CN105555408A

CN105555408A - 粉碎设备

Info

Publication number: CN105555408A
Application number: CN201480051953.9A
Authority: CN
Inventors: F·沙佛
Original assignee: PMS HANDELSKONTOR GmbH
Current assignee: PMS HANDELSKONTOR GmbH
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2034-08-29
Also published as: ES2552203T3; CN105555408B; PT2851122E; BR112016005916A2; US10525478B2; MX2016003376A; BR112016005916B1; ZA201601604B; CL2016000644A1; EP2851122B1; JP2016530097A; AU2014323337A1; JP6257781B2; EP2851122A1; PE20160484A1; PL2851122T3; CA2923948A1; AU2014323337B2; DE102013110352A1; US20160228879A1

Abstract

本发明涉及一种用于机械粉碎由不同密度和/或稠度的材料构成的材料混合物的设备(10)，包括具有输入侧和排出侧的粉碎室(14)，输入侧和排出侧从特别为圆柱形和/或锥形向下扩大的粉碎室壁(42)包围粉碎室并且具有至少两个沿轴向相继的区段，这两个区段中分别设置至少一个与粉碎室同轴的转子(26、28、30)，其中每个转子具有转子轴和至少在运行中至少尽可能径向延伸至粉碎室的撞击工具(38)，在输入侧在粉碎室(14)上方设有进料锥(12)，其覆盖转子轴，并且在进料锥(12)上方设有入口漏斗(11)，其中在入口漏斗和进料锥之间形成入口区域，其尺寸(d)能够调节，转子(26、28、30)的旋转方向在至少两个相继的区段中是相反的，在粉碎室壁的内侧上以轴向的间距环形设置偏斜肋(48)和/或粉碎室壁(42)的半径从上向下增大，并且与粉碎室相结合地设有空气流动装置(17、72)用于将颗粒/空气混合物从粉碎室(14)导出，该空气流动装置具有至少一个与旋转轴同轴设置的通风转子(31)，其具有自身的轴(33)，该轴通过独自的通风驱动装置进行驱动(25)，从而使通风转子与其他转子无关地旋转。通过这类设备实现了待分离的材料混合物在撞击工具上非常高的碰撞能量，其中破碎的颗粒能够有效地转移到接下来的处理中。另外，可以通过调控材料流、特别是超细颗粒流控制材料分离。

Description

粉碎设备

技术领域

本发明涉及一种粉碎或剥离(Freilegung)设备，特别是用于矿砂(矿业)中的金属和矿物材料化合物、含金属的工业熔渣、热学废物利用的含金属熔渣和其他材料混合物。在矿砂中已知地具有不同金属和矿物材料化合物，它们根据目前的现有技术仅能够非常费力地从相应矿砂中进行分离。

背景技术

金属的有效提取通过整体地剥离或分离矿砂中的所有材料而显著简化。在金属的熔炼过程中，由于熔融处理，不可避免有熔融的金属(例如Fe和Cu)进入熔渣，并且这些同样难以回收。

在熔渣和热学废物利用的灰烬以及金属制造的熔渣中具有大量铁和非铁金属，它们以纯的形式掺杂或强结垢融入在矿物熔渣中。只有当这些金属从它们的结合物/结垢中这样释放或分离，即这些金属随后能够通过磁体或非铁金属分离器从材料流中脱离时，才能够从材料混合物有效回收这些金属。

根据现有技术，通过常规锤磨机和冲击式磨机粉碎这类熔渣并且随后输送至磁体和非铁金属分离器。

使用锤磨机和冲击式磨机，可以并且还高效地释放和回收颗粒尺寸大于20mm的金属。为了通过该磨机释放更小的金属颗粒，必须设置非常小的缝隙间距，例如20mm以下，这随后可能导致研磨粉碎相对于撞击粉碎负荷剧烈增加。该研磨粉碎造成，软的非铁金属磨碎从而其不再能够通过非铁金属分离器进行分离。因此通过根据现有技术的粉碎设备，仅仅可以有限程度回收以纯净方式存在于熔渣中的小金属颗粒。

EP2529835A2示出具有权利要求1前序部分特征的粉碎设备。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种设备，通过该设备能够机械地分解或粉碎和/或分离融入在熔渣和矿砂中纯金属颗粒和矿物材料化合物。此外，本发明应当能够应用于由不同密度和/或稠度的材料构成的材料混合物。

该目的通过具有权利要求1特征的设备得以实现。本发明有利的扩展方案是从属权利要求的主体。

根据本发明的粉碎和/或分离设备具有已知的包括输入侧和排出侧的粉碎室。该粉碎室由优选柱形、特别为圆柱形的粉碎室壁包围，该粉碎室壁通常垂直取向，其中输入侧位于上方并且排出侧位于下方或侧面。但是原则上也可行的是，当该设备用于借助水平的空气流处理非常小的材料混合物时，水平布置轴。在其他情况下，在垂直的结构中材料从上向下以重力方式以及通过通风转子输送，通风转子具有独自的驱动装置。根据本发明的粉碎设备能够用于分离材料混合物，但是也能够仅用于粉碎混合物。

粉碎室在柱形轴的方向上具有至少两个、优选三个相继的区段。在这些区段的每一个中分别存在至少一个设置在中心并且与粉碎室同心的转子，撞击工具设置在转子上，该撞击工具至少在设备的运行中径向地延伸进入粉碎室。如果使用链条或可移动的撞击工具作为撞击工具，那么，撞击工具仅当转子以相应的旋转速度转动时径向延伸进入粉碎室。撞击工具(可能结合之后还将描述的已知的在粉碎室壁上的挡板)用于以还将进一步说明的方式断裂材料混合物。

在输入侧在粉碎室上方设有进料锥，其覆盖转子轴，从而实现材料仅均匀地进入撞击工具的作用区域中，这对于良好的分离结果来说是重要的。在进料锥上方设有入口漏斗，其中在入口漏斗和进料锥之间形成入口区域，其尺寸(例如宽度d)能够调节或能够控制。这例如可以通过入口漏斗和/或进料锥的轴向调节性实现。以这种方式能够与排出区域中的通风转子的控制共同作用地控制材料的输入，从而调整精细颗粒在粉碎设备中期望的停留时间，由此能够非常分别地针对不同材料混合物调节粉碎物的颗粒尺寸分布以及因此也调节粉碎设备的分离特性。入口漏斗也可以由同等作用的结构形成，其能够将进料物输送到进料锥上。

在至少两个、优选所有相继区段中的转子的旋转方向是彼此反向的，这导致待分离颗粒和撞击工具之间高的粉碎速度，因为以这种方式实现了，通过转子的撞击工具加速的颗粒在沿材料流方向后继的转子中在前面撞击反向旋转的撞击工具。因此碰撞能量由颗粒速度和撞击工具的速度相加。由此实现了材料颗粒在后继撞击工具或粉碎室壁的挡板上相当高的碰撞能量，这导致材料混合物的破碎，只要其中具有不同密度和/或稠度、例如弹性的材料。最后根据本发明在粉碎室的输入侧和排出侧的区段之间的转子旋转速度可以不同。以这种方式实现了，材料混合物的碰撞能量在颗粒密度增加的区域中可以朝排出侧的方向增大，因为那里也提高了转子的旋转速度以及因此提高了撞击工具的绝对速度。

偏斜肋以轴向间距环形地布置在粉碎室壁的内侧和/或粉碎室壁的半径从上往下增大，这导致了，颗粒流不会沿着粉碎室的外壁流动而不进入撞击工具的作用区域中。因此有效抑制了这类旁流。该偏斜肋优选设置在至少两个转子的区域中或者设置在转子之间的粉碎室壁上，由此在粉碎室的内侧落下的材料流有效地转入撞击工具的作用区域中。优选为此偏斜肋具有锥形地从上方外侧朝下方内侧延伸的上棱边，这改善了偏斜肋的引导功能。

与粉碎室相结合地设置用于将颗粒/空气混合物从粉碎室导出的空气流动装置，该空气流动装置具有至少一个与粉碎室的轴同轴设置的通风转子，该通风转子布置在独自的轴上，该轴通过单独的通风驱动装置进行驱动，从而使通风转子与其他转子无关地旋转。这实现了，特别是与入口区域尺寸的控制共同作用地能够为材料混合物的优化分离控制在粉碎室中生成的颗粒/空气混合物输入和排出粉碎室。通过撞击工具通常这样粉碎进料物，即产生高的灰尘部分。当在灰尘部分中含有有价值的组分时，可以将通风装置切换到高的转数，由此能够将“有价值”的灰尘导入静置室或进行浮选，从而用于接下来的处理。如果灰尘是不期望的部分，那么可以将通风装置切换到低的转数。以这种方式可以实现尽可能完全地吸收材料混合物中有价值的组分，其中精细灰尘能够排出或者输送至灰尘分离装置。另外可以实现材料混合物的成分的显著分离，正如目前仅可能以非常费力的方法、例如化学方法才能实现的。

材料颗粒另外通过空气流动装置在足够的粉碎之后从粉碎室强制导出并且因此不会阻碍对大颗粒的粉碎过程。另一方面确保了，小的甚至灰尘形式的材料颗粒也可靠地从粉碎室转移到处理区域中，在那里材料颗粒随后能够由空气流通过分离器、特别是离心分离器、特别是旋风分离器进行分离或沉淀。在分离之后随后可以进行例如密度分离的工艺步骤用来从熔渣中分离矿砂成分，从而获得期望的矿砂组分。

在入口漏斗和进料锥之间形成宽度d的缝隙形式的入口区域。以这种方式将进料物均匀地引入到粉碎室的整个旋转区域中。入口区域的宽度、即入口漏斗和进料锥之间的间距d是能够调节的。以这种方式能够简单地通过入口区域的宽度d来控制输送的体积流量。另外可以通过控制入口漏斗和进料锥之间的入口区域的宽度d来限制最大输送的混合物直径，这又有益于整个设备的效率。另外通过控制入口区域的宽度也能够控制设备中的空气流。因此结合通过电控制装置的通风转子控制，可以调节与目的匹配的优化的颗粒流。入口区域的调整以理想的方式与通风转子的单独控制共同作用。由此能够能够调节颗粒在粉碎室中的停留时间并因此调节粉碎程度，即进行精细调节。

为了简单地调节入口区域的尺寸，优选使入口漏斗在轴向方向上能够移动。该解决方案在技术上容易实现并且非常有价值。

在入口漏斗和进料锥之间形成的入口区域围绕粉碎室中心轴构造为至少尽可能相同，从而保证均匀的输入以及因此保证在粉碎室的整个旋转区域中的粉碎效果。

在本发明的一个有利的扩展方案中，该设备具有用于通风驱动装置的控制装置，并且在输入侧设有灰尘传感器，其中通风驱动装置能够根据灰尘传感器的输出信号进行控制。因此能够实现，只要灰尘含有有价值的成分就输送至精细颗粒回收设备，例如静置室或浮选室。否则的话可以将灰尘输送至灰尘分离器，从而实现环境有利的解决方案。

在此有利的是，控制和通风驱动装置允许通风转子以不同的旋转速度运行，并且旋转速度能够根据灰尘传感器的输出信号进行调控。在粉碎室中的颗粒流的控制然后能够根据事先预期的颗粒成分非常准确地进行调控。

在本发明的一个有利的扩展方案中，转子上的撞击工具在多个层面中彼此错开地布置。这导致了进料物有效且均匀的粉碎。

在本发明的一个有利的扩展方案中，转子在从输入侧到排出侧彼此相继的区段中具有转子罩，其半径在粉碎室的轴向长度上保持恒定。以这种方式针对以高速运动的颗粒流来保护转子，并且颗粒流以限定的量限制在转子的区域中。在这种情况下优选转子罩同样由进料锥覆盖，从而减小了该区域中的材料流。

转子优选具有以半径保持相同的柱体形式的转子罩。这意味着：柱体的半径或底面积在所有的区段中都相同。这类转子罩一方面防止了材料固定地悬置在转子上。另一方面柱体在生产技术上容易实现。柱体可具有多边形或圆形、例如正圆形的底面。基于简单清洗和防止材料附着以及减少磨损的原因，提供圆形的柱体底面。在有利的多边形的柱体底面的情况下能够实现对于颗粒的特定夹带效应，即，在转子罩上落下的颗粒通过多边形的棱边再次朝外转移到撞击工具的作用区域中。多边形的、例如方形或星形的底面因此提供于这样的情况，即，希望通过与撞击工具的改善的共同作用实现高的粉碎效率。

优选转子罩包括多个可更换的保持在转子上的转子罩部件。该转子罩在材料颗粒转移到粉碎室径向外部区域中的情况下承受一定的磨损，由此仅更换转子罩部件比需要替换整个转子明显地更加成本有利。另外转子罩保护位于更内部的转子部件，例如轴承。

优选在转子罩上设置轴向或倾斜延伸的保持板，其使得材料流从转子罩朝向撞击工具的作用区域方向偏转。优选该保持板(其优选轴向和径向地延伸进入粉碎室)至少形成在第二转子或者说沿材料流方向的倒数第二个转子上。该保持板携带材料颗粒并且使其径向向外加速，从而材料流随后能够再次进入撞击工具的作用区域中并且在那里有效地粉碎。

虽然原则上可行的是，使用一个驱动装置用于多个转子并且通过相应的传动装置设置反向的旋转方向和不同的旋转速度，但是优选每个转子具有其各自的驱动装置，该驱动装置能够与其他转子无关地运行和控制。以这种方式能够使旋转速度单独地地匹配待粉碎的不同材料混合物，这通过用于所有转子的唯一驱动装置仅能够费力地实现。

优选撞击工具能够通过设置在转子上的固定装置拆除或者更换，由此使撞击工具可容易替换。

优选固定装置包含多个彼此同心的圆盘，这些圆盘彼此以轴向的间距固定在转子上，这些圆盘彼此具有同心的孔，这些孔能够穿过螺栓，圆盘还有凹槽插入撞击工具的固定部件。撞击工具的固定部件因此能够包括例如凹槽或孔，其在两个圆盘之间由螺栓插入。撞击工具的固定部件因此能够例如通过至少一个链环或穿孔形成。这实现了撞击工具能够简单拆除地固定在转子上。

优选固定装置具有至少两个轴向彼此错开的用于撞击工具的容纳部。以这种方式能够将撞击工具轴向错开但是在圆周方向上重叠地固定在转子上，这引起高的粉碎效率。

优选撞击工具以已知的方式通过链条和/或撞击板形成。该撞击工具能够大规模制造并且能够在市场上成本有利地获得。

在本发明的一个有利的扩展方案中，在材料的进料方向上至少一个后继的转子比设置在前的转机具有更多个撞击工具。由此提高了在下方的高能区域中颗粒与撞击工具的碰撞概率，在该高能区域中转子以高速旋转，这有利于有效地破碎几乎所有的材料混合物。

在本发明的一个有利的扩展方案中，在粉碎室下方的排出侧设置平坦的底板。该底板优选至少设置在通风装置的下方，从而通过通风装置可以将粉碎的材料径向导出到期望的处理和排出区域中。由此可以在设备的排出侧连接精细颗粒回收装置，例如连接静置室或旋风分离器，由此能够获得对于接下来的处理来说“有价值”的灰尘。当然也可以在设备的排出侧连接灰尘分离器，从而例如为空气流的排出或处理而分离灰尘。

在本发明的一个有利的扩展方案中，通过受控的引导装置能够选择性地将精细颗粒回收设备或灰尘收集器与排出侧连接，这实现了根据不同颗粒部分独特的处理期望而简单地控制材料流。该解决方案能够特别简单地通过平坦的底板实现，正如前面所述。

优选能够通过灰尘传感器的信号来控制引导装置。以这种方式能够通过灰尘传感器控制入口区域、通风装置以及颗粒排出。

优选在粉碎室壁上设置轴向或倾斜延伸的挡板条，材料流撞击在该挡板条上并且该挡板条使材料流从粉碎室壁朝向撞击工具的作用区域的方向偏转返回，从而材料随后能够再次进入撞击工具的作用区域并且在那里有效粉碎。

粉碎室壁的半径保持相同或者优选从输入侧向排出侧增大，这导致了，颗粒不会聚积在粉碎室壁的区域中而是总是落入撞击工具的区域中，在那里材料进一步破碎。原则上粉碎室壁的半径甚至可以减小，然而这由于增大的阻塞风险而可能有问题。如果粉碎室壁的半径向下增大，该增大可以以连续或阶梯的方式进行。

粉碎室壁包括(至少当其为柱形时)环绕的偏斜肋，通过该偏斜肋使材料流从粉碎室壁转向进入撞击工具的作用区域。以这种方式获得了在材料混合物分离过程中的高效率。替代偏斜肋或者额外地，也可以使粉碎室的直径从进入侧(或者也称为输入侧)朝排出侧增大，由此同样使材料流通过地球引力和强制空气流朝撞击工具的作用区域方向偏转。

上述技术特征的结合因此一方面导致了，材料混合物的碰撞能量、同时还有颗粒密度朝排出侧增大，这最后也应当导致，在粉碎室出口之前的最后一个区域中材料混合物以高的碰撞能量碰撞在撞击工具和挡板条上，这另一方面导致了材料混合物的破裂，而不会像现有技术中那样研碎材料混合物。包含在材料混合物中的金属颗粒的尺寸通过额外的空气流动装置强制地朝向粉碎室排出侧的方向转移到处理区域中，在该处理区域中材料颗粒与空气流分离，由此通过空气流动装置可以调控精细的材料颗粒在粉碎室中的停留时间。优选对于也适合使用离心分离器，即旋风分离器。

本发明的设备因此实现了从熔渣或结垢(scaling)中有效的粉碎、分离或暴露例如包含在矿砂中的金属和矿物化合物或者Fe或非铁金属，这通过根据现有技术的已知设备很难实现。本发明在此利用这样一种构造，其引起待粉碎的材料混合物在粉碎室中的撞击工具和/或挡板条上的碰撞能量最大化，而不会在此粉碎金属部分本身。由此也可以通过本发明更加生态有利地分离结合材料中的最小的材料部分。通过本发明因此实现了待分离的材料混合物在撞击工具上最高的碰撞能量，这在仅有少的研磨效果的条件下导致材料混合物的断裂和暴露。

另外本发明的一个方面在于，提高粉碎室中的尽可能所有材料颗粒的动能，从而实现在特定的碰撞能量条件下材料颗粒或材料混合物与撞击工具或挡板条的碰撞。申请人发现，这种碰撞能量比较可靠地引起材料混合物的断裂，而不会使金属部分本身明显粉碎。

为了提高粉碎室中的材料颗粒或材料混合物的撞击次数，能够在粉碎室壁上形成挡板条，或者提高撞击工具的数量，该撞击工具轴向和径向向内延伸。材料颗粒在通过撞击工具的加速之后撞击挡板条并随后破碎。

接下来根据具有三个区段的粉碎室说明本发明。然而应当说明的是，本发明也以两个区段或者也可以也四个或更多个区段以相同的方式工作。轴向的粉碎室区段对应于转子的轴向区域。

在沿材料的进料方向相继的转子中能够使撞击工具以保持相同或不同的数量进行布置。由此例如在第一转子、即在第一区段的转子中撞击工具的数量可以更少，因为该区段的目的在于，使材料颗粒径向朝外输送，因此材料颗粒在那里进入后继转子的撞击工具的作用区域中，在该后继的转子上设置有比第一转子更多的撞击工具。此外，在第一转子上能够在转子罩上形成捕捉条，从而实现材料颗粒有效转移到粉碎室的位于径向外部的区域中。

在第二转子、即第二区段的转子上能够可选地设置比第一转子明显更多的撞击工具。该撞击工具用于使逐渐具有更大密度的材料颗粒向外侧和下方朝排出侧的方向加速。第二转子的转子罩也可以具有保持板或者具有多边形的底面，从而使颗粒转移到位于径向外部的区域中，在那里颗粒通过大量的撞击工具在加速室中强烈地朝第三转子的方向加速。

在第三转子、即出口之前的第三区段的转子上优选设置最多的撞击工具，这些撞击工具用于使强烈加速的材料颗粒以高的概率进行撞击。

在相继的区段中撞击工具的数量逐渐增加以及在相继区段中的旋转速度逐渐增加结合反向的旋转方向因此导致在从一个区段到下一个区段的所有过渡区域中碰撞能量的最大化，这造成材料混合物有效的机械粉碎。分解成单个组分的材料混合物随后能够在从粉碎室导出之后在已知的分离或粉碎装置中(例如浮选器、风力分离器、磁性分离器等)相互分离。

为了实现在粉碎室中金属颗粒碰撞能量的最大化并且确保金属颗粒在撞击工具上的碰撞，已表明有利的是，撞击工具从上向下错开地安装在每个转子上(参见图3)。

转子速度(转数)在该实施例中的三个区段中从上往下可以是800、1200和1500r/min，其中在第一和第二区段中的转子同向旋转并且第二和第三区段中的转子反向旋转。在第三区段(高速碰撞室)外部区域中的撞击工具的绝对速度因此在150m/s以上。结合颗粒在预处理室和加速室中的反向加速能够实现高于200m/s的碰撞速度。

通过转子的旋转速度结合撞击工具的重量以及粉碎室的直径计算碰撞能量。也就是说，为了获得理想的粉碎或暴露(颗粒尺寸或者粒度)，测试不同的旋转速度，从而达到需要的碰撞能量。

以这种方式实现了在到达粉碎室中的撞击工具和/或挡板条时金属颗粒的碰撞速度以及碰撞能量在物理条件下具有最大化的有用界限。

撞击工具以已知的方式构成，例如通过DE102005046207示出的那样。因此撞击工具可以由链条和/或撞击板构成或者由这些部件结合构成。最后，撞击工具的构造对于本发明来说并不是显著的。

优选撞击工具这样铰接在转子上，即，该撞击工具总是保持在其水平位置中。因此为了将撞击工具引至水平位置不需要高的旋转速度(如传统的链条那样)。另外由此能够在转子上错开地设置多个撞击工具，因为这些撞击工具在静止状态下能够不再下垂并缠结。撞击工具的这种可运动的设置(即，撞击工具仅能够在垂直于粉碎室圆柱轴的平面中运动)因此非常有利。也可以设置成，撞击工具至少近乎刚性地固定在转子上。

当然本发明并不局限应用于熔渣中的金属颗粒，而且可以应用于所有种类的由不同密度或弹性的材料构成的材料混合物。

如果每个区段的转子都具有独自的驱动装置，那么能够通过设置在粉碎室一个端部的驱动装置通过相互同心的轴单独地驱动转子，或者驱动装置可以位于相应转子的转子罩的径向内部，特别是以外转子电机的形式。

粉碎室壁以及撞击工具和转子罩优选由坚硬的耐撞击的材料构成，例如金属或陶瓷金属复合材料。转子罩和粉碎室壁能够可选地覆有耐磨板。

附图说明

接下来例如根据示意图说明本发明。其中：

图1示出了具有三个转子的本发明的机械粉碎设备的纵截面，

图2示出了图1中具有三个转子和一个通风转子的轴的立体视图。

具体实施方式

图1示出了材料粉碎和分离设备1，其具有入口漏斗11和设置在入口漏斗下方的进料锥12，该进料锥12布置在圆柱形的粉碎室14上。入口漏斗11和进料锥12之间的缝隙d能够通过入口漏斗的高度调节器(未示出)沿粉碎室的圆柱轴的方向进行调节。入口漏斗和进料锥两者都造成材料受控制地均匀输送到粉碎设备的整个作用区域中(即圆柱形粉碎室的整个360°填充区域)，而不会损坏或磨损粉碎设备的组件。在粉碎室下方设有水平的分配底板16，通道17从该分配底板开始引导至静置室19。入口漏斗11、进料锥12、粉碎室14和分配底板16彼此连接并且搁置在图1中示意性示出的框架18上。圆柱形的粉碎室14的轴垂直设置。在粉碎室14的中心设有三个同心的轴，通过这三个同心的轴将第一转子26、位于其下方的第二转子28以及在出口断的最下方的第三转子30连接。特别是也可以从图2中的立体视图看出，这三个同心的轴通过各自单独的驱动机构进行驱动，这些驱动机构在图中没有示出但是已知的。驱动机构实现了借助于齿轮20、22、24以期望的旋转方向和期望的旋转速度来单独控制三个转子26、28、30。每个转子具有圆柱形的转子罩34，其直径对于所有三个转子26、28、30来说都是相同的。每个转子还包含用于撞击工具38的固定装置36，撞击工具38固定在转子26、28、30的固定装置36上。撞击工具38独立于转子的旋转而保持于水平位置(即横向于转子轴)。

在转子26、28、30下方设有与转子轴同轴旋转的通风转子31作为通风装置，该通风转子具有通风叶片35，该通风叶片安装在单独的轴33上，该轴通过自身的驱动装置(未示出)驱动。因此独立于转子26、28、30驱动通风转子31，优选通风转子的旋转速度也如此。通风转子31通过单独的齿轮25驱动。

在通风转子31正下方设有分配托盘16，经粉碎的颗粒借助于通风转子31从分配托盘经过通道17而运送到静置室19。替换地或额外地，在分配托盘的另一个区域中也可以通过另一个通道17安置另一个材料分离设备，例如重力分离设备、旋转分离设备，如旋风分离器。

在图1中还可以详细地看出粉碎室14的构造。因此，粉碎室14包含柱形的粉碎室壁42，在粉碎室壁的朝向粉碎室的内侧上可以固定有摩擦板44，其保护粉碎室壁。摩擦板优选以可以更换的方式固定在粉碎室壁上。另外，在粉碎室14的内壁上以45度的间距布置有垂直延伸的八个挡板条46，其用作为材料加速通过撞击工具38的撞击面。

优选在第一转子和第二转子区域中的一定高度上环绕地设置偏斜肋48、49，其特别是以环形方式设置在粉碎室壁42的内侧并且用于将材料流从粉碎室壁42引导至撞击工具38的作用区域中。

在图2中可以更好地看出转子的构造，该图示出了图1中安置在中心的转子结构的立体视图。

每个转子26、28、30的固定装置36优选包括四个彼此同心的圆盘50、52、54、56，这些圆盘具有彼此同心的孔58。这些同心的孔58能够插入栓60；在撞击工具38的朝向转子26、28、30的端部布置有冲孔；并且因此将撞击工具精确定位在转子上。然而固定装置也可以具有其他构造。

在所示的实施例中，在每个转子26、28、30上都能够在四个圆盘50、52、54、56之间的三个不同的高度位置上设立撞击工具38。虽然转子26、28、30在所示的实施例中也设置为相同的，但是也可以设置成，位于较下方的转子具有更多的撞击工具的固定选择性或者在下方的转子上比上方的转子悬置有更多的撞击工具，正如实施例中所示。例如在下方的转子上能够构造较多同心的圆盘以及在上方的转子上构造较少同心的圆盘。在每种情况下都力求的是，在下方的分离室区域(其中具有高的颗粒速度)中的撞击工具的密度较高，由此改善了设备的效率。

在所示的实施例中，撞击板38设置为撞击工具38，该撞击板附接在转子26、28、30的固定装置36上。替代撞击板，也可以使用环链或者其他常用的撞击工具。在转子静止的情况下，撞击工具通常悬置并且随着增加的旋转速度而通过旋转力向外压出，直至撞击工具获得图中示出的运行取向，沿该运行取向撞击工具从转子26、28、30径向向外朝粉碎室壁42的方向指向。

通过转子26、28、30可以将粉碎机构设置在粉碎和分离室中，而通过入口漏斗和进料锥之间的缝隙d以及通过控制通风转子31能够调整流动比率以及因此也调整精细颗粒在粉碎室中的停留时间。由此，为了确保材料混合物中所含的成分的优化分离，可以针对特定材料混合物定制的方式控制粉碎和分离设备。

接下来简短地说明材料粉碎设备的工作方式：

待分离的材料(例如含金属的矿砂、含金属的工业熔渣或者含金属内含物的熔渣)通过入口漏斗11和进料锥12以控制的方式、即通过借助于垂直地调整入口漏斗12来调整缝隙d从而输送到粉碎设备10的粉碎室14。在那里粗大的材料起初由于其重力而向下落下并且在粉碎设备10中不断粉碎的过程中通过通风转子31朝分配托盘的方向抽吸，在那里材料从分配托盘16朝向进一步处理、例如静置室19、密度分离或旋转分离装置(例如，旋风分离器)的方向鼓吹。

转子26、28、30优选分别彼此反向地、即以交替的旋转方向旋转，其中旋转速度优选能够从上往下增大。上方转子的旋转速度例如可以为800r/min，而中间转子以1200r/min旋转以及下方转子以1500r/min旋转。往下落下的材料由最上方的第一转子26上的撞击工具38部分地粉碎并且部分地沿转子的圆周方向加速。材料撞击在挡板条46或反向旋转的中间转子28的撞击工具38上，在那里材料颗粒由于通过上方转子的预加速而以反方向以更高的速度撞击，由此明显增大了粉碎效果。额外地也可以使中间的第二转子上的旋转速度大于第一转子26上的旋转速度，从而这里也比上方转子引起显著更强地撞击材料颗粒。另外，材料颗粒碰撞在垂直延伸的挡板46上并且在那里同样进行粉碎。在粉碎室壁42的区域中流下的材料通过偏斜肋48再次传送回到粉碎室14的径向更内侧的区域中，在那里材料被引导至撞击工具38的作用区域。由于撞击工具安置在各个转子的不同高度上(参见图3)，获得各个材料颗粒与撞击工具很高的碰撞概率，这导致设备的良好效率。

在出口区域中最下方的第三转子30能够以最高的速度旋转。在此也需要注意，通过中间的第二转子28的材料颗粒获得沿反方向更强的加速，从而颗粒此时以相应提高的反速度撞击在反向旋转的下方的转子30上。优选在下方转子30的区域中设置有最多的撞击工具38，从而在此获得颗粒与撞击工具30或者与垂直的挡板条46的高概率的撞击。这导致非常有效的材料粉碎。

本发明并不局限于所示的实施例，而是在权利要求保护范围内的变体也是可能的。

通过本发明实现了待分离的材料混合物在撞击工具上非常高的碰撞能量，其中破碎的颗粒能够有效地转移到接下来的处理中。另外，材料分离可以通过有效调控材料流、特别是超细颗粒流而进行控制。

特别是撞击工具的数量和分布可以与所示实施例不同。可以使用不同的撞击工具，例如链条和撞击板。在最下方转子的区域中可以比上方的区域中在圆周上分布显著更多的撞击工具。这导致在第三区段的区域中更高的撞击概率。

粉碎室壁可以具有这样的区域，其可被打开，从而例如实现了为维修而接触粉碎室。磨损部件、例如撞击工具38或摩擦板44的更容易地更换。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于机械粉碎由不同密度和/或稠度的材料构成的材料混合物的设备(10)，所述设备包括具有输入侧和排出侧的粉碎室(14)，所述粉碎室由特别为圆柱形和/或锥形向下扩大的粉碎室壁(42)包围并且具有至少两个沿轴向相继的区段，在每个所述区段中布置至少一个与所述粉碎室同轴的转子(26、28、30)，其中每个所述转子具有转子轴和至少在运行中至少基本径向延伸至所述粉碎室中的撞击工具(38)；

在至少两个连续区段中，所述转子(26、28、30)的旋转方向是相反的，

在粉碎室壁的内侧上以轴向的间距环形设置偏斜肋(48)和/或所述粉碎室壁(42)的半径从上向下增大，其特征在于，

在所述输入侧在所述粉碎室(14)上方布置有进料锥(12)，所述进料锥(12)覆盖所述转子的中心区域，并且在所述进料锥(12)上方布置有入口漏斗(11)，其中在所述入口漏斗和所述进料锥之间形成可调尺寸(d)的入口区域，

与所述粉碎室相关联地布置有空气流动装置，用于导出在所述粉碎室中生成的颗粒/空气混合物，所述空气流动装置具有至少一个与所述粉碎室的轴线同轴设置的通风转子(31)，所述通风转子具有自身的轴(33)，所述轴通过独自的通风驱动装置进行驱动(25)，从而使所述通风转子独立于转子旋转。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述入口漏斗和所述进料锥之间的间距d能够调节。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述入口漏斗(11)布置为与所述粉碎室的中心轴线同轴并且能够沿轴向移动。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，在所述入口漏斗(11)和所述进料锥(12)之间形成的入口区域形成为围绕所述粉碎室(14)的中心轴线基本相同。

5.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备具有用于所述通风驱动装置的控制器，并且在所述排出侧布置有灰尘传感器，而且所述通风驱动装置能够根据所述灰尘传感器的输出信号进行控制。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述控制器和所述通风驱动装置允许所述通风转子(31)以不同的旋转速度运行，并且所述旋转速度能够根据所述灰尘传感器的所述输出信号进行控制。

7.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，每个所述转子的所述撞击工具(38)彼此错开地设置在多个平面中。

8.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述转子(26、28、30)在从所述输入侧向所述排出侧相继的区段中具有转子罩(34)，所述转子罩的半径在所述粉碎室的轴向长度上保持恒定。

9.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，每个所述转子(26、28、30)具有独自的驱动装置，所述驱动装置能够与其他转子无关地进行控制。

10.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，每个所述转子(26、28、30)具有固定装置(36)用于能拆卸地固定所述撞击工具(38)。

11.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在材料的进料方向上的下游的转子(28、30)比设置在上游的转子(26、28)具有更多的撞击工具。

12.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述排出测，在所述粉碎室下方布置有平面的分配底板(16)。

13.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述粉碎室壁上布置有轴向或倾斜延伸的挡板条(46)。

Claims

1.一种用于机械粉碎由不同密度和/或稠度的材料构成的材料混合物的设备(10)，所述设备包括具有输入侧和排出侧的粉碎室(14)，所述粉碎室由特别为圆柱形和/或锥形向下扩大的粉碎室壁(42)包围并且具有至少两个沿轴向相继的区段，在每个所述区段中布置至少一个与所述粉碎室同轴的转子(26、28、30)，其中每个所述转子具有转子轴和至少在运行中至少基本径向延伸至所述粉碎室中的撞击工具(38)；在所述输入侧在所述粉碎室(14)上方布置有进料锥(12)，所述进料锥(12)覆盖所述转子的中心区域，并且在所述进料锥(12)上方布置有入口漏斗(11)，其中在所述入口漏斗和所述进料锥之间形成可调尺寸(d)的入口区域，

在至少两个连续区段中，所述转子(26、28、30)的旋转方向是相反的，在粉碎室壁的内侧上以轴向的间距环形设置偏斜肋(48)和/或所述粉碎室壁(42)的半径从上向下增大，并且

13.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述设备的所述排出侧连有精细颗粒回收装置，例如静置室(19)。

14.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述设备(10)的所述排出侧连有灰尘分离器。

15.根据权利要求13和14所述的设备，其特征在于，通过受控制的引导装置能够与所述排出侧选择性地连接精细颗粒回收装置(19)或灰尘分离器。

16.根据权利要求5或6以及权利要求15所述的设备，其特征在于，所述引导装置能够通过所述灰尘传感器的信号进行控制。

17.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，在所述粉碎室壁上布置有轴向或倾斜延伸的挡板条(46)。