1、前言
近些年來(lái)，粉末觸媒合成人造金剛石技術(shù)的研究和生產(chǎn)實(shí)踐都有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。有資料表明，粉末觸媒配合適當(dāng)?shù)墓に嚕梢源蟠筇岣呓饎偸馁|(zhì)量，優(yōu)質(zhì)率可達(dá)到50%、甚至60%，其晶形對(duì)稱、均勻，完整性好。有所謂“三高一低”的特點(diǎn)，即單位體積的金剛石產(chǎn)量高、高強(qiáng)度金剛石的產(chǎn)率高、金剛石粒度高度集中和萬(wàn)克拉金剛石錘耗低的優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛關(guān)注，是行業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。
但人造金剛石粉末合成塊的提純技術(shù)研究，沒(méi)有受到同等的重視和投入，目前基本上還在沿用落后的、高度污染環(huán)境的酸溶工藝。
國(guó)內(nèi)人造金剛石生產(chǎn)企業(yè)提純過(guò)程對(duì)人造金剛石粉末合成塊進(jìn)行預(yù)先破碎時(shí)，曾有一些企業(yè)采用地礦部門試驗(yàn)室通用的小型
顎式破碎機(jī)。由于粉末合成塊中還含有大量尚未轉(zhuǎn)化成金剛石的石墨碳粉，而石墨本身就是一種很好的干式潤(rùn)滑劑，因而就造成了粉末合成塊在破碎腔內(nèi)嚴(yán)重打滑而無(wú)法順利破碎，有的只好被迫使用棍棒等工具向破碎腔內(nèi)搗壓，這樣既不安全，生產(chǎn)能力又很低；為了避免打滑，一些企業(yè)只能使用油壓機(jī)來(lái)壓碎粉末合成棒，效率很低，對(duì)金剮石單晶的質(zhì)量安全也沒(méi)有保證；有的企業(yè)干脆人工用錘子慢慢敲碎。三種情況都很麻煩，具體操作中改進(jìn)意愿強(qiáng)烈，急需新型設(shè)備。
為了提供一種具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、配置緊湊、操作靈巧、工作穩(wěn)定可靠、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)目的物料金剛石保護(hù)好的優(yōu)點(diǎn)，尤其是具有使含有大量象石墨粉一類干式潤(rùn)滑劑的物料如人造金剮石粉末合成塊不打滑的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，適用于人造金剛石工業(yè)生產(chǎn)提純過(guò)程預(yù)先對(duì)人造金剮石粉末合成塊進(jìn)行高效破碎細(xì)化的新型
破碎機(jī)。我們研究開(kāi)發(fā)了新型人造金剛石粉末合成塊高效破碎機(jī)。
2、機(jī)械構(gòu)造與工作原理
本機(jī)主要由機(jī)架、新型破碎裝置、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、自動(dòng)給料系統(tǒng)和電磁啟動(dòng)保護(hù)控制裝置等部件組成。
本系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)拖動(dòng)破碎裝置工作；電磁啟動(dòng)保護(hù)控制裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)、停止和過(guò)電流及過(guò)熱的控制與保護(hù)；自動(dòng)給料裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)破碎機(jī)的自動(dòng)給料和給料量的調(diào)節(jié)。
工作時(shí)，先啟動(dòng)電機(jī)，再將待破碎物料倒入儲(chǔ)料斗中；破碎機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，調(diào)節(jié)自動(dòng)給料裝置，將物料從自動(dòng)給料槽通過(guò)破碎裝置進(jìn)料口給進(jìn)破碎腔；待破碎物料在固定破碎板與活動(dòng)破碎板的擠壓下得到破碎，已破碎好的物料在重力作用下從排料口排出。損害，采取了如下措施：其一是將固定破碎板和可動(dòng)破碎板組成的破碎腔體的形狀設(shè)計(jì)成適合的角度，以便減少物料沿破碎板向上滑動(dòng)的分力，保證物料以近似擠壓的方式破碎；其二是在兩破碎板上采用特別防滑表面結(jié)構(gòu)，增加工作時(shí)的摩擦力，避免出現(xiàn)打滑。電磁啟動(dòng)裝置設(shè)計(jì)有過(guò)載、過(guò)熱保護(hù)功能。
其突出性能優(yōu)點(diǎn)如下：
(1)整機(jī)結(jié)構(gòu)合理，簡(jiǎn)單緊湊，拆裝方便，移動(dòng)靈活，操作簡(jiǎn)便；
(2)最佳破碎腔體形狀設(shè)計(jì)減少了工作時(shí)物料沿顎板向上滑動(dòng)的分力；
(3)破碎板上設(shè)計(jì)特別防滑表面結(jié)構(gòu)，增加工作時(shí)的摩擦力，避免了打滑出現(xiàn)；
(4)兩破碎板工作時(shí)的作用力更接近于擠壓，很少有沖擊作用，對(duì)金剛石單品質(zhì)量保護(hù)好；
(5)機(jī)械自動(dòng)給料，工作穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度小、經(jīng)濟(jì)效益好。
4、生產(chǎn)試驗(yàn)情況
本機(jī)曾對(duì)某大型金剛石廠的生產(chǎn)料作了比較系統(tǒng)的破碎試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于正常的人造金剛石粉末合成塊，采用新研制的破碎機(jī)破碎，即使將全部物料破碎到3 min以下，盡管定性分析時(shí)，在顯微鏡下可以找到金剛石碎片，但其數(shù)量很少，僅有0.3%左右，從定量的角度來(lái)分析，幾乎可以忽略不計(jì)，因此工作過(guò)程對(duì)金剛石單晶的保護(hù)是好的，金剛石單晶質(zhì)量不會(huì)受到損害。
本新型破碎機(jī)已經(jīng)在湖南一大型金剛石企業(yè)投入工業(yè)應(yīng)用。目前設(shè)計(jì)有兩種機(jī)型：較大機(jī)型的最大給料塊度可達(dá)75 min，排料粒度可在6-15 mm的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，生產(chǎn)能力可達(dá)180-400 kg/h；較小機(jī)型的最大給料塊度可達(dá)45min，排料粒度可在5-12 min的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，生產(chǎn)能力可達(dá)90-200 kg/h。
本新型破碎機(jī)已經(jīng)申報(bào)國(guó)家專利。
5、結(jié)論
針對(duì)人造金剛石粉末合成塊的特點(diǎn)，我們研制開(kāi)發(fā)了新型人造金剛石粉末合成塊破碎機(jī)。工業(yè)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐證明，本機(jī)具有結(jié)構(gòu)合理、配置緊湊、操作靈巧、工作穩(wěn)定可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)目的物料金剛石保護(hù)好、效率高的優(yōu)點(diǎn)，尤其是具有使含有大量象石墨粉一類干式潤(rùn)滑劑的物料如人造金剛石粉末合成塊不打滑的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
該機(jī)特別適用于人造金剛石工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)粉末合成塊提純前的高效預(yù)先碎解。也可作為實(shí)驗(yàn)室或半工業(yè)型設(shè)備方便地用于礦業(yè)、化工、冶金、材料等部門作為破碎細(xì)化設(shè)備。是人造金剛石行業(yè)科研生產(chǎn)部門更新?lián)Q代和新工藝配套比較理想的選擇。
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