片組成；定子葉片沿定子軸切向方向設置在定子軸上，且定子軸上軸端伸出外部殼體。所述的成品倉下加裝有金屬分離機。所述的電氣控制部分包括工控機、PLC、變頻調速系統、聲光報警顯示系統及傳感系統；所述工控機的輸出端通過通信線設置PLC，PLC輸出信號通過通信線設置變頻調速系統，實現機械設備的動作，變頻調速系統輸出端通過通信線并列設置粉磨機電機、風機電機。PLC輸出信號通過通信線設置聲光報警顯示系統，實現設備故障報警；傳感系統反饋信號將機械設備的運行信號通過通信線設置到PLC，PLC傳輸信號給工控機并通過工控機在線顯示設備運行情況，操作人員在工控機上的操作信息通過通信線傳輸給PLC。所述的變頻調速系統由設置在粉磨機電機、風機電機上的變頻器組成。所述的傳感系統是由設置在粉磨機主軸承軸瓦上的溫度傳感器、設置在管道間的壓力傳感器構成。一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線方法，是由下列步驟依次進行(a)、給料氧化鋁結殼塊“以下簡稱物料”由原料倉經過插板閥進入振動給料機，再從振動給料機輸送到粉磨機；(b)、粉磨物料在粉磨機作用下粉磨粉磨機內固定有提升條的筒體襯板將物料提升到一定高度，使物料按瀉落狀態滾落，物料相互沖擊磨削而粉碎；且端蓋襯板上的凸起設置，使物料碰撞后發生往返彈跳，從而混勻物料，有效防止偏析現象的產生，提高破磨效果的同時也延長了設備易損件的使用壽命；(C)、物料分離粉磨后的物料在風機的作用下，通過輸料管傳輸到粗粉分離器，物料在粗粉分離器的定子作用下均勻的進入其出料口內壁和定子內圈形成的同心環狀區域——主分級區內，在此區域內，在風機風力帶動下，物料直接沖擊到粗粉分離器的出料口內壁上，使物料的運動速度減小，由于大顆粒物料的重力大于帶動其運動的動力，所以在其自身重力的作用下自然滑落，通過返料管重新返回到粉磨機進行粉磨；小顆粒物料的重力小于帶動其運動的動力，所以在風的帶動下通過粗粉分離器的出料口進入袋式收塵器，由其對物料進行收集；(d)、氣體的排放經過袋式收塵器分離的氣體，在風機的帶動下直接排入大氣；(e)、物料儲存袋式收塵器收集下的成品物料通過除鐵器后，由管道進入成品倉進行儲存。本發明的PLC控制系統的工作原理是對下述四個部分的控制A、電機的變頻調速控制及顯示；根據生產工藝，在PLC中對粉磨機電機、風機電機編寫不同的轉速指令，經PLC處理后一方面傳輸給工控機在其界面上顯示參考，另一方面輸出指令給置于上述電機上的變頻器，變頻器就會得到不同的頻率輸出，被變頻驅動的電機會按照預定速度啟動。其中粉磨機的速度調整可根據所進物料塊的大小而進行，以滿足不同物料破碎需求；其中可通過調節風機的電機速度來調節整個工藝生產線的風量和風壓，以滿足不同粒度要求和生產產量要求。B、潤滑系統的控制及顯示，潤滑系統油壓、油溫、油位、流量信號全部送入PLC，監控其工作狀態，并傳輸給工控機顯示其數值大小，保障潤滑系統能夠正常向粉磨機軸承軸瓦提供潤滑，當出現異常時PLC輸出信號至聲光報警顯示系統，使其動作并報警提醒工作人員。C、粉磨機主軸承軸瓦溫度控制及顯示，主軸承軸瓦溫度是粉磨機工作狀態好壞的一個重要指標，利用溫度傳感器來采集粉磨機主軸承軸瓦溫度，并把所采集到的信息傳給 PLC處理，處理后的信息一方面傳輸給工控機顯示，另一方面輸出給聲光報警顯示系統，主軸承軸瓦溫度高時自動報警。D、管道閥門風壓控制，利用壓力傳感器來采集管道壓力，并把所采信息傳給PLC 處理，處理后一方面傳輸給工控機作為顯示參考，另一方面根據工藝設置值發送閥門開度變化指令給執行器來調節管道壓力。壓力值，即風量控制對成品顆粒在粉磨機、粗粉分離器之間是否再循環也有一定的調節作用。本發明的有益效果是結構簡單，方法簡捷，使用方便，節能高效，安全環保，體現如下1、物料通過生產線一級破碎加工的方法，比現有的多級破碎少個2-3個破碎設備和輸送設備，實現了入料粒度彡300mm,出料粒度彡Imm,達到了以往2到3級才能達到的標準出料粒度，提高了生產效率，減少了消耗，同時可使氧化鋁結殼及時得到回收利用。2、通過電氣控制系統實時監控氧化鋁結殼塊破碎生產線的運行情況，并通過破碎生產線反饋回的現場設備運行信號進行運算調整，控制系統形成了閉環控制，保證了整個破碎生產線高效、自動化運轉。3、加工的方法中采用收塵設備，對系統中的各個揚塵點進行收塵，既改善了工人的工作環境又達到了國家環保要求。4、加工的方法中設有壓力監測點及溫度監測點，從而能更好的掌握系統的運行情況，對出現的問題及時排除。


下面結合附圖對本發明作進一步說明圖1是本發明的總裝結構示意圖；圖2是本發明的電氣控制系統原理圖； 圖1中破碎機1，除鐵器2，輸送機3，原料倉4，插板閥5，振動給料機6，粉磨機7， 鎖風卸料閥8，粗粉分離器9，收塵器10，除鐵器11，風機12，成品倉13。
具體實施例方式下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明如圖所示，所述的機械部分是由破碎機1，除鐵器2，輸送機3，原料倉4，插板閥 5，振動給料機6，粉磨機7，鎖風卸料閥8，粗粉分離器9，收塵器10，除鐵器11，風機12，成品倉13構成；破碎機1的下方裝置輸送機3，輸送機3與破碎機1之間通過管道裝置第一除鐵器2，輸送機3 —端的下方裝置原料倉4，原料倉4的下方裝置振動給料機6，振動給料機 6與原料倉4之間通過管道裝置插板閥5 ；振動給料機6 —端的下方連接粉磨機7，粉磨機7 —側的上方通過管道裝置粗粉分離器9，粗粉分離器9與粉磨機7的進料口之間通過管道裝置鎖風卸料閥8 ；粗粉分離器9上方的一側通過管道連接收塵器10，收塵器10的一側通過管道連接風機12 ；收塵器10的下方通過管道連接斗型的成品倉13，成品倉13與收塵器10之間的管道上裝置第二除鐵器11。所述的粉磨機7的端蓋內側通過螺栓連接帶凸起的端蓋襯板，所述粉磨機7的筒體內側通過螺栓連接設有提升塊的筒體襯板。所述的粗粉分離器9的定子由定子軸和定子葉片組成；定子葉片沿定子軸切向方向設置在定子軸上，且定子軸上軸端伸出外部殼體。所述的成品倉13下加裝有金屬分離機。所述的電氣控制部分包括工控機、PLC、變頻調速系統、聲光報警顯示系統及傳感系統；所述工控機的輸出端通過通信線設置PLC，PLC輸出信號通過通信線設置變頻調速系統，實現機械設備的動作，變頻調速系統輸出端通過通信線并列設置粉磨機電機、風機電機。PLC輸出信號通過通信線設置聲光報警顯示系統，實現設備故障報警；傳感系統反饋信號將機械設備的運行信號通過通信線設置到PLC，PLC傳輸信號給工控機并通過工控機在線顯示設備運行情況，操作人員在工控機上的操作信息通過通信線傳輸給PLC。所述的變頻調速系統由設置在粉磨機7電機、風機12電機上的變頻器組成。所述的傳感系統是由設置在粉磨機7主軸承軸瓦上的溫度傳感器、設置在管道間的壓力傳感器構成。一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線方法，是由下列步驟依次進行(a)、給料氧化鋁結殼塊“以下簡稱物料”由原料倉4經過插板閥5進入振動給料機6，再從振動給料機6輸送到粉磨機7 ；
(b)、粉磨物料在粉磨機7作用下粉磨粉磨機7內固定有提升條的筒體襯板將物料提升到一定高度，使物料按瀉落狀態滾落，物料相互沖擊磨削而粉碎；且端蓋襯板上的凸起設置， 使物料碰撞后發生往返彈跳，從而混勻物料，有效防止偏析現象的產生，提高破磨效果的同時也延長了設備易損件的使用壽命；(C)、物料分離粉磨后的物料在風機12的作用下，通過輸料管傳輸到粗粉分離器9，物料在粗粉分離器9的定子作用下均勻的進入其出料口內壁和定子內圈形成的同心環狀區域——主分級區內，在此區域內，在風機12風力帶動下，物料直接沖擊到粗粉分離器9的出料口內壁上，使物料的運動速度減小，由于大顆粒物料的重力大于帶動其運動的動力，所以在其自身重力的作用下自然滑落，通過返料管重新返回到粉磨機7進行粉磨；小顆粒物料的重力小于帶動其運動的動力，所以在風的帶動下通過粗粉分離器9的出料口進入袋式收塵器10， 由其對物料進行收集；(d)、氣體的排放經過袋式收塵器10分離的氣體，在風機12的帶動下直接排入大氣；(e)、物料儲存袋式收塵器10收集下的成品物料通過除鐵器11后，由管道進入成品倉13進行儲存。
權利要求
1.一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置，是由機械部分和電氣控制部分構成，其特征在于所述的機械部分是由破碎機(1)，除鐵器0)，輸送機(3)，原料倉0)，插板閥 (5)，振動給料機(6)，粉磨機(7)，鎖風卸料閥(8)，粗粉分離器(9)，收塵器(10)，除鐵器 (11)，風機(12)，成品倉(13)構成；破碎機⑴的下方裝置輸送機(3)，輸送機(3)與破碎機 (1)之間通過管道裝置第一除鐵器0)，輸送機C3) —端的下方裝置原料倉G)，原料倉的下方裝置振動給料機(6)，振動給料機(6)與原料倉(4)之間通過管道裝置插板閥(5)；振動給料機(6) —端的下方連接粉磨機(7)，粉磨機(7) —側的上方通過管道裝置粗粉分離器(9)，粗粉分離器(9)與粉磨機(7)的進料口之間通過管道裝置鎖風卸料閥(8)；粗粉分離器(9)上方的一側通過管道連接收塵器(10)，收塵器(10)的一側通過管道連接風機(12)；收塵器(10)的下方通過管道連接斗型的成品倉(13)，成品倉(1 與收塵器(10)之間的管道上裝置第二除鐵器(11)。
2.根據權利要求1所述的一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置，其特征在于所述的粉磨機(7)的端蓋內側通過螺栓連接帶凸起的端蓋襯板，所述粉磨機(7)的筒體內側通過螺栓連接設有提升塊的筒體襯板。
3.根據權利要求1所述的一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置，其特征在于所述的粗粉分離器(9)的定子由定子軸和定子葉片組成；定子葉片沿定子軸切向方向設置在定子軸上，且定子軸上軸端伸出外部殼體。
4.根據權利要求1所述的一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置，其特征在于所述的成品倉(1 下加裝有金屬分離機。
5.根據權利要求1所述的一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置，其特征在于所述的電氣控制部分包括工控機、PLC、變頻調速系統、聲光報警顯示系統及傳感系統；所述工控機的輸出端通過通信線設置PLC，PLC輸出信號通過通信線設置變頻調速系統，實現機械設備的動作，變頻調速系統輸出端通過通信線并列設置粉磨機電機、風機電機。PLC輸出信號通過通信線設置聲光報警顯示系統，實現設備故障報警；傳感系統反饋信號將機械設備的運行信號通過通信線設置到PLC，PLC傳輸信號給工控機并通過工控機在線顯示設備運行情況，操作人員在工控機上的操作信息通過通信線傳輸給PLC。
6.根據權利要求1、5所述的一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置，其特征在于 所述的變頻調速系統由設置在粉磨機(7)電機、風機(1 電機上的變頻器組成。
7.根據權利要求1、5所述的一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置，其特征在于 所述的傳感系統是由設置在粉磨機(7)主軸承軸瓦上的溫度傳感器、設置在管道間的壓力傳感器構成。
8.—種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線方法，其特征在于是由下列步驟依次進行(a)、給料氧化鋁結殼塊“以下簡稱物料”由原料倉(4)經過插板閥(5)進入振動給料機(6)，再從振動給料機(6)輸送到粉磨機(7)；(b)、粉磨物料在粉磨機(7)作用下粉磨粉磨機(7)內固定有提升條的筒體襯板將物料提升到一定高度，使物料按瀉落狀態滾落，物料相互沖擊磨削而粉碎；且端蓋襯板上的凸起設置，使物料碰撞后發生往返彈跳，從而混勻物料，有效防止偏析現象的產生，提高破磨效果的同時也延長了設備易損件的使用壽命； (C)、物料分離粉磨后的物料在風機(12)的作用下，通過輸料管傳輸到粗粉分離器(9)，物料在粗粉分離器(9)的定子作用下均勻的進入其出料口內壁和定子內圈形成的同心環狀區域——主分級區內，在此區域內，在風機(1 風力帶動下，物料直接沖擊到粗粉分離器(9)的出料口內壁上，使物料的運動速度減小，由于大顆粒物料的重力大于帶動其運動的動力，所以在其自身重力的作用下自然滑落，通過返料管重新返回到粉磨機(7)進行粉磨；小顆粒物料的重力小于帶動其運動的動力，所以在風的帶動下通過粗粉分離器(9)的出料口進入袋式收塵器(10)，由其對物料進行收集；(d)、氣體的排放經過袋式收塵器(10)分離的氣體，在風機(1 的帶動下直接排入大氣；(e)、物料儲存袋式收塵器(10)收集下的成品物料通過除鐵器(11)后，由管道進入成品倉(1 進行儲存。
全文摘要
一種破碎氧化鋁結殼塊的開路生產線裝置和方法，使物料通過生產線一級破碎的加工，實現了入料粒度≤300mm，出料粒度≤1mm，達到了以往2到3級才能達到的標準出料粒度，提高了生產效率，減少了消耗，同時可使氧化鋁結殼及時得到回收利用；減少了故障和維修，降低工人勞動強度，節約了時間與生產成本；是由機械部分和電氣控制部分構成，機械部分由破碎機，除鐵器，輸送機，原料倉，插板閥，振動給料機，粉磨機，鎖風卸料閥，粗粉分離器，收塵器，除鐵器，風機，成品倉構成；破碎氧化鋁結殼塊的方法，是由給料、粉磨、物料分離、氣體的排放、物料儲存依次進行。結構簡單，方法簡捷，使用方便，節能高效，安全環保。
文檔編號B02C23/02GK102527483SQ201110187778
公開日2012年7月4日 申請日期2011年7月6日 優先權日2011年7月6日
發明者岳新立, 張巖, 高潔 申請人:洛陽宇航重工機械有限公司