近些年來，粉末觸媒合成人造金剛石技術(shù)的研究和生產(chǎn)實踐都有了長足的進(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%，其晶形對稱、均勻，完整性好。有所謂“三高一低”的特點，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克拉金剛石錘耗低的優(yōu)點，受到了廣泛關(guān)注，是行業(yè)發(fā)展的一大趨勢。
但人造金剛石粉末合成塊的提純技術(shù)研究，沒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。
國內(nèi)人造金剛石生產(chǎn)企業(yè)提純過程對人造金剛石粉末合成塊進(jìn)行預(yù)先破碎時，曾有一些企業(yè)采用地礦部門試驗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)來壓碎粉末合成棒，效率很低，對金剮石單晶的質(zhì)量安全也沒有保證；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)、對目的物料金剛石保護(hù)好的優(yōu)點，尤其是具有使含有大量象石墨粉一類干式潤滑劑的物料如人造金剮石粉末合成塊不打滑的獨特優(yōu)點，適用于人造金剛石工業(yè)生產(chǎn)提純過程預(yù)先對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)動電機(jī)、自動給料系統(tǒng)和電磁啟動保護(hù)控制裝置等部件組成。
本系統(tǒng)中，驅(qū)動電機(jī)拖動破碎裝置工作；電磁啟動保護(hù)控制裝置實現(xiàn)對電機(jī)的啟動、停止和過電流及過熱的控制與保護(hù)；自動給料裝置實現(xiàn)對破碎機(jī)的自動給料和給料量的調(diào)節(jié)。
工作時，先啟動電機(jī)，再將待破碎物料倒入儲料斗中；破碎機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，調(diào)節(jié)自動給料裝置，將物料從自動給料槽通過破碎裝置進(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破碎板組成的破碎腔體的形狀設(shè)計成適合的角度，以便減少物料沿破碎板向上滑動的分力，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)，增加工作時的摩擦力，避免出現(xiàn)打滑。電磁啟動裝置設(shè)計有過載、過熱保護(hù)功能。
其突出性能優(yōu)點如下：
(1)整機(jī)結(jié)構(gòu)合理，簡單緊湊，拆裝方便，移動靈活，操作簡便；
(2)最佳破碎腔體形狀設(shè)計減少了工作時物料沿顎板向上滑動的分力；
(3)破碎板上設(shè)計特別防滑表面結(jié)構(gòu)，增加工作時的摩擦力，避免了打滑出現(xiàn)；
(4)兩破碎板工作時的作用力更接近于擠壓，很少有沖擊作用，對金剛石單品質(zhì)量保護(hù)好；
(5)機(jī)械自動給料，工作穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高、勞動強(qiáng)度小、經(jīng)濟(jì)效益好。
4、生產(chǎn)試驗情況
本機(jī)曾對某大型金剛石廠的生產(chǎn)料作了比較系統(tǒng)的破碎試驗。試驗結(jié)果表明，對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，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，從定量的角度來分析，幾乎可以忽略不計，因此工作過程對金剛石單晶的保護(hù)是好的，金剛石單晶質(zhì)量不會受到損害。
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)申報國家專利。
5、結(jié)論
針對人造金剛石粉末合成塊的特點，我們研制開發(fā)了新型人造金剛石粉末合成塊破碎機(jī)。工業(yè)試驗和生產(chǎn)實踐證明，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)、對目的物料金剛石保護(hù)好、效率高的優(yōu)點，尤其是具有使含有大量象石墨粉一類干式潤滑劑的物料如人造金剛石粉末合成塊不打滑的獨特優(yōu)點，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)中對粉末合成塊提純前的高效預(yù)先碎解。也可作為實驗室或半工業(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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