Дробильно измельчительная установка
Полезная модель относится к измельчительному оборудованию, преимущественно для измельчения углеграфитовых материалов и известняка, с получением крупнозернистых фракций. Дробильно-измельчительная установка содержит вертикальный цилиндрический корпус с соосно установленным на валу чашеобразным ротором со съемным кольцом, которое сопряжено с его рабочей поверхностью и наклонной волнообразной поверхностью в окружном направлении. Установка дополнительно снабжена регулировочным кольцом, выполненным в виде обратного конуса, при этом между съемным и регулировочным кольцами образованы полости дробления, выгрузки и калибровочная разгрузочная щель. На верхней поверхности регулировочного кольца закреплен статор, выполненный из наружного и внутреннего цилиндров между которыми равномерно распределены лопасти. Конусность нижней части съемного кольца равна конусности верхней части чаши ротора, а размер лопасти статора в радиальном направлении равен 0,4 от радиуса ребра чаши ротора, при этом регулировочное кольцо со стороны кольцевой полости выполнено с наклонной гладкой поверхностью. Данная установка позволит уменьшить удельный расход энергии, увеличить производительность и исключить переизмельчение материала. 3 з.п. ф-лы, 4 илл.
Полезная модель относится к измельчительному оборудованию, преимущественно для измельчения углеграфитовых материалов и известняка, с получением крупнозернистых фракций.
Известна мельница для измельчения руд и других материалов, содержащая цилиндрический корпус, внутри которого установлен на подшипниковых опорах чашеобразный ротор. Чаша ротора снабжена радиальными перегородками (см. патент РФ №2084287, МПК7 В 02 С 13/14, опубл. 20.07.1997 г.).
Недостатком известного устройства является низкая эффективность динамического самоизмельчения из-за малой разности скоростей материала, выходящей из чаши ротора и скорости материала, находящейся над ротором, а также накапливание в рабочем пространстве окатанных частиц материала «критических» размеров, которые измельчаются крайне неэффективно. Кроме того сита забиваются материалом, что приводит к переизмельчению материала и снижению производительности.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является центробежная мельница для измельчения углеграфитовых материалов и известняка и состоит из вертикально расположенного цилиндрического корпуса с валом, на котором закреплен чашеобразный ротор. Регулировочное и съемное кольцо образует по окружности ряд камер дробления материала и калибровочную разгрузочную щель (см. а.с. СССР №1741889, MПK 7 B 02 C 7/08, 13/14, опубл. 23.06.1992 г.).
Недостатками прототипа являются низкая эффективность самоизмельчения материала, что снижает производительность мельницы и увеличивает удельный расход энергии на тонну готового продукта.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение удельной производительности, эффективности самоизмельчения материала и снижение удельного расхода энергии.
Техническим результатом является значительный перепад скоростей потока материала, выходящего из чашеобразного ротора и материала, находящегося над чашеобразным ротором, что увеличивает эффективность самоизмельчения материала в активной зоне.
Решение технической задачи достигается тем, что в известной дробильно-измельчительной установке, содержащей вертикальный цилиндрический корпус с соосно установленным на валу чашеобразным ротором со съемным кольцом, которое сопряжено с его рабочей поверхностью и наклонной волнообразной поверхностью в окружном направлении, согласно полезной модели, она дополнительно снабжена регулировочным кольцом, выполненным в виде обратного конуса, при этом между съемным и регулировочным кольцами образованы полости дробления, выгрузки и калибровочная разгрузочная щель. На верхней поверхности регулировочного кольца закреплен статор, выполненный из наружного и внутреннего цилиндров между которыми равномерно распределены лопасти. Конусность нижней части съемного кольца равна конусности верхней части чаши ротора, а размер лопасти статора в радиальном направлении равен 0,4 от радиуса ребра чаши ротора при этом регулировочное кольцо со стороны кольцевой полости выполнено с наклонной гладкой поверхностью.
Данная конструкция обеспечивает значительную разность скоростей материала, выходящего из чашеобразного ротора и скоростью материала, находящегося над чашей, которая удерживается от вращательного движения лопастями статора. Эффективное самоизмельчение материала позволит увеличить производительность установки и снизить удельный расход энергии.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 - изображена дробильно-измельчительная установка, общий вид в разрезе, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - узел 1 на фиг.1, на фиг.4 - сечение
Б-Б на фиг.1.
Дробильно-измельчительная установка (ДИУ) состоит из вертикально расположенного цилиндрического корпуса 1 с соосно установленным в нем валом 2, на котором закреплен чашеобразный ротор 3 со съемным кольцом 4. В верхней части вала 2 крепится шкив 5 клиноременной передачи. Вал 2 ротора 3 установлен в подшипниковые опоры: верхнюю 6 и нижнюю 7. Регулировочное кольцо 8 установлено на трех винтовых домкратах 9, которые крепятся к корпусу 1 посредством кронштейнов 10 и установлены равномерно через 120°. Верхняя подшипниковая опора 6 опирается на траверсу 11, нижняя подшипниковая опора 7 на траверсу 12. В нижней части корпуса 1 имеется разгрузочный лоток 13, в верхней части - загрузочный патрубок 14 (см. фиг.1). Чаша ротора 3 имеет форму перевернутого полого - усеченного конуса, внутри которого установлены равномерно вертикальные радиальные ребра 15 (см. фиг.2). Регулировочное 8 и съемное 4, в окружном направлении, образуют полости дробления 16 (см. фиг.3).
К регулировочному кольцу 8 крепится статор, состоящий из радиальных ребер 17, равномерно установленных между наружным 18 и внутренним 19 цилиндрами статора (см. фиг.4).
Съемное кольцо 4, сопряжено с рабочей поверхностью чашеобразного ротора 3 наклонной волнообразной поверхностью в окружном направлении. Конусность нижней сопрягающей поверхности съемного кольца 4 совпадает с конусностью чаши ротора 3, при этом конусность верхней сопрягающей поверхности съемного кольца 4 больше конусности нижней сопрягающей поверхности. Регулировочное кольцо 8 со стороны кольцевой полости, выполнено в виде обратного конуса и оба кольца 4 и 8, заканчиваются в радиальном направлении разгрузочной щелью 20 (см. фиг.3).
Дробильно-измельчительная установка (ДИУ) работает следующим образом.
Исходный материал равномерно подают через загрузочный патрубок 14. Для работы ДИУ в оптимальных режимах над чашей 3 находится слой
материала равный 1,0-2 м. При вращении ротора 3 материал разгоняется радиальными ребрами 15 до скорости 10-15 м/с и выбрасывается из чаши ротора 3 в активную зону самоизмельчения, которая находится над чашей. Частицы материала, которые соизмеримы с размером калибровочной разгрузочной щели 20, под действием центробежной силы, выбрасываются из ротора 3 и попадают на разгрузочный лоток 13. Крупные частицы материала возвращаются в чашу 3, и цикл повторяется.
Окатанные частицы материала, которые неэффективно измельчены в активной зоне самоизмельчения, под действием центробежной силы попадают в полости дробления 16, которые образованы между съемным кольцом 4 и регулировочным 8. После дробления в полостях 16 материал переходит в калибровочную разгрузочную щель 20. Угол между съемным кольцом 4 и регулировочным 8 должен быть в пределах 15-25°. При таком значении угла происходит эффективный захват окатанных кусков материала и их дробление в полости 16 благодаря волнообразной поверхности кольца 4. Значение угла зависит от коэффициента трения материала о поверхность полостей. При малых значениях коэффициентов трения принимается нижний предел угла 15°С. При максимальных значениях коэффициента трения - верхний предел угла 25°. С увеличением угла увеличивается объем полостей 16, следовательно, большее количество окатанных кусков «критических размеров» может быть разрушено.
Наклонная, волнообразная поверхность съемного кольца 4 в месте сопряжения с рабочей поверхностью чаши имеет угол 20°, значение которого уменьшается в месте перехода волнообразной поверхности в калибровочную разгрузочную щель от 20° до нуля. Для получения заданной крупности (готового продукта) измельченного материала изменяют (уменьшить или увеличить) величину калибровочной разгрузочной щели 20 с помощью винтовых домкратов 9, которые определяют местоположение регулировочного кольца 8 над съемным кольцом 4.
Для увеличения перепада скоростей между потоком материала, выбрасываемого из чаши ротора 3 в активную зону самоизмельчения и материалом, находящимся над чашей устанавливается на регулировочном кольце 8 статор с радиальными лопастями 17. Материал, находящийся над чашей, удерживается лопастями 17 и его скорость в радиальном направлении равна 0. Материал, выбрасываемый из чаши 3, ударяется о неподвижный слой материала, удерживаемый радиальными лопастями 17. Происходит интенсивный процесс самоизмельчения «материала о материал». Размер лопастей в радиальном направлении ограничен наружным цилиндром 18 и внутренним цилиндром 19 и соответствует величине выходящего из чаши 3 потока материала.
Размер выходящего из чаши потока материала в радиальном направлении соответствует размеру ребер 17 статора и определен на основании результатов промышленных испытаний мельницы, и равен 0,4 от радиуса ребра 15.
Ограничение размера лопастей 17 статора позволяет материалу свободно поступать в полость чашеобразного ротора 3 в центральной части, тем самым эффективно выводить измельченный материал из активной зоны самоизмельчения.
Использование предлагаемой дробильно-измельчительной установки позволит по сравнению с прототипом уменьшить удельный расход энергии, увеличить производительность и исключить переизмельчение материала.
1. Дробильно-измельчительная установка, содержащая вертикальный цилиндрический корпус с соосно установленным на валу чашеобразным ротором со съемным кольцом, которое сопряжено с его рабочей поверхностью и наклонной волнообразной поверхностью в окружном направлении, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена регулировочным кольцом, выполненным в виде обратного конуса, при этом между съемным и регулировочным кольцами образованы полости дробления и калибровочная разгрузочная щель, а на верхней поверхности регулировочного кольца закреплен статор, выполненный из наружного и внутреннего цилиндров, между которыми равномерно распределены лопасти.
2. Дробильно-измельчительная установка по п.1, отличающаяся тем, что конусность нижней части съемного кольца равна конусности верхней части чаши ротора.
3. Дробильно-измельчительная установка по п.1, отличающаяся тем, что размер лопасти статора в радиальном направлении равен 0,4 от радиуса ребра чаши ротора.
4. Дробильно-измельчительная установка по п.1, отличающаяся тем, что регулировочное кольцо со стороны кольцевой полости выполнено с наклонной гладкой поверхностью.
