Устройство для смешивания и гранулирования

)9) 2/14 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН инсслед 736 йцарии9.) 1. Патент50 К 1/50, 2. Авторское 05568, кл. В 3. Промышлен ериалов. ВНИ 1982, с. 34 СССР 2. ьных ып, 1 свидетельств 01 Х 2/4 19 ость строите ЭСИ, сер, 4, 36 (прототип мат ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный научновательский институт по кера(53) 66,099.2(088.8) 54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ ИГРАНУЛИРОВАНИЯ, содержащее вращающуюя чашу с осевой разгрузочной ворон кой и затвором, над которой эксцентрично установлены вращающиеся смесительные лопасти, измельчитель и механизм крепления и перемещения затвора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью получения гранул шаровидной формы заданного размера, большее основание воронки направленовниз, затвор выполнен в виде усеченного конуса, соответствующего конусности разгрузочной воронки, а механизм его крепления и перемещениявыполнен в виде неподвижной гайки,взаимодействующей с винтом, приэтом затвор шарнирно установлен навинте, а верхний торец гайки и большее основание затвора снабжены планками, взаимодействующими друг сдругом.1 1150019Изобретение относится к перемешиванию и окатыванию (гранулированиюпластичных материалов и может бытьиспользовано в металлургической,горной, химической промьппленностии в промышленности строительных материалов, например при производствекерамзита.Известно устройство для измельчения, перемешивания, пластификации и 10гранулирования порошкообразного изернистого материалов, состоящее иэсвободно вращающейся вокруг своейоси тарели, регулируемой по горизонтали и наклонно, причем в верхней 15зоне вращающейся тарели помещаютсясмесительные органы, параллельновращающиеся вокруг центральной оситарели, которые соприкасаются сзоной от верхней части стенки пита- щ.теля до средней оси ее Я .Недостатком такого устройстваявляется отсутствие площади для окатывания, способствующей получениюгранул шаровидной формы, поскольку д 5материал, находящийся на тарели, подвергается интенсивному воздействиюсо стороны смесительных органов изавихрителя по всей ее площади, приэтом гранулообразование осуществляетсятолько эа счет измельчения крупныхкомьев глины на мелкие.Окатывание как процесс в такомустройстве осуществить нельзя, таккак он противоречит выбранному прин 35ципу: гранулообразование-нзмельчение.Кроме того, выгрузка осуществляетсяциклично, через центральное отверстиепри горизонтальном расположении тарели, что снижает производительность40и эффективность его использования,так как увеличивается время межоперационных циклов.Известно устройство для смешиванияи гранулирования сыпучих материалов,содержащее вращающуюся чашу с осевымразгрузочным отверстием и Расположенныенад рабочей поверхностью чаши перемешиеающиеся лопатки, перед которыми установлены разбрызгиватели связующегоагента, и разгрузочный нож, которыйснабжен одним из известных механизмов перемешивания 21. В известном устройстве невозможнополучать гранулы заданного размера 55иэ-эа постоянно открытого отверстия,Кроме того, невозможно получатьгранулы шаровидной формы, так как горизонтальная поверхность чаши и установленные над ней лопатки не обеспечивают перемещения частиц в различных направлениях, что в основном предопределяет получение шаровидных гранул.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для смешивания н гранулирования, содержащее вращающуюся чашу, над которой эксцентрично установлены вращающиеся навстречу тарели смесительные лопасти, ДиаметРально против лопастей установлен быстро вращающийся вал с дисками (эавихритель) и разгрузочный нож 3.Основным недостатком известного устройства является невозможность получения гранул шаровидной формы заданного размера, так как у него отсутствуют окатывающие и калибрующие поверхности, Завихритель лапь разделяет находящийся в чаше материал в гориэонтальной плоскости, а действие смесителя на материал ограничивается егоперемешиванием; вращение тарели обеспечивает только перемещение материала от смесителя к завихрителю. Крометого, наличие зазора между чашей и затвором, необходимость которогообусловлена использованием системыгидромеханического крепления и открывания затвора, исключает возможность получения одноразмерных гранул всвязи с просыпанием в процессе работы из чаши через зазор мелких гранул. Цель изобретения - получение гранул шаровидной Формы заданного размера.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для смешивания игранулирования, содержащем вращающуюся чашу с осевой Г -эгрузочной воронкой и затвором, над которой эксцентрично установлены вращающиеся смесительные лопасти, иэмельчитель и механизм крепления и перемещениязатвора, большее основание воронкинаправлено вниз затвор выполнен ввиде усеченного конуса, соответствующего конусности разгрузочной воронки,а механизм его крепления и перемещения выполнен в виде неподвижной гайки, взаимодействующей с винтом, приэтом затвор шарнирно установлен на винте, а верхний торец гайки и большее основание затвора снабжены планками, взаимодействующими друг с другом.Установка затвора на винте в зацеплении с неподвижной гайкой способствует фиксированному изменению величины зазора между затвором и разгрузочной воронкой за счет вертикального перемещения винта в неподвижной гайке путем его вращения 5 на определенное число оборотов, что обеспечивает получение гранул заданного размера.Установка планок на верхнем торце . неподвижной гайки и большем основании 50 затвора позволит исключить вращение открытого затвора совместно с вращающейся воронкой, что способствует получению гранул шаровидной формы за счет окатывания их между двумя плос костями - неподвижной плоскостью затвора и вращающейся плоскостью загрузочной воронки,40 3 1500Выполнение разгрузочной воронки и виде усеченного конуса, большим основанием направленного вниз, а затвора в виде усеченного конуса, соответствующего конусности разгрузочной воронки, способствует увеличению площади окатывания за счет увеличения ее длины, Поскольку окатывание гранул между двумя плоскостями возможно только при наличии разности 10 между скоростями вращения плоскостей, то проходя между двумя наклонными и параллельными плоскостями (неподвижной наружной поверхностью затвора и подвижной внутренней поверхностью 15 воронки) гранулы приобретают шаровидную форму заданного размера.Установка затвора шарнирно на винте способствует его вращению при закрытом положении совместно с чашей, что исключает образование сил трения между чашей и затвором. Кроме того, отсутствие зазора между затвором и чашей при переработке материала исключает попадание глины 25 инесформировавшихся гранул на окатывающие поверхности, что может вызвать замазывание. окатывающих поверхностей; невозможность получения гранул заданного размера в связи З 0 с просыпанием в процессе работы из чаши через зазор мелких гранул; а также нестабильность процесса за счет утечки воды, глины, опудривающего порошка. Следовательно, шарнирная установка затвора на винте способ 35 ствует получению гранул заданного размера. 19 4На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Устройство для смешивания и гранулирования содержит горизонтально расположенную чашу 1 с осевой разгрузочной воронкой 2 (выполненной в виде расширяющегося книзу конуса), опирающуюся на подвижные опоры 3, затвор 4, выполненный в виде усеченного конуса, на нижней горизонтальной поверхности которого жестко закреплена упорная планка 5. Затвор 4 шарнирно установлен на винте 6 меха- низма его крепления и перемещения, находящемся в зацеплении с неподвижной гайкой 7 на верхнем торце которой жестко установлена упорная планка 8,Над чашей 1 с зазором установлена крышка 9 с эксцентрично расположенной течкой 10, на крышке 9 установлены смеситель 11 с приводом 12, измельчитель 13 с приводом 14 и разгрузочный нож 15, Чаша 1 соединена посредством зубчатого венца 16, шестерни 17 с электродвигателем 18.Устройство работает следующим образом.Включением электродвигателя 18 приводят во вращение чашу 1 со скоростью 16-30 об/мин. Одновременно в противоположном направлении приводят в движение со скоростью 20-40 об/мин от привода 12 смеситель 11, а от привода 4 со скоростью 330-500 об/минизмельчитель 13. При этом затвор 4 находится в крайнем верхнем положении и вращается совместно с чашей 1 н разгрузочной воронкой 2 за счет шарнирного его крепления на винте 6,Кусковой материал размером 80 мм через течку 10 в определенном объеме подается на рабочую поверхностьчаши 1 и перерабатывается измельчителем 13 и смесителем 11 до гомогенного тестообразного состояния в течение 2-4 мин с добавлением воды до влажности глины 33-387, На этом заканчивается переработка глины и начинается процесс грануляции.Процесс грануляции характеризуется тем, что для сохранения поверхности раздела в зону действия измельчителя 13 подается тонкоиэмельченный сухой материал объемом 20-307 от общего объема глины. Объем добавляемого сухого материала зависит от1150019 Фиг. Заказ 2013/7 Тираж 541 Подпи ППП фПатавт", г.Уйгород, ул.Проектная, 4 пластичности глины, По мере движенияпереработанный материал попадает взону действия иэмельчителя 13, гдепроисходит его послойное иэмельчение(разделение) в горизонтальной плоскости, Далее материал поступает взону действия смесителя 11, гдепроисходит перемешивание (перелопачивание) материала. Таким образом,многократное .повторение этих операций создает дискретное поле сдвиговых напряжений в виде пространственной сетки с определенным шагом. Припоявлении в чаше 1 гранул требуемогоразмера, например 5 мм, с помощьювинта 6 путем вращения в неподвижной гайке 7 устанавливают зазор5 мм между разгрузочной воронкой 2и затвором 4. При этом планка 5взаимодействует с планкой 8, исключая воэможность вращения затвора 4.Образовавшиеся частицы размером 5 мм разгрузочным ножом 15 направляютсяв зазор и по мере продвижения междудвумя наклонными плоскостями (подвижной плоскостью загрузочной воронки и 5 неподвижной - затвором) окатываются,уплотняются и приобретают шаровиднуюформу. Так как процесс измельчения 10 происходит от большей величины комков к меньшей, то в результате сквозьзазор 5 мм, образованный затвором4 н разгрузочной воронкой 2, проходят гранулы, размер которых не пре вышает 5 мм. Частицы размером менее5 мм не успевают образоваться, чтообеспечивает получение гранул заданного размера.Использование предлагаемого уст ройства позволит получить гранулышаровидной формы и с заданным размером,