新型人造金刚石粉末合成块破碎机的研究开发

添加人：admin 发布时间：2016/1/16 14:51:31 来源：中国破碎机网

　　新型人造金刚石粉末合成块破碎机的研究开发罗中平姚亚林（株洲工学院机械工程学院，湖南株洲412000）果。为了避免物料在破碎腔内出现打滑并保护金刚石单晶在破碎过程中不受到损害，采取了如下措施：其一是将固定破碎板和可动破碎板组成的破碎腔体的形状设计成适合的较小角度，以便减少物料沿破碎板向上滑动的分力，保证物料以近似挤压的方式破碎；其二是在两破碎板上采用特别防滑表面结构，增加工作时的摩擦力，避免出现打滑。结果表明，破碎过程对金刚石单晶保护好，即使将全部合成块物料直接破碎到3毫米以下，金刚石受损部分仅有0.3%.该机特别适用于人造金刚石工业生产中对粉末合成块提纯前的高效预先碎解。
　　近些年来，粉末触媒合成人造金刚石技术的研究和生产实践都有了长足的进展。有资料表明，粉末触媒配合适当的工艺，可以大大提高金刚石的质量，优质率可达到50%、甚至60%，其晶形对称、均匀，完整性好。有所谓“三高一低”的特点，即单位体积的金刚石产量高、高强度金刚石的产率高、金刚石粒度高度集中和万克拉金刚石锤耗低的优点，受到了广泛关注，是行业发展的一大趋势。
　　但人造金刚石粉末合成块的提纯技术研究，没有受到同等的重视和投人，目前基本上还在沿用落后的、高度污染环境的酸溶工艺。
　　国内人造金刚石生产企业提纯过程对人造金刚石粉末合成块进行预先破碎时，曾有一些企业采用地矿部门试验室通用的小型颚式破碎机。由于粉末合成块中还含有大量尚未转化成金刚石的石墨碳粉，而石墨本身就是一种很好的干式润滑剂，因而就造成了粉末合成块在破碎腔内严重打滑而无法顺利破碎，有的只好被迫使用棍棒等工具向破碎腔内捣压，这样既不安全，生产能力又很低；为了避免打滑，一些企业只能使用油压机来压碎粉末合成棒，效率很低，对金刚石单晶的质量安全也没有保证；有的企业干脆人工用锤子慢慢敲碎。三种情况都很麻烦，具体操作中改进意愿强烈，急需新型设备。
　　为了提供一种具有结构简单、配置紧凑、操作灵巧、工作稳定可靠、效率高、适应性强、对目的物料金刚石保护好的优点，尤其是具有使含有大量象石墨粉一类干式润滑剂的物料如人造金刚石粉末合成块不打滑的独特优点，适用于人造金刚石工业生产提纯过程预先对人造金刚石粉末合成块进行高效破碎细化的新型破碎机。我们研究开发了新型人造金刚石粉末合成块高效破碎机。
　　2机械构造与工作原理本机主要由机架、新型破碎装置、驱动电机、自动给料系统和电磁启动保护控制装置等部件组成。
　　为基本结构示意图。
　　1一机架；2―固定破碎板；3―活动破碎板；4一破碎装置主机体；5―自动给料槽；6―储料斗；7―电磁振动器及调节装置；8―电动机；9一电磁启动保护控制装置基本结构示意图本系统中，驱动电机拖动破碎装置工作；电磁启动保护控制装置实现对电机的启动、停止和过电流及过热的控制与保护；自动给料装置实现对破碎机的自动给料和给料量的调节。
　　工作时，先启动电机，再将待破碎物料倒入储料斗中；破碎机空运转正常后，调节自动给料装置，将物料从自动给料槽通过破碎装置进料口给进破碎腔；待破碎物料在固定破碎板与活动破碎板的挤压下得到破碎，已破碎好的物料在重力作用下从排料口排出。
　　3结构特点和性能由于人造金刚石的质量性能与其晶形及完整性息息相关，因此，任何形式的加工都不应该影响到金刚石的质量性能，必须符合人造金刚石本身的独特性质0本机把自动给料系统、破碎装置、驱动电机和电磁启动保护控制装置等部件安装在同一机架上成为一个整体，利用自动给料装置给料。为了避免物料在破碎腔内出现打滑并保护金刚石单晶在破碎过程中不受到损害，采取了如下措施：其一是将固定破碎板和可动破碎板组成的破碎腔体的形状设计成适合的角度，以便减少物料沿破碎板向上滑动的分力，保证物料以近似挤压的方式破碎；其二是在两破碎板上采用特别防滑表面结构，增加工作时的摩擦力，避免出现打滑。电磁启动装置设计有过载、过热保护功能。
　　其突出性能优点如下：整机结构合理，简单紧凑，拆装方便，移动灵活，操作简便；最佳破碎腔体形状设计减少了工作时物料沿颚板向上滑动的分力；破碎板上设计特别防滑表面结构，增加工作时的摩擦力，避免了打滑出现；两破碎板工作时的作用力更接近于挤压，很少有冲击作用，对金刚石单晶质量保护好；机械自动给料，工作稳定可靠、生产效率高、劳动强度小、经济效益好。
　　4生产试验情况本机曾对某大型金刚石厂的生产料作了比较系统的破碎试验。试验结果表明，对于正常的人造金刚石粉末合成块，采用新研制的破碎机破碎，即使将全部物料破碎到3min以下，尽管定性分析时，在显微镜下可以找到金刚石碎片，但其数量很少，仅有。3%左右，从定量的角度来分析，几乎可以忽略不计，因此工作过程对金刚石单晶的保护是好的，金刚石单晶质量不会受到损害。
　　本新型破碎机已经在湖南一大型金刚石企业投入工业应用。目前设计有两种机型：较大机型的最大给料块度可达75min，排料粒度可在6~15mm的范围内调节，生产能力可达180 ~400kg/h；较小机型的最大给料块度可达45min，排料粒度可在512min的范围内调节，生产能力可达90200kg/h.本新型破碎机已经申报国家专利。
　　5结论针对人造金刚石粉末合成块的特点，我们研制开发了新型人造金刚石粉末合成块破碎机。工业试验和生产实践证明，本机具有结构合理、配置紧凑、操作灵巧、工作稳定可靠、适应性强、对目的物料金刚石保护好、效率高的优点，尤其是具有使含有大量象石墨粉一类干式润滑剂的物料如人造金刚石粉末合成块不打滑的独特优点，达到了预期的目标。
　　该机特别适用于人造金刚石工业生产中对粉末合成块提纯前的高效预先碎解。也可作为实验室或半工业型设备方便地用于矿业、化工、冶金、材料等部门作为破碎细化设备。是人造金刚石行业科研生产部门更新换代和新工艺配套比较理想的选择。