Устройство для измельчения материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) 111) 058 А 19/12 1)5 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ 22рно-металлургически А.Пологов ельство СССС 19/12, 198 4) УСТ РО Й СТВ ОАТЕРИАЛОВ Я ИЗМЕЛЬЧЕНИЯЮ(57) Изобретение относится к технике для измельчения материалов и позволяет снизить удельные энергозатраты, повысить производительность и качество готового продукта. Устройство содержит корпус 1 с вертикальной камерой 2, образованной сквозными отверстиями 3 в дисках 4, установленных один над другим с зазором 5 и укрепленных в плитах 6, смонтированных с воэможностью возвратно-поступательного перемещения по горизонтали один относительно другого, а также установленную эквидистантно стенкам корпуса 1 внутреннюю отражательную.1740058 10 20 25 30 35 40 45 стенку 11, расположенную вокруг камеры 2 с днищем. в виде диска 9 с выемкой 10, укрепленного в плите 8,смонтированной с возможностью возвратно-поступательного перемещения по горизонтали. В камере 15 выполнены отверстия 18, через которые пропущены с возможностью осевого перемещения трубы 26 с соплами 39, входящими в полость разгрузочной камеры 15, К верхИзобретение относится к устройствамдля измельчения материалов, может бытьиспользовано в горной, металлургической,химической промышленности, промышленности стройматериалов и других отраслях, втом числе при подготовке к анализу проб, икасается усовершенствования устройствапо авт.св. М 1130400,Недостатком известного устройствадля измельчения материалов по авт,св, 1 Ф1130400 является снижение качества готового продукта иэ-за снижения стабильностигранулометрической характеристики готового продукта.по мере износа торцовых поверхностей дисков, что требует периодическойрегулировки зазора между ними, вследствиечего уменьшается рабочее время работы устройства, а следовательно снижается производительность и повышаются удельныеэнергозатраты.Цель изобретения - снижение удельныхэнергозатрат, повышение производительности и качества готового продукта.Указанная цель достигается тем, что устройство для измельчения материалов поавт,св, В 1130400, содержащее корпус срасположенной в нем вертикальной камерой, образованной сквозными отверстиямив дисках, установленных один над другим сзазором и закрепленных парами в плитах,смонтированных с возможностью возврат-,но-поступательного перемещения по горизонтали один относительно другого, а такжеустановленную эквидистантно стенкам корпуса внутреннюю отражательную стенку,расположенную вокруг вертикальной камеры, снабженной днищем, выполненным ввиде дополнительного диска, закрепленногов дополнительной плите, смонтированной свозможностью возвратно-поступательногоперемещения по горизонтали, причем в дополнительном диске выполнена выемка снаклонной боковой поверхностью, образующей расширенное в сторону вертикальнойкамеры отверстие, при этом внутренняя отражательная стенка смонтирована на аморней части камеры 15 для прохода энергоносителя в.нее присоединена одним концом раэгонная трубчатая камера 21 с отводящим патрубком 22 и мелющим нагнетателем. Камера 21 присоединена вторым концом 24 к выходному патрубку 25 разгрузочной воронки 16, Камера 2 и стенка 11 смонтированы на амортизаторах 12. 1 ил. тизаторах; снабжено пропущенными через верхнюю часть корпуса с возможностью осевого перемещения трубами с соплами для отвода готового продукта, расположенными в полости между вертикальной камерой и внутренней отражательной стенкой, а также разгонной трубчатой камерой с мелющим нагнетателем в ней и отводящим патрубком готового продукта, соединенной одни концом через верхнюю часть корпуса и другим концом через нижнюю его часть с полостью между вертикальной камерой и внутренней отражательной стенкой,На чертеже схематично изображено устройство для измельчения материалов, продольный разрез.Устройство для измельчения материалов содержит корпус 1 с вертикальной камерой 2, образованной сквозными отверстиями 3 в дисках 4, установленных в корпусе 1 один над другим с зазором 5 и закрепленных в плитах 6 с воэможностью возвратно-поступательного перемещения по горизонтали один относительно другого, направляющими 7, соединенными с приводом (не показан) возвратно-поступательного перемещения, Сквозные отверстия могут быть выполнены в виде вырезов (четырехугольного, пирамидального, круглого с ребрами или билами и др,). Диски нижележащих ярусов в верхней части могут быть снабжены коническими выступами, входящими с зазором в отверстия дисков вышележащих ярусов. В нижней плите 8 рабочая поверхность диска 9 выполнена с выемкой 10. Между плитами 6 и стенками корпуса 1 расположен материалоосадитель 11, выполненный в виде смонтированной совместно с вертикальной камерой 2 на амортизаторах 12 внутри корпуса 1 внутренней отражательной стенки. На входе в вертикальную камеру 2 расположена загрузочная воронка 13. Диски 4 и 9 могут быть выполнены футерованными (абразив, резцовая поверхность, карборунд и др,) с целью повышения истирающей способности между ними.Направляющие 7 соединены с материалоосадителем 11 уплотнительными элементами 14 (сильфонами, эластичными рукавами и др,), Между материалоосадителем 11 и плитами б расположена разгрузочная камера 15, на выходе которой расположена разгрузочная воронка 16.В верхней части разгрузочной камеры 15 корпуса 1 устройства с внешней стороны вертикальной камеры 2 выполнены дополнительные отверстия 17 и 18 для прохода энергоносителя, к одному из которых (17) посредством патрубка 19 присоединена одним концом 20 расположенная с внешней стороны материалоосадителя 11 разгонная трубчатая камера 21 с отводящим патрубком 22 готового продукта и мелющим нагнетателем 23 в ней, другой конец 24 присоединен к выходному патрубку 25 разгрузочной воронки 16, соединенной через нижнюю его часть с полостью между вертикальной камерой и внутренней отражательной стенкой. Устройство снабжено пропущенными через верхнюю часть корпуса в другие дополнительные отверстия 18 с возможностью осевого перемещения трубами 26, крепежными элементами 27 в патрубках 28.Разгоннэя трубчатая камера 21 включает зону 29 измельчения материала с входным патрубком 24, зону 30 классификации измельчаемого материала с выходным патрубком 20, Участок разгонной трубчатой камеры 21 в зоне 29 измельчения выполнен прямолинейным или с малой кривизной, в т,ч. кривизной с периодически изменяющимся знаком, а участок зоны 30 классификации выполнен криволинейной формы зндкопостоянной кривизны с Отводящим патрубком 22 (отводящих патрубков может быть установлено больше с целью получения готового продукта различной фракции) для отбора готового продукта с фракциями, достигшими заданной крупности, и может быть снабжен инерционным разделителем 31, Разгонная трубчатая камера 21 снабжена мелющим нагнетателем 23 (аэробильная мельница, мельница-вентилятор и др.), смонтированным между выходным патрубком 25 разгрузочной воронки 16 и входом участка зоны 29 измельчения материала, Внутри корпуса 32 мелющего нагнетателя 23 расположен на приводном валу 33 ротор 34 с бильными лопатками 35. Корпус 32 снабжен ударными элементами 36 и имеет входной 37 и выходной 38 каналы. Трубы 26 снабжены соплами 39 для отвода готового продукта, расположенными в полости между вер 1 икальной камерой и внутренней Отражательной стенкой. Устройство для измельчения материалов работает следующим образом.После включения в работу привода плитыб, соединенные с ним через направляющие 7,начинают движения в горизонтальной плоскости в различном направлении одна относительно другой. После этого в загрузочнуюворонку 13 загружают материал, которыйпоступает на вход вертикальной камеры 2, азатем под действием гравитационных силзаполняет всю камеру, где он подвергаетсядинамическому измельчению между дисками 4 двух соседних плит б за счет разностилинейных скоростей их движения под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил. В результате непрерывногопериодического смещения дисков 4 измельченный материал выбрасывается в зазор 5,образованный дисками 4, где измельчается20 до необходимой тонкости. Тонкость измельчения регулируется величиной зазора 5между дисками 4. Измельченный материал,выбрасываемый из зазора 5, вследствие периодического смещения плит б с дисками25 одна относительно другой в горизонтальном направлении попадает в разгрузочнуюкамеру 15 и из нее - в разгрузочную воронку16. Выброшенные из зазоров 5 динамическими силами в разгрузочную камеру 1530 мелкие частицы под действием сил тяжестиопускаются в разгрузочную воронку 16, акрупные частицы материалов, обладающиебольшей кинетической энергией, дополнительно измельчаются от удара о стенки ма 35 териалоосадителя 11 и частичноосаждаются на них, а частично опускаютсяв разгрузочную воронку 16, Раз, рузка осажденного на стенках материалоосадителя 11материала осуществляется под действием40 вибрационных колебаний на амортизаторах12 его стенок путем неравномердого разброса частиц материала с зазоров 5 междудисками 4, что позволяет проводить дополнительное измельчение материала во всем45 объеме корпуса устройства за счет сил инерции, В результате улучшаются гранулометрический состав и качество готовогопродукта. Появляется возможность измельчать влажный материал, склонный к комко 50 ванию, т.е. повышается эффективностьпроцесса измельчения,Выполнение рабочей поверхности диска 9 нижней плиты 8 с выемкой 10 с наклонной боковой поверхностью и выходным55 отверстием, обращенным в сторону вертикальной камеры 2, позволяет за счет динамических сил при движении диска 9 сплитой 8 подавать по наклонным стенкамвыемки 10 находящийся в нем материал взазор между дисками, где он измельчается51015 20 25 30 35 40 45 50 55 и выбрасывается в разгрузочную камеру 15, в результате чего после измельчения на дне выемки 10 нет остатков материала,Выполнение дисков футерованными (корунд и др,) позволяет повысить их истирающую способность существенно снизить износ.Из полости разгрузочной камеры 15 посредством труб 26 с соплами 39 отводятся мелкие фракции измельчаемого материала крупности готового продукта, в результате чего снижается переизмельчение материала, что ведет к снижению удельных энергозатрат, повышению производительности устройства и качества готового продукта, а следовательно к повышению эффективности работы устройства.При вращении приводного вала 33 мелющего нагнетателя 23 вращающийся ротор 34 с бильными лопатками 35 создает поток энергоносителя, всасываемый во входной канал 37 и нагнетаемый в выходной канал 38. В результате поток энергоносителя циркулирует по кольцу: разгрузочная камера 15 - мелющий нагнетатель 23 - разгонная трубчатая камера 21 - разгрузочная камера 15. Измельчаемый материал поступает из разгрузочной воронки 16 через патрубки 24 и 25 во входной канал 37 мелющего нагнетателя 23, откуда он попадает на бильные лопатки 35 вращающегося приводным валом 33 ротора 34 и ударные элементы 36 корпуса 32 мелющего нагнетателя, где происходит его интенсивное смешивание с потоком энергоносителя и измельчение крупных и пластинчатых частиц, Измельченный в мелющем нагнетателе 23 до необходимой крупности материал через выходной канал 38 нагнетателя 23 с большой скоростью направляется в полость разгонной трубчатой камеры 21, в результате чего нагнетаемый мелющим нагнетателем циркулирующий поток энергоносителя движется по кольцу: мелющий нагнетатель 23 - разгонная трубчатая камера 21 - разгрузочная камера 15 - мелющий нагнетатель 23. Поток азросмеси (или гидросмеси в случае мокрого помола), состоящий из мелких частиц, достигших крупности частиц готового продукта, отводится через отводящий патрубок 22, а второй поток аэросмеси, состоящий из крупных частиц (по крупности больше фракции частиц, отводимых через отводящий патрубок 22), по разгонной трубчатой камере 21 направляется в разгрузочную камеру 15, где под воздействием струи циркулирующего потока аэросмеси частицы материала дополнительно измельчаются от соударения с частицами измельчаемого материала, вылетающими через зазоры между движущимися дисками 4 и 9 вертикальной камеры 2 в разгрузочную камеру 15. Частично разрушившись, материал поступает в полость корпуса 32 мелющего нагнетателя 23. При этом за счет частичного отвода мелких частиц из полости разгрузочной камеры 15 посредством труб 26 с соплами 39 в обход полости корпуса 32 мелющего нагнетателя 23 и вследствие деформационного нагружения в. основном только крупных частиц повышается интенсивность процесса измельчения в полостях мелющего нагнетателя 23 и разгонной трубчатой камеры 21, а также разрушающая их нагрузка, В результате улучшается тонина помола частиц и снижается переизмельчение частиц за один циркуляционный цикл, Крупные частицы в мелющем нагнетателе 23 более свободными от обволакивающих их мелких частиц поверхностями за счет энергонапряженного ударно-отражательного нагружения, после чего выводятся через выходной канал 38 в полость разгонной трубча гой камеры 21, При дальнейшем движении нагнетаемый мелющим нагнетателем 23 поток аэросмеси движется по разгонной трубчатой камере 21 в турбулентном потоке, вследствие чего происходит интенсивное измельчение мелких частиц крупными и частичное измельчение крупных частиц за счет столкновения частиц между собой, взаимного соударения и трения их между собой и о стенки полости разгонной трубчатой камеры 21, В зоне 29 измельчения разгонной трубчатой камеры 21 твердые частицы аэросмеси в замкнутом циркулирующем турбулентном потоке, соударяясь между собой и о стенки камеры, самоизмельчаются но не классифицируются, так как участок разгонной трубчатой камеры в зоне 29 измельчения выполнен прямолинейным или с малой кривизной, За счет дополнительного воздействия на поток, несущий твердые частицы, пульсационными колебаниями, а также выполнения участка разгонной трубчатой камеры 21 в зоне 29 измельчения знакопеременной кривизны в полости разгонной трубчатой камеры 21 периодически изменяется скорость циркулирующей аэросмеси, В результате увеличивается частота пульсационного движения твердых частиц, приводящего к интенсивному разрушению слоистой структуры и перемешиванию слоев аэросмеси, что интенсифицирует процесс принудительно-динамического самоизмельчения,В зоне 30 классификации, имеющей криволинейную форму знакопостоянной кривизны, твердые частицы нс. только измельчаются, взаимодействуя од;:а с другой, но и разделяются за чет взаимодействия1740058 10 40 50 Составитель Л.ЧубуковаРедактор А.Маковская Техред М.Моргентал корректор Т,Малец Заказ 2033 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 центробежных и центростремительных сил, возникающих при резком повороте потока аэросмеси в колене, в результате чего более легкие частицы, движущиеся в области, прилегающей к внутренней стороне трубчатой камеры, попадают в поток энергоносителя, отсасываемого через инерционный разделитель 31, Отработанный энергоноситель отводится через механизм отсоса отработанного энергоносителя и разгрузочный отводящий патрубок 22 устройства при достижении мелкими фракциями измельчаемого материала крупности готового продукта. В результате в готовом продукте количество переизмельченных частиц сокращается, сокращается время измельчения, уменьшается износ измельчительных органов, снижаются удельные энергозатраты при одинаковом как в предлагаемом, так и в прототипе, объеме загружаемого материала. Достигаемая крупность готового продукта становится ниже, а процесс измельчения проходит интенсивнее при одновременном повышении равномерности фракционного состава и качества готового порошкообразного продукта, что позволяет использовать устройство для подготовки проб на экспрессс-анализ.Выполнение вертикальной камеры 2 и отражательной стенки 11 смонтированными на амортизаторах 12 совместно позволяет снизить динамические нагрузки на корпус 1 устройства, что повышает долговечность устройства.Осевое перемещение труб 26 с соплами 39 для отвода готового продукта позволяет располагать их в полости между вертикальной камерой и внутренней отражательной стенкой в зоне наибольшего сосредоточения мелких фракций измельченного материала, выбрасываемого из зазоров 5 между 5 дисками, что позволяет улучшить отвод мелких фракций измельчаемого материала крупности готового продукта, В результате снижается переизмельчение материала, что ведет к снижению удельных затрат, повы шению производительности устройства икачества готового продукта, т.е, повышается эффективность работы устройства,Предлагаемое устройство для измельчения материалов повышает производитель ность и качество готового продукта приодновременном снижении удельных энергозатрат. Формула изобретения 20 Устройство для измельчения материалов по авт,св, М 1130400, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью снижения удельных энергозатрат, повышения производительности и качества готового продукта, оно 25 снабжено пропущенными через верхнюючасть корпуса с возможностью осевого перемещения трубами с соплами для отвода готового продукта, расположенными в полости между вертикальной камерой и внутрен ней отражательной стенкой, а такжеразгонной трубчатой камерой с мелющим нагнетателем в ней и отводящим патрубком готового продукта, соединенной одним концом через верхнюю часть корпуса и другим 35 концом через нижнюю его часть с полостьюмежду вертикальной камерой и внутренней отражател ь ной стен кой.