Планетарная мельница

0103 СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1)4 В 02 С 17 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ ОБРЕТЕНИ СА юю свидятельст К ДВТ 9 - 3 5 7. Бюл. 11 9т химии твердоминерального с о тел рья марин(57) Изобретение относиттарным мельницам для тонмельчения, механическойминерального .сырья.и проханохимических реакций,мельница содержит корпус к плане го из ктив едения ланета я ный г омо,БО, 1294 барабан 2 с крьппкои 3 и мелющим телом 4. Держатель 5 размещен на конце водила 6, Шкив 7 держателя 5 через ремень 8 соединен с неподвижным шкивом 9, Водило 6 приводится во вращение осью 10, соединенной с электродвигателем, Каждое мелющее тело 4 и внутренняя поверхность помольного барабана 2 выполнены в ниде сопряженных своими основаниями усеченных конусов, число которых кратно двум, причем высоты торцовых усеченных конусов внутренней поверхности помольного барабана больше высот соответствующих усеченных конусов мелющего тела на величину дЬ, определяемую из выражения Й = (0,02-0,10)пй, где и - число пар усеченных конусов мелющего тела; Ь - высота усеченного конуса мелющео тела. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.45 Изобретение относится к помольному оборудованию, в частности к планетарным мельницам, и может быть использовано для тонкого измельчения,механической активации минерального 5сырья и проведения механохимическихреакций.Цель изобретения - повышение эффективности процесса измельчения иактивации при одновременном снижениистепени загрязнения продукта.На Фиг. 1 изображена планетарнаямельница, общий вид, разрез (симметричная относительно центральной осичасть мельницы не показана); нафиг. 2 - мелющее тело и помольный барабан с обозначениями их основных параметров.Планетарная мельница содержит корпус 1, помольный барабан 2 с крьппкой 3 и мелющим телом 4. Помольныйбарабан 2 укреплен в держателе 5.Держатель 5 размещен на конце водила 6,1Шкив 7 держателя 5 через ремень 8 соединен с неподвижным шкивом 9. Водило 6 насажено на ось 10, соединеннуюс электродвигателем (приводом).В результате экспериментов установлено, что из различных форм мелющего тела мелющее тело 4 в виде сопряженных своими основаниями усеченных конусов с соответствующим ему барабаном (фиг. 2) дает наибольший эффект измельчения и механической активации сырья при относительно меньшей степени загрязнения продукта.При этом наилучшие результаты получены в тех экспериментах, в которых число усеченных конусов кратно 2,высоты Ь всех конусов, мелющего те-,ла 4 и конусов, составляющих среднюючасть полости помольного барабана 2соответственно равны между собой, авысота Ь торцовых конусов полостипомольного барабана 2 больше высотыЬ соответствующих конусов мелющеготела 4 на величину аЬ, которая определяется соотношениемаЬ = (0,02-0,10)ЬЬ,при этом Ь" = Ь + ьЬ,где Ь - высота усеченного конуса мелющего тела или высота усеченного конуса средней части помольного бараба 155п - число пар конусов мелющего тела или помольного барабана;Ь - высота торцового усеченногоконуса помольного барабана; лЬ - разность между высотой Ьторцового усеченного конуса помольного барабана или, что то же самое,зазор между торцом мелющего тела иднищем помольного барабана.При значении лЬ, меньшем величины 0,02 пЬ, движение мелющего тела 4затрудняется из-за трения его торцово днища помольного барабана 2. Одновременно увеличивается степень загрязнения продукта. При значении,пЬ,большем величины 0,10 иЬ, происходитсильное налипание обрабатываемого сырья на днища помольного барабана 2.Одновременно снижается эффективностьмеханической обработки.Кроме этого, должно выполнятьсяусловие, обеспечивающее следующие соотношения параметров мелющего тела ипомольного барабана:(3 тс 1 ъ Оь 5 и с,= о,20где Й и Й - соответственно диаметры оснований мелющего тела 4 и полости помольного барабана 2;Ы. и о - соответственно углымежду образующими мелющего тела 4 иполости помольного барабана 2.Параметры а,: 1 б ) 0,5 и д =о=Б 3 20 также оптимальны. При Й,Йп с 0,5 эффективность обработкипадает вследствие образования вцентре барабана плохо перемешиваемойзоны. При Ы с 20 между рабочей поверхностью помольного барабана 2 имелющим телом 4 возникают большие силы трения, вызывающие, с одной стороны, разогрев обрабатываемого вещества и, как следствие, отжиг дефек-.тов и соответственно снижение эффекта активации, а с другой - увеличениестепени загрязнения продукта.Использование одного мелющего тела 4 в виде сопряженных своими основаниями усеченных конусов с соответствующим ему помольным барабаном 2позволяет, кроме того, легко и количественно извлекать продукт из помольного барабана 2.Планетарная мельница работает следующим образом.В помольный барабан 2 загружаетсяобрабатываемое вещество и мелющее тело 4. Помольный барабан 2 закрываетсякрышкой 3 и укрепляется в держателе 5мельницы. Крутящий момент от электродвигателя через ось 10 и водило 6 передается помольному барабану 2, который приводится в движение вокруг цен312943 тральной оси мельницы (с сь вращения. водила) и одновременно вокруг оси, держателя 5 посредством ременной передачи между неподвижным шкивом 9 и шкивом 7 держателя 5. При этом мелю щее тело 4 под действием центробежной силы прижимается к .внутренней поверхности помольного барабана 2 и катится по ней. Попадающее между мелющим телом 4 и внутренней поверхностью помольного барабана 2 сырье раздавливается. Кроме того, между точками поверхности помольного барабана 2 и мелющего тела 4 возникает градиент скоростей, Он появляется в результате взаимодействия мелющего тела 4 с об-. рабатываемым веществом,. которое по высоте помольного барабана 2 распределяется неравномерно вследствие нали 0 чия сопряженных своими основаниями конусов, в полости которых действует градиент центробежной силы. Благодаря градиенту скоростей, попадающее между мелющим телом 4 и стенкой помоль Форма мелющеготела Степень Степень загряз- активаВремя обра- ботки циипродукта, Х нения продукта, 7 вещества, мин 77 4Испытания мельницы с помольньм барабаном и мелющим гелом, выполненным в виде усеченных конусов, проводят н сравнении с другими наиболее эффективными мелющими телами. Результаты испь 1 таний представлены в таблице, В качестве сырья используют гидроксид алюминия. За степень активации принимают степень аморфизации обрабатываемого вещества, которую определяют как величину обратной интенсивности дифракционных пиков на рентгенограммах.В таблице показано влияние формы мелющих тел на загрязнение продукта и степень его активации.Призма шестигранная 4,1 0,20 12 0,66 11,2 0,59 11,6 1,33 37,0 30 Цилиндр 12 Тело в видесопряженныхусеченныхконусов 0,16 37,1 0,52 76,3 12 ного барабана 2 сырье подвергается нетолько раздавливанию, но и сдвиговымдеформациям, и интенсивному истиранию, в результате чего эффективностьпомола резко возрастает. Более про-должительная обработка сырья, чемэто требуется для помола, в конечномсчете приводит к его аморфизации иактивации, а в случае совместной обработки двух и более компонентов - ких взаимодействию, т.е. к механохи 1мической реакции. Кроме того, благодаря тому, что высоты всех конусов,составляющих среднюю часть полостипомольного барабана 2 и мелющего тела 4, соответственно равны между собой, а высота торцовых конусов полости помольного барабана больше высотысоответствующих конусов тела, в процессе работы мельницы мелющее тело,прижимаясь к внутренней поверхностибарабана и катясь в конусах полости,автоматически центрируется. При этомтрение между торцовыми поверхностямимелющего тела и днищами барабана отсутствует, что приводит к снижениюстепени загрязнения продукта материалом мелющего тела и барабана. Современем рабочие поверхности тела ибарабана притираются, что приводитк еще большему повышению эффективности работы мельницы и к дополнительному снижению степени загрязненияпродукта. 40Как видно из таблицы, обработка вещества мелющим телом в виде сопряженных усеченных конусов более эффективна, чем обработка телами дру ГОЙ ФОРмы Так например за 3 минобработки мелющим телом в вице сопряженных усеченных конусов достигагется тот же эффект активации, что ипри обработке цилиндрическим теломза 12 мин. При обработке вещества вмельнице с телом в виде шестиграннойпризмы достигается еще меньший эффект активации, При этом степень загрязнения продукта при обработке его. телом в виде сопряженных усеченныхконусов самая низкая. Испытание мелющих тел другой формы дает еще более худшие результаты, чем в случаеиспользования тел в виде цилиндра и4377 г. оставитель В.ехред Л. Олейни в Корректор М, Ша Редактор С. Пека и Подписноемитета СССРоткрытийя наб д. 4/5 ул. Проектная,роизводственно-по ическое предприятие, г. Ужг 5 129 призмы (либо сильное загрязнение продукта, либо слабую степень его активации).Таким образом, предлагаемая планетарная мельница, предназначенная для тонкого измельчения и механической активации веществ, обеспечивает высокую эффективность механической обработки сырья и позволяет получать продукт высокого качества - с высокой степенью активации и низкой степенью загрязнения материалом мелющих тел и барабанов. Формула изобретения 1. Планетарная мельница, содержащая корпус, внутри которого установлены помольные барабаны с мелющим телом в каждом, водило и привод, о т - л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса измельчения и активации при одновременном снижении степени загрязнения Заказ 411/4 тираж 573 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушскпродукта, мелющее тело и внутренняяповерхность помольного барабана выполнены в виде сопряженных своими основаниями. усеченных конусов, числокоторых кратно двум,2. Мельница по и. 1, о т л и ч а -ю ш а я с я тем, что углы между образующими и высота каждого усеченного конуса мелющего тела равны междусобой и равны углам между образующимии высоте усеченных конусов среднейчасти внутренней поверхности помольных барабанов, а высоты торцовых усе 15ченных конусов внутренней поверхности помольного барабана больше высотсоответствующих усеченных конусовмелющего тела на величину кЬ, определяемую из выраженияйЬ = (0,02-0,10)гй,где и - число пар усеченных конусовмелющего тела;Ь - высота усеченного конуса мелющего тела,