Способ настройки инерционной конусной дробилки

(23) Приоритет -В 202 ГщАэрстюнбм к о 23.01,8 СССР 53) УДК 621.926. .3 (088.8) БюллетеньОпублико делам лзабрате и аткрмткйДата опубликования описания 28.01д дна Труд ийипр полезны Ндуд еско) Заявит НУСНО КИ ИНЕРЦИОННРОБИЛКИ(54) СПОСОБ НАСТРО даже мельче ЬО мкм невозможно спрессовать до плотности, близкой к абсолютной, даже при давлении около 20 т/см. Однако, если их размеры уменьшить до 10,0 мкм, то оказывается достаточным усилие прессования 7 - 8 т/сма, хотя оно тоже считается весьма высоким для массового производства, Частицы такой крупности можно получить только методом измельчения, распыленных гранул.Известен способ настройки измельчительного аппарата для разрушения гранул быстрорежущей стали. Способ касается настройки виброшаровой мельницы на оптимальный режим путем выбора числа ко.лебаний, амплитуды корпуса и времени из мельчения, Поскольку время непрерывногоизмельчения гранул в такой мельнице достигает 48 ч для получения 10 кг порошка мельче 10 мкм, что процесс ведут в нейтральной среде, например в спирте, Затем материал подвергают сушке, перемешиванию ипрессованию 11 .В процессе измельчения гранулы сначаларасковываются в пластины, затем превращаются в окатанные шаровидные частицы, поскольку в подобных мельницах преоблаИзобретение относится к способам настройки инерционной дробилки на оптимальный режим для хрупкого разрушения металлического пульверизата без пластической деформации оскольков его гранул. Оно может быть наиболее полезно и эффективно использовано в порошковой металлургии, главным образом для безотходного производства изделий из инструментальных сталей.При получении высокостойких изделий, например, из быстрорежущих сталей механическую смесь гранул распыленного металла подвергают экструзии, получая заготовки будущих деталей, которые изготавливают механической обработкой с получением около 300/0 стружки. Последняя при переплавке угарает на 5 У/0, что приводит к соответствующим безвозвратным потерям. Литые заготовки деталей не обеспечивают равномерного распределения карбидов по объему детали, поэтому такой метод постепенно вытесняется экструзионным. Однако последний также отличается сложностью и приводит к существенным потерям.Необходимость измельчениятем, что шаровидные гранулы кру орьевГ:. А. Денисов, Л. ов, В. И,.:РевййвцевйдГ. ового КрйГкбгоЯнаащи ектный институт механйископаемых Механобрдает истирание, которое приводит к отшелушиванию частиц карбида от основной массы металла, что в свою счередь приводит к снижению стойкости изделий, шаровидная форма частиц требует усилия прессования до 7 т/см для достижения плотности 96 - 98/о от абсолютной,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ настройки инерционной конусной дробилки, включающий сближение рабочих броней ее дробящих конусов и регулировку развиваемой приводным вибратором силы взаимодействия конусов.Сближение рабочих поверхностей броней производится как и во всех конусных дробилках для компенсации износа броней, Однако, если в обычных дробилках это осуществляется для поддержания оптимальной крупности продукта, то в инерционных разгрузочная щель не влияет на крупность продукта и ее поддерживают максимально возможной для наибольшей производительности но не более критической, при которой уже невозможно обеспечить обкатку внутреннего конуса по наружному, т. е. невозможно эффективно вести дробление. Таким образом, для дробления всех известных материалов, которые вообще способны раз. рушать существующие дробилки, между рабочийи поверхностями всегда оставляют разгрузочную щель, например для дробилки КИД - 300 - 8 мм, для КМД - 600 25 мм, для КИД - 1750 - 60 мм. Применительно к минералам, крепость которых находится в пределах шкалы Протодьяконова, известный способ предусматривает регулировку центробежной силы приводного дебаланса, которая является основной состав. ляющей силы дробления. Сила, развиваемая вибратором, является определяющим фактором для обеспечения внутреннему конусу достаточной амплитуды для внутрислойного разрушения материала, распределенного по всей высоте дробящей полости 2.Инерционная дробилка в известном режиме, как и все существующие дробильные машины, не способна измельчать металлические гранулы. Если обычные конусные дробилки подвержены поломкам при попадании металла в их дробяшую полость, то инерционные в известном режиме склонны к заклиниванию, хотя и без аварийных последствий.Таким образом, известный способ настройки инерционной дробилки не пригоден для измельчения металлических гранул.Целью изобретения является дробление металлических гранул без скатывания и пластической деформации их осколков,Указанная цель достигается тем, что согласно способу настройки инерционной конусной дробилки, включаюгцему сближение рабочих броней ее дробящих конусов и регулировку развиваемои приводным вибратором силы взаимодействия конусов, сближение конусов осуществляют до контакта рабочих поверхностей их броней, а силу взаимодействия конусов, развиваемую вибратором, устанавливают в соответствуии с зависимостью Г =(О,1 - 0,25)Ь - ,де Г- сила взаимодействия конусов, кг;16 - предел прочности гранул, кг/мм;Я - площадь продольного сечения рабочей части внутреннего конуса,мм;- расстояние от центра сферичес 15 кой опоры внутреннего конуса догоризонтальной плоскости, на которой находится центр тяжестинеуравновешенного груза вибратора, мм;д - расстояние от центра сферическойопоры конуса до нижней кромкирабочей поверхности его брони,мм,Брони конусов после механической обработки всегда имеют эллиптичность и неконд 5 центричность, что при точечном или огоаниченном линейном контакте конусов приводит к сохранению зазора между ними вразгрузочной зоне, хотя зазор и не является в этом случае круговым.Однако этот зазор оказывается достаЗо точным, чтобы обеспечить в его пределахначальное колебание конуса. Вертикальнаясоставляющая дробления приводит к упругой деформации диафрагмы сферическойопоры, что приводит к образованию ужекругового, пульсирующего зазора в рабочем режиме. При остановленной дробилкезазор между конусами в зонах неконцентричности и эллиптичности полностью отсутствует, Величина пульсирующего зазора составляет сотые доли миллиметра и является40 калибрующей для получения готового порошка нужной крупности.Поскольку исходные гранулы имеют среднюю крупность около 200 мкм, то их разрушение идет только в нижней части дробящей полости. Поэтому и регулировка силы,развиваемой вибратором, должна осуществляться на основе ее приведения к нижнемукраю дробящего внутреннего конуса с учетом предела прочности измельчаемых .грайул.Результаты обработки многочисленныхопытов по настройке дробилки на измельчение гранул позволили установить эмпирическую зависимость необходимой центробежной силы вибратора от геометрическихпараметров дробилки и прочности измельчаемого металла. Отклонение значений силы Г (0,1 - 0,25) зависит от физико-механических свойств металлических гранул, т. е.от ударной вязкости, степени закаленностиПри микроскопическом и ходных гранул быстрорежу тового продукта обнаружен ВНИИ филиалсследо щей ст о, что ПИ 3ППП ванин али и част ис- гоицы 1069/ аказПате и количества термических трещин в гранулах. Например, гранулы нитрита весьмахрупкие, имеют низкую ударную вязкость,и для них при расчете силы Г принимаюткоэффициент 0,1 - 0,12. А для малозакаленной быстрорежущей стали принимают коэффициент 0,2 - 0,25.Поскольку процесс дробления, как этохарактерно для инерционных дробилок, осуществляется внутри слоя материала поддействием пульсирующих ударных нагрузок, превышающих предел прочности гранул, и происходит в десятки раз быстрее,чем в мельницах, то разрушение идет помежзерновым связям, и частицы порошка получают изотермическую острограннуюформу без окатывания граней.Таким образом, настройка дробилки сводится к совокупности трех действий. Знаяфизико-механические свойства дробимыхгранул, выбирают по упомянутым признакамкоэффициент определенися силы Г. По предложенной эмпирической зависимости определяют значение силы Г, применительно кмашине данного размера. Затем сближаютконуса до контакта их броней и фиксируютих в таком положении. Не меняя установок,включают дробилку и загружают в нее подлежащие измел"чению гранулы.Примером осуществления способа. мо-жет быть полупромышленное использованиедробилки КИД - 300 для измельчения наиболее трудно дробимых гранул быстрорежущей стали, полученных из расплава воздушным распылением, диаметр гранул до0,5 мм. У таких гранул 6 = 38 - 42 кг/мм.У дробилок с диаметром конуса 300 ммплошадь продольного сечения конуса, соответствующая активной зоне дробления, Ь =220 см, а = 1,5.Для гранул быстрорежущей стали, имеющей 161 = 40 кг/см, принимаем максимальное значение коэффициента силы Г,равным 0,25. ОтсюдаГ = 0,25402201,5 = 3,3 т.В соответствии с предлагаемым способом выбирается статический момент вибратора, создающий центробежную силу, равную 3,3 т,Вращая наружный конус в резьбе, опускают его по вертикали, до контакта бронейконусов и обеспечивают в таком положениистопорение наружного конуса, Затем включают дробилку и засыпают в ее дробящуюполость исходные гранулы и воздействуютсилой 3,3 т. В результате дробления получают частицы мельче 40 мкм, имеющие дендритную изометричную острогранную форму.10 15 20 25 30 35 40 1 Ог. Уж йродукта имеют неокатанную острограннуюформу, не имеющую пластической деформации, и прошли стадию только хрупкогоразрушения. Порошок, полученный в вибромельнице известным способом, имеет округлую окатанную форму, В сравнении сизвестными способами здесь не требуетсяиспользования нейтральной среды для предохранения порошка от окисления. Этообъясняется, как отмечалось, высокой скоростью измельчения. Окисление при этомвозрастает на 0,02 о/о от исходного, чтопрактически не влияет на качество готовогопродукта.Предлагаемый способ настройки инерционной дробилки дает в сравнении с известными способами измельчения следующие преимущества: производительность в20 - 40 раз выше; удельные расходы электроэнергии в 50 раз меньше, давление припрессовании изделий снижается в 1,5 раза;плотность изделий достигает 98% от абсолютной; нет необходимости в защитной нейтральной среде.Форищла изобретенияСпособ настройки инепционной конусной дробилки, включающий сближениерабочих- броней ее дробящих конусов и регулировку развиваемой приводными вибратором силы взаимодействия конусов, отличающийся тем, что, с целью дробленияметаллических гранул без окатывания ипластической деформации их осколков, сближение конусов осуществляют до контактарабочих поверхностей их броней, а силувзаимодействия. конусов, развиваемую виб.ратором, устанавливают в соответствии сзависимостьюГ = (О, - 0,25) 6 ЬЕагде Р - сила взаимодействия конусов, кг;6) - предел прочности гранул, кг/мм;5 - площадь продольного сечениярабочей части внутреннего конуса, мм;- расстояние от центра сферическойопоры внутреннего конуса до горизонтальной плоскости, на которой находится центр тяжести неуравновешенного груза вибратора, мм;б -расстояние от центра сферической опоры конуса до нижней кромки рабочей поверхности его брони, мм;Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. ссЬе К. б. 1 Ье 1 цЬгсабоп о 1 Ьг 1зреед 1 од 1 ее ву цйга 1 пе роюсег п 1 е 1 а 1- 1 цгду - Роачег гпе 1 а 11 цгду, 1973,32,16, р. 200 - 216.2. Авторское свидетельство СССР позаявке2831813/29-33, кл. В 02 С 2/02,1980.Тираж 620 Подписноегород, ул. Проектная, 4