湿式分类装置 本发明涉及一种呈离心机形状的湿式分类装置，该装置设置有：固定外壳；离心鼓，它布置在外壳上；清洗装置，它清洗沉积在离心鼓壁上的沉淀物；及入口和出口。
这种湿式分类装置是公知的。它用来分离出粉未的粗粒部分如二氧化钛。因此，今天越来越多地使用颗粒大小为0.1-5um的超细材料。通过精磨粗糙的物质来得到这些颗粒尺寸，但是，这意味着费用相对较高，因为能量消耗非常高，需要冷却系统，产生相对较多的环境污染物，并且产生了大量不够大的颗粒等。湿分类离心机不会存在这些问题。这里，在预混合箱中使固体(粉未)与液体(通常是水)进行混合，从而得到悬浮液。如果需要，悬浮液在下面的稀释箱中被稀释，然后加入到湿式分类装置中，该装置形成为离心机。在旋转离心鼓内，与较轻的、更精细的悬浮液颗粒相比，更重、更粗糙的颗粒以更快的方式沿着径向向外地供给以靠在鼓壁上，在那里它们作为沉淀物沉积下来。在湿式分类装置的清洗阶段中，从鼓壁上除去该沉淀物，其中，根据相应的实施例，可以使用清洗液体、机械清洗装置如刀片等。最后，在清洗液体中被重新分散开的沉淀物从离心鼓中排出，并且例如供给到分开布置的球磨机中，在该球磨机中，重新分散开地悬浮液的粗糙部分被磨碎。然后，处理过的悬浮液又可以加入到系统中，例如供给到预混合箱中。
在分类过程期间，从湿式分类装置中连续地排出分类过的悬浮液，该悬浮液可以用来进一步使用。
当分离超细材料时，在若干应用情况下，除了最佳的转子设计之外，高的分离效果需要高的分离系数。由于分离系数较高，因此用相应的分离时间产生了非常稳定的、非常硬的沉淀物块。此外，在若干应用中，莫氏硬度为3-10的硬物质不得不在液体中进行悬浮地分离。在正常情况下，没有离心机的公知装置在这种连接中失效了，即它们不能剥落或者剥去沉积物块。在过去，这个通过磨损的刀片、破碎的剥落装置及弯曲或者破碎的刀片轴来得到了证实。相应地，由于切割力较大，因此使得主驱动马达制动直到停止。
本发明的目的是提供一种上述那种湿式分类装置，通过该装置可以剥落沉淀物块或者以特别无问题的方式来实现。
根据本发明，这个目的通过具有下面特征的那种湿式分类装置来实现：
清洗装置包括：轴，它在离心鼓内进行转动或者进行线性运动并且在它的圆周上布置至少两个类似条板的切割装置；及装置，它把分散开的液体加入到离心室中；及
两个切割装置向着相互倾斜，在它们之间形成沿着轴的运动方向可以膨胀的空间，并且在它们的邻近端部处在它们之间具有间隙。
本发明的解决方案克服了上述问题。可以剥落或者带走沉淀物块，而没有任何问题并且不会在切割装置中产生损坏，这些轴载有这些切割装置。换句话说，减少了切割装置和载有这些切割装置的轴的磨损，并且产生了小于现有技术的力，因此可以大大地避免切割装置和轴的断裂、偏移等。甚至可以克服现有技术所产生的这些问题：即大切割力对主驱动马达产生了负影响(制动)。
如上所述，这个可以通过湿式分类装置的清洗装置的特殊设计来得到。就清洗装置而言，机械特征和分散开的液体的供给相结合地使用。借助设计机械特征如特殊布置和设计切割装置，可以使供给的分散开的液体产生漩涡，这对剥落和排出沉淀物块具有积极作用。
尤其地，这些切割装置向着相互进行倾斜，并且形成了空间，该空间与轴的运动方向相反地变窄，该空间终止于间隙，这些产生了这样的效果：使分散开的液体产生非线性流动情况，但是借助一次又一次地把液体推回到沉淀物上来产生涡流，该涡流使分散开的液体产生了强烈的涡流，从而在沉淀物的表面上产生了剧烈的冲洗效果。这时，通过使这些切割装置进入到沉淀物块中，以更加容易和更好的方式来除去该沉淀物块，即所需要的除去力小于现有技术的力。借助使两个邻近切割装置变窄来产生上述水力效果，这些切割装置可以产生上述间隙，该间隙必须具有，以使少量分散开的液体通过。
优选地，在清洗装置的插入和返回运动阶段期间，加入分散开的液体。分类过程中仍然存在的离心鼓中的液体在正常情况下不足以产生上述水力效果(沉淀物块表面区域中的涡流)。
借助变窄或者膨胀的空间来保证：在清洗过程期间供给的额外分散开的液体(稀释液体)被供给到最大鼓直径中，因此也供给到最大沉淀物块中。这时，产生了上述剧烈的涡流，这产生了一定的沉淀物块冲洗效果。相应地，在沉淀物块和切割装置的顶部之间没有产生实际机械接触。沉淀物块有些被液化并且以保护材料的方式被带走。
就把分散开的液体横向供给到离心鼓中而言，优选地，用来加入分散开的液体的装置在离心室中通到切割装置的头部中。这时，分散开的液体直接供给到沉淀物块表面附近，因此非常好地得到理想的涡流效果。根据这个方案，所供给的分散开的液体不必要首先加入到存在于离心鼓中的液柱(分类液体)中，而是直接在液柱内实现分散开的液体的加入，这可以产生许多优点。
研究表明，类似条板的切割装置优选地布置成相对于下面平面具有15-45度的角度：该平面垂直地与轴的轴线相交，从而没有问题地得到最好的剥落效果。
合适的是，根据固体含量和悬浮液的粘度或者其它参数来调整切割装置的邻近端部之间的间隙。在这种方法中，相应的应用情况可以实现最佳条件。当然，膨胀或者变窄的空间(倾斜切割装置之间的空间)的尺寸大小也可以通过上述的间隙调整来进行调整。此外，切割装置可以以这样的方式来进行调整，以致它们的倾斜角度可以变化。
根据本发明的特别优选实施例，该间隙沿着从轴向着切割装置的头部的方向进行额外膨胀。相应地，在也有利于上述效果的这种方法中，可以产生优选的双圆锥形设计。这时，产生了双紊流，这进一步促进了除去沉淀物块。此外，就这个实施例而言，两个切割装置之间的空间向着最小半径也变窄了。
根据本发明的另一个实施例，切割装置或者它们的头部具有构造表面。这些表面可以通过例如设置槽、隆起部等来形成。切割装置的所有表面或者只是这些表面的一部分可以被构造出。这时，在所供给的分散开的液体中产生了额外的漩涡。
这些切割装置可拆下地设置在轴上，因此根据相应的应用情况，可以进行更换。
优选地，用来加入分散开的液体的装置具有通道，该通道延伸通过轴，并且延伸通过切割装置的一些通道从该通道开始分支。相应地，分散开的液体向上供给到切割装置的顶部中，并且在邻近沉淀物块的位置上流出到离心室中。
该轴可以进行线性运动或者转动，以移动到沉淀物块中。当进行转动时，该轴优选地运动大约80-120度，从而进入到沉淀物中。相应地，在这种情况下，轴进行步进运动(前后)以通过一个理想的角度范围，其中，根据相应的产品，优选地可以调整这种运动。
实际上，用来加入分散开的液体的装置在轴的插入和返回运动阶段期间加入该分散开的液体。
就类似条板的切割装置的设计而言，本发明没有任何限制。可以使用公知的类似条板的切割装置(刀片)。优选地，类似条板的切割装置包括覆盖有高强度材料的扁钢外形。
就该实施例(根据该实施例，分散开的液体供给通过一些通道，这些通道延伸通过切割装置)而言，这些通道优选地通到切割装置的前侧，因此分散开的液体从切割装置的前侧流出到鼓室中。
所加入的分散开的液体被加压，以进一步提高上述冲洗效果。除了纯碎的分散功能之外，它还可以具有其它功能例如清洗功能、用来调整固体浓度的调整功能等。
如果离心鼓具有由分开壁所分开的一些室，那么本发明具有特别好的效果。优选地，这些分开壁水平延伸并且形成了一些环，这些环与鼓的外壁相连。这些分开壁的布置在原理上是公知的。
本发明尤其与湿式分类装置一起使用，该分类装置具有L/D＞1.2的离心鼓的细长比，其中L是在离心鼓中可以得到的分类表面的长度或者高度，而D是离心鼓的内径。这种湿式分类装置描述在DE19925082A1中。这个专利的公开内容在这里引入以作参考。
此外，本发明特别适合于湿式分类装置，该湿式分类装置设置有成一体的研磨装置。例如，这种湿式分类装置描述在DE19914089A1中。这个专利的公开内容在这里引入以作参考。
最后，本发明特别适合于湿式分类装置，该装置同时形成为分散装置。例如，这种装置描述在DE19914086A1中。这个专利的公开内容在这里引入以作参考。
随后，结合附图借助例子来详细描述本发明。在这些附图中：
图1示出了通过湿式分类装置的纵向剖视图，其中设置在轴上的切割装置没有被示出；
图2示出了切割装置布置于其上的轴的放大部分视图；
图3示出了图2的剖视图，其中详细地示出了切割装置；及
图4示出了沿着图3的线A-B所截取的剖视图。
图1所示的、呈离心机形状的湿式分类装置具有固定壳体1，在该壳体1上布置着盖15。固定壳体1通过合适的减振装置而支撑在支撑框架上。具有垂直轴线的离心鼓布置在固定壳体1内，并且借助垂直轴8来旋转。垂直轴8从下面延伸到离心鼓2中。它由支撑壳体11来包围，该支撑壳体11具有上部主轴承9和下部第二轴承10，以支撑轴8。支撑壳体11固定到板17上，而板17又固定到静止壳体1上。轴8在合适的离合器装置18上方向下地延伸通过支撑壳体11和板17，直到电动马达12为止，其中电动马达12形成了直接驱动。轴8的速度可以控制。
离心鼓2具有需要分类的悬浮液的合适进入道(未示出)，该进入道例如呈管子形状延伸通过离心鼓，而该离心鼓在上面同样地通到它的下端部中，并且具有流出开口。通过排出管16从离心鼓2的上端排出分类过的悬浮液。位于离心鼓下端处的排出管14用来排出沉淀物。
如从图1中进一步所看到的一样，离心鼓在它的下部形成为类似圆形环，并且在它的上部形成为圆形。水平分离壁4把离心鼓的内部分成了六个分类室3，这些分类室以一个位于另一个的上方地进行设置并且具有径向端部，在这些分类室中沉积着沉淀物。借助清洗装置从那里除去上述沉淀物，而该清洗装置用13来示意性地示出。
这里所描述的离心鼓2形成为尽可能地细长，并且轴的主轴承9尽可能地布置在中心处，即布置在离心鼓的重力中心的范围内。人们认识到，根据这个，主轴承9在离心鼓内布置成如此深，以致轴8的主轴承9的垂直中心布置在高度h上，该高度从离心鼓的内部下端开始进行测量，该高度h与在离心鼓2中所得到的分类表面的长度或者高度L的大约40％相一致。此外，离心鼓的细长比L/D即在离心鼓内所得到的分类表面的长度或者高度和离心鼓的内径之间的比率具有大约1.24的值。当然，上述值只是示例必的。根据这个实施例，在离心鼓2中形成六个分类室3，这些分类室以一个位于另一个上方的方式来进行设置。
如上所述，轴8的上部主轴承9和下部第二轴承10设置在支撑壳体11内。在这种方法中，可以得到稳定支撑。轴8从支撑壳体11向上地延伸，并且终止于直径减少的部分上。形成在离心鼓的圆柱形内壁5的轴向延伸部上的离心鼓的中心毂6固定在这个部分上。通过摩擦接触(用7来表示)来实现固定。在上端，毂6借助盖来封闭。
这种湿式分类装置的工作是公知的，并且没有必要在这里详细讨论。主要是，在入口和出口之间具有较大的距离，因此通过选择较大的细长比来减少短路流的危险，因此最后可以得到更好的分离结果。此外，借助使一个位于另一个上方地设置的若干室可以得到较高的离心系数(它可以以较高的速度来进行工作)和较大的分类表面。
当然，由于这些情况，因此，相对于清洗装置13的可操纵性不得不设定特别高的标准，因为产生了相应稳定和非常硬的沉淀物块。这些标准满足下面将描述的清洗装置。
清洗装置13具有从上面伸入到离心鼓中的轴13，该轴13实现步进式运动(即转动大约80-120度的角度)，从而进入到形成在鼓壁上的沉淀物块中，并且返回到它的原始位置上。在轴20的插入阶段期间和轴20的返回运动阶段期间，分散开的液体被加入到离心鼓中。这些细节在后面将描述。
图2示出了清洗装置13的一部分轴20的放大视图。该轴借助合适的步进马达来驱动。若干类似条板的切割装置21、22以一个位于另一个上方的方式设置在轴的圆周上，其中两个邻近的切割装置21、22向着相互进行倾斜，并且在它们之间形成了空间26，该空间26沿着轴20的运动方向可以膨胀，两个邻近的切割装置21、22它们的邻近端部处在它们之间具有间隙X。在它们的整个表面上形成类似条板的切割装置21、22(刀具)，即这些切割装置设置有一些槽，如切割装置22中的25所示意性示出一样。
图3和4示出了切割装置21、22的精确设计。人们认识到，这些切割装置以这样的方式进行倾斜，以致它们与下面平面成15-45度的角度(α/2)地进行设置，该平面与轴的轴线垂直地相交。在这个实施例中，切割装置21、22的主平面垂直于轴20的轴线地进行延伸，但是也可以相对于该轴线倾斜地延伸，以致间隙X和空间26沿着向更大直径的径向进行膨胀。图4的水平剖视图示出了具有切割头27和切割梁28的、图3的下部切割装置21。切割装置包括包铁皮的扁钢。
图2示出了用来使液体(清洗液体)分散开的供给通道23设置在轴20内，并且相对于轴的轴线平行地延伸。两个通道24从通道23开始进行延伸以通过相应的类似条板的切割装置21、22并且通到切割装置的前表面(头部)。
形成在邻近切割装置之间的间隙X和发源于间隙X的膨胀空间26可以调整。
清洗装置以这样的方式进行工作，以致步进马达(未示出)使轴20逆时针地运动大约80-120度，以进入到形成在室3内的沉淀物块中。在这个运动阶段期间，分散开的液体通过通道23和24来供给，并且排出到位于切割装置的顶部(头部)处的鼓室中。流出的、分散开的液体借助倾斜地布置切割装置而一次又一次地被推向沉淀物块中，并且形成漩涡。这时，在沉淀物块表面上可以实现相应的冲洗过程，因此不再需要切割装置直接接触沉淀物块。沉淀物块有些液化了，因此以保存材料的方式借助切割装置来使它剥落。在轴的返回运动期间，供给分散开的液体，因此可以较好地、完全地除去沉淀物块。