Компаундное измельчающее устройство в. к. артемьева

ОВЕТСКИХИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКдАРстненнОе плтентноестВО сссР (ГОспАтент ссс ОЮЗОЦИАЛ ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОП(76) Артемьев Владимир Константинович(57) Изобретение относится к технике тонкого помола и может быть использовано в различных отраслях промышленности, таких как цементная, фармацевтическая мукомольная и др, для получениятонкодисперсных порошков, Цель изобретения -снижение удельных энергозатрат при обеспечениитребуемой степени измельчения, повышение производительности и улучшение качества помола. Уаройство содержит бункер 17, через который в валновую мельницу 1 подается исходный материал. Отисточника давления гаэ подается к соплам 15 рабочего газа и включается привод 4 поворотногостола 3 валковой мельницы 1. Происходит разрушение материала за счет воздействия на него вал(л) Я 3 (11) 1839634(л) вксиоо ков. Поток газа подхватывает измельченные частицы и уносит их в зону сепаратора 6. Ротор 7 сепаратора вращается в отбойном кольце 8. Мелще частицы уносятся через сепаратор в циклон отделения готового продукта, а более крупные частицы падают в узлы циркуляции материала и через подводящие трубопроводы 12 - в смесительные камеры 13. Далее частицы увлекаются рабочим газом из сопел 15, разгоняясь в разгонных трубках 14 до требуемых скоростей, и измельчаются эа счет соударения встречных потоков в корпусе аппарата. Результирующая встречных потоков направлена вниз к валковой мельнице, За счет удара о валки частицы дополнительно измепьчаются и попадают на стол валковой мельницы. Восходящим потоком частицы с определенными размерами увлекаются вверх к сепаратору и цикл измельчения повторяется. В ходе работы устройства возможна непрерывная его подпитка новым материалом 1 ил.Изопреение Относится к технике тонкого помола и может быть использовано вр:уличных отраслях промышленности. такиа клк цементная, фармацевтическая, мукомольная и др для получения 5тонкодисперсных порошков, в частностипри производстве цемента, медикаментов,муки и т,д,Известен гаэоструйный измельчитель(авт,св. СССР йг 1513676, кл, В 02 С 19/06,1987), представляющий собой узлы подачиматериала со смесительными камерами,центральными и переферийными соплами,смонтированными на корпусе, и имеющийрабочую камеру. 15Недостатком этОго измельчителя является малый рабочий диапазон размеров исходных частиц перерабатываемогоматериала, Эффективное иэмельчение ма.териала происходит в случае, если первоначальные размеры частиц находятся впределах 50 - 200 мкм, при этом размерыизмельченных частиц составляют 10-20мкм,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является иэмельчающее устройство(777), с,91), представляющее собой смонтированные в одном корпусе валковую мельницу с валками, закрепленными свозможностью вращения относительно собственных осей симметрии и расположенными над поворотным столом, снабженнымприводом вращения, и вращающийся воэдушный сепаратор, размещенный над валковой мельницей и выполненный в видерешетчатого ротора, расположенного отбойном кольце и имеющего регулируемыйпривод вращения, Иэмельчающее устройство имеет значительно больший диапазонразмеров частиц перерабатываемого материала, Начальные размеры частиц могут составлять от нескольких мм до 100-150 мм,Недостатками данного измельчающего 45устройства являются значительный расходудельной энергии на измельчение материала и невысокая производительность его,Это объясняется большим значением кратности циркуляции частиц, достигающим 10 - . 5015, после чего их размер удовлетворяетпредъявленным требованиям. Кроме того,качество помола порошка невысокое, таккак практически все частицы имеют идентичную конфигурацию и дисперсность. определяемую применяемым способомпомола. При дальнейшем связывании частиц между собой желательно иметь спектрыразмеров частиц и их формы, Это существенно повышает качество связки, в частности цемент отличается более выли Ой прочностью,Целью изобретения является снижение удельного значения энергозатрат пр 1 обеспечении требуемой степени измельчения, повышение производительности и улучшение качества помола.Поставленная цель достигается тем, что компаундное иэмельчающее устройство, включающее смонтированные в одном корпусе валковую мельницу с валками, эакреплениыми с воэможностью вращения относительно собственных осей симметрии и расположенными над поворотным столом, снабженным приводом вращения, и вращающийся воздушный сепаратор, размещенный над валковой мельницей и выполненный в виде решетчатого ротора, расположенного в отбойном кольце и имеющего регулируемый привод вращения, снабжено струйным лзмельчителем. имеющим узлы циркуляции материала с подводящими трубопроводами, заканчивающимися сопловыми элементами, соединенными с источником давления, причем струйный иэмельчитель расположен между вааковой мельницей и воздушным сепаратором в одном с ними корпусе.Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемое измельчающее устройство отличается от известного всей совокупностью существенных и риэнаков. При исследовании заявляемого обьекта по патентным и научно-техническим источникам информации не было обнаружено технических решений, содержащих всю совокупность заявляемых признаков, На этом основании сделан вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "новизна",Как отмечено выше, известны струйные измельчители, однако в заявляемом техническом решении компаундного измельчаю- щего устройства струйный измельчитель имеет узлы циркуляции материала с подводящими трубопроводами, заканчивающимися сопловыми элементами, соединенными с источниками давления, Это обеспечивает воэможность доизмельчения материала в струйном измельчителе после валкового иэмельчителя, соединяя при этом в одном аппарате два различных типа помола, Разные типы помола обеспечивают различную конфигурацию и спектр размеров готового продукта, повышая его качество.Размещение струйного измельчителя между валковой мельницей и впдумным сепаратором в одном с ним корпус; позволяет получить положительньи 1 11,1,. ,1 сугцес 1 венчо сннзит знергоздтраты при со. хранении требуемой степени измельчения, повысить производительность и улучшить при этом качество помола. Новый эффект не является следствием простого соединения положительных свойств каждого типа измельчающих устройств. а достигается в результате создания нового типа измельчителя более высокого технического уровня. Соединение в одном корпусе струйного и валкового иэмельчителей позволяет снизить или полностью исключить необходимость ввода энергоносителя(рабочего газа от источника давления) в зоне валков для ожижения и уноса измельчаемого материа. ла. Укаэанную функцию выпо няет энергоноситель, подчодимый к соплам струйного измельчителя. Следует заметить, что простое последовательное соединение указанных агрегатов не позволяет получить указанный эффект. Другой составляющей, обеспечивающей зкономию энергии, является подготовка сырья к измельчению за счет удара частиц о валки на выходе из струйного измельчителя. Это повышает ка чество помола за счет использования третьего способа измельчения (ударного) и является одним из факторов снижения кратности циркуляции материала, повышения производительности и снижения энергозатрат, Другим фактором, снижающим кратность циркуляции и энергозатраты, является совмещение двух различных типов помола в одном устройстве, при этом в отличие от простого возврата материала, не прошедшего сепарацию, в данном устройстве возврат осуществляется через узлы циркуляции с попаданием в зону измельченияструйного аппарата и достижением требуемых размеров частиц эа 1 - 2 циркуляции вместо многократной циркуляции.Результаты сравнительйых испытаний, проведенных с использованием прототипа, предлагаемого технического решения и последовательной комбинации прототипа со струйным измельчителем. представлены в таблице. Последовательная комбинация прототипа и предлагаемого решения проверялась при обработе материала последовательно в одном, а затем в другом аппарате и по схеме с непрерывным отбором продукта из валкового измельчителя с подачей его в струйный иэмельчитель; второй вариант более эффективен и в таблице приведены его сравнительные данные.Из приведенных данных видно, что предлагаемое устройство позволяет снизить в сравнении с прототипом удельные энергозатраты на проведение процесса более чем в 2 раза, сократив кратность цирку прототипом,Таким образом, сравнительный анализи редлагаемого технического решения, представляющего собой новую совокупность при 35 знаков. сообщающих измельчителю всравнении с известными конструкциями новые свойства, позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого обьекта критерию"существенное отличие".40 На чертеже представлен продольныйразрез предлагаемого усройства.Устройство содержит валковую мельницу1 с валками 2, закрепленными с возможностью вращения относительно собственных45 осей симметрии. Валки расположены над поворотным столом 3, снабженным приводом4 вращения. Валковая мельница размещена в корпусе 5, Вверху последнео расположен вращающийся воздушный сепаратор 6,50 выполненный в виде решетчатого ротора 7,размещенного в отбойном кольце 8 и имеющего регулируемый привод 9, Между валковой мельницей 1 и воздушным сепаратором6 в одном с ними корпусе 5 размещен струй 55 ный измельчитель 1 О, имеющий четыре узла11 циркуляции материала с подводящимитрубопроводами 12; заканчивающимисясмесительными камерами 13 с разгоннымитрубками 14. В камерах 13 размещены сопла 15 рабочего газа, соединенные с источ 5102030 ляцпи в 5 раз и повысив при это произгз днтезьчость в 7 раз, 8 сравнениипр; с 1 ой последовательной комбинацией прототипа со струйным измельчителем предлагаемое устройство позволяет снизить кратнось циркуляции материала в 2 раза. повысив в 2 раза его производительность, и снизить на 50=,ь удельные знергозатраты, При этом режим работы прототипа при данной удельной поверхности продукта являетсяоптимальным. Качество помола измельчен- ного продукта оценивается по степени его дисперсности, В случае использования прототипа готовый продукт имел следующий дисперсный состав: 10 частиц с размером10-20 мкм, 10=ь менее 10 мкм 80 частиц с размером 20 - 30 мкм, Использование предлагаемого технического решения позволяет получить следующий состав; 304 частиц с размерами 5 - 10 мкм, 40 10-20 мкм и 30,20-30 мкм. Данные приведены при настройке сепаратора на 20 - 30 мкм.Проверка осуществляла "ь при измельчении цементного клинкера, При прочих равных условиях использование предлагаемого устройства в сравнении с прототипом позволило получить вместо цемента марки 300 цемент марки 400. Использование комбинации измельчителей существенно не поэышает качества цемента в сравнении сПрототип Предлагаемое устройство Комбинацияпрототипа со струйным изме- льчителем ЭО 12 4000 0,5 25 45 ником 16 давления. На уровне валковой мельницы 1 в корпусе 5 имеется загрузочный бункер 17, В корпусе 5 выше разгонных трубок 14 имеется приемник 18 материала, выполненный в виде заборной чаши и сое диненный с узлами 11 циркуляции посредством подводящих трубопроводов 12.Устройство работает следующим образом.Через загрузочный бункер 17 в валко вую мельницу 1 подается исходный материал. От источника 16 давления гаэ подается к соплам 15 рабочего газа и включается привод 4 поворотного столз 3 валковой мельницы 1, Происходит разрушение материала за 15 счет воздействия на него валков 2. Поток газа подхватывает измельченные частицы и уносит их в зону сепаратора 6. Ротор 7 сепаратора 6 вращается в отбойном кольце 8 с помощью регулируемого привода 9. Мел кие частицы уносятся через сепаратор 6 в циклон отделения готового продукта, а более крупные частицы падают в узлы 11 циркуляции материала (всего их четыре, работает они попарно- по одному с каждой 25 стороны) и через подводящие трубопроводы 12 - в смесительные камеры 13. Далее частицы увлекаются рабочим гззом из сопел 15, разгоняясь в разгонных трубках 14 до требуемых скоростей, и измельчаются за 30 счет соударения встречных потоков в корпусе 5. Результирующая встречных потоков направлена вниз к валковой мельнице 1, За счет удара о валки 2 частицы дополнительно иэмельчаются и попадают на стол валковой 35 мельницы 1. Восходящим потоком частицы с определенными размерами увлекаются вверх к вращаемуся сепаратору 6 и цикл измельчения повторяется. В ходе работы устройства возможйа непрерывная его под" Расчетно-экспериментальные эначенйя. питка новым материалом, Это достигается применением клапана либо шнекового транспортера (не показаны). В случае шнекового транспортера роль клапана выполняет реборда шнека.Устройство опробовано с использованием базовой мельницы и классификатора (.КЯ 6 фирмы (.ОЕЯСНЕ, Габариты прототипа составляют 1914 мм. Габариты предлагаемого технического решения - 2914 мм, Подвод энергоносителя осуществляется от идочника давления 0,6 МПа с расходом 10 м /мин. Производительность устройства составила 40 т/ч при суммарной потребляемой мощности электродвигателя 400 кВт, Потребляемая мощность прототипа составила 500 кВт при производительности 20 т/ч. Удельные энергоэатраты составили при этом 12 кВт.ч/т для предлагаемого измельчителя, 25 кВтч/т для прототипа. Качество помола цементного клинкера соответствовало цементу марки 400, по прототипу цементу марки 300, Применение предлагаемого компаундного измельчаю- щего устройства позволяет снизить удельные энергозатраты на измельчение тонны материала в сравнении с прототипом не менее чем в 2 раза при сохранении требуемых значений степени измельчения, повысив при этом производительность и качество помола материала за счет его полидисперсного свойства. Ожидаемый экономический эффект при использовании данного измельчающего устройства только в цементной промышленности составляет не менее 50 млн.рубпри продаже его за рубеж - доход не менее 1 млн.долларов.Составитель Н,БибинаРедактор М,Стрельникова Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик Заказ 3410 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производстеенно.издэтельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.гагарина 101 Формула изобретенияКомпаундное измельчающее устройство, включающее смонтированные в одном корпусе валковую мельницу с валками, закрепленными с возможностью вращения относительно собственных осей симметрии, расположенными над поворотным столом, снабженным приводом вращения, и вращающийся воздушный сепаратор, 10 размещенный над валковой мельницей и выполненный в виде решетчатого ротора, расположенного внутри отбойного кольца и имеющего регулируемый привод враще 1 ния, отличэющРеся )ем, гп, с 1(л ю с: жения удельных энергоза;рот при обеспечении требуемой степени измельч. ния, повышения производительности и улучшения качества помола, оно снабжено струйным измельчителем, имеющим узлы циркуляции материала с подводящими трубопроводами, заканчивающимися соплов ыми элементами, соединенными с источником давления, причем струйный измельчитель расположен между вал:овой мельницей и воздушным сепаратором в одном с ним корпусе,