Мельница тонкого помола

 

Использование изобретения: в металлургической , строительной и химической промышленностях. Сущность изобретения: мельница тонкого помола содержит корпус с размещенной в нем мешалкой с лопастями и мелющими шарами, перегородку со щелевидными зазорами для выгрузки готового продукта перегородка выполнена из упругих элементов, диаметр поперечного сечения которых равен 0,2-1,0 диаметра мелющих шэоов. При этом ширина щелевидных зазоров равна 0,1-0,8 диаметра мелющих шаров, расстояние между опорами упругих элементов равно 20-60 диаметрам поперечного сечения упругих элементов, а расстояние от перегородки до ближайших к ней точек лопастей мешалки равно 1-5 диаметрам мелющих шаров. 3 ил. 2 тэбл.

(5l). В 02 С 17/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПЛТ ЕНСУ

О

О

О

43 (") Комитет Российской Фсдсраиии по патсита м и товлриым зиа ка л1 (21) 4922206/33 (22) 21,02,91 (46) 07.09.93. Б юл, М. 33-36 (76) Неверов В.В., Молотков С.Г. (54) МЕЛЬНИЦА ТОНКОГО ПОМОЛА (57) Использование изобретения: в металлургической, строительной и химической промышленностях, Сущность изобретения; мельница тонкого помола содержит корпус с размещенной в нем мешалкой с лопастями и мелющими шарами, перегородку со щелеИзобретение относится к технике помола материалов и может быть использовано в металлургической, строительной и химической промышленностях.

Известна мельница, содержащая корпус, мешалку, представляк)щую собой вал с лопастями, и размольные шары. Для выхода обработанного материала корпус мельницы имеет отверстие, перекрытое перегородкой.

Перегородка представляет собой пластину с отверстиями круглой формы или решетку с отверстиями квадратной формы. Перегородка служит для отделения полученного порошка от мелющих шаров, и поэтому размеры отверстий перегородок меньше размеров шаров и больше размеров частиц порошка.

Недостат>ом мельницы является ее малая производительность вследствие низкой пропускной способности перегородки на выходном отверстии

Задача повышения производительности мельницы решает разгрузочная решетка барабанной мельницы самоиэмельче> ия, в которой увеличинаегся живое сечение перегородки путем выполнения в Ilppl ферийной,, RU ÄÄ 200G143 С видными зазорами для выгрузки готового продукта. перегородка выполнена иэ упругих элементов, диаметр поперечного сечения которых равен 0,2-1,0 дилл,етра мелющих шаров. При этом ширина щелевидных зазоров равна 0,1-0,0 диаметра л.елющих шаров. расстояние л1ежду опорами упругих элементов равно 20-60 диаме1рам поперечного сечения упругих эле>иентов, а расстояние от перегородки до ближайших к ней точек лопастей мешалки равно I 5 диаметрам мелющих шаров, 3 ил. 2 табл. части перегородки круглых отверстий, а в остальной части перегородки — щелевидных. Однако и в этой конструкции проходные отверстия перегородок забиваются порошком. особенно при тонком пол>оле влажных порошков, Наиболее близким к заявляел1ой конструкции по технической сущности является барабанная мельница, содержащая корпус в виде барабана с отверстиями и крышки. являющиеся одновременно бронеплитал1и футеровки и установленные над отверстиями барабана с щелевидными зазорами для выгрузки готового продукта. Повышение производительности мельниц вследствие уменьшения забивания зазоров достигается тем, что крышки смонтированы нл внутренней поверхности барабана с воэможностью перемещения, зл с«ет злкрепления с помощью шарнира и(» поворотных рычагов шарнирного четырехэвенника, или изгибающих(-. > э lp.ментов, например. из полиуретанэ П,,1 вращении барабана крышки ока >- в,) отея поочередно то в верхнем, то в ни:>(>I(; )лдw.внии, 2000143

Когда крышки поднимаются в верхнее положение. изменяется расположение точек опоры крышек относительно линии действия силы тяжести крышки, что вызывает движение крышек. В результате кусочки материала, застрявшие в зазорах между крышками и в щелевых каналах между крышками и барабаном при верхнем положении крышек ссыпаются внутрь барабана и пропускная способность отверстий возрастает, Недостаток заключается в низкой пропускной способности перегородок. Крышки, находясь в нижнем положении барабана, когда через выходные отверстия осуществляется выход материала, придавлены мелющей загрузкой, поэтому остаются неподвижными, а следовательно, выходные зазоры забиваются. Зазоры вскрываются только тогда, когда они оказываются в верхнем положении и после того кэк совершат движение. Таким образом, выходные отверстия работают в режиме попеременного забивания . и вскрытия. Оснащение подвижными крышками мельниц с мешалками. где бронефутеровка не требуется, приведет к усложнению формы выходных зазоров, что снижает пропускную способность перегородки.

Недостатком является также сложность конструкции перегородок, так как включает шарниры или поворотные рычаги, или специальные гибкие элементы для крепления крышек, Цель изобретения состоит в увеличении производительности мельниц путем повышения скорости выгрузки готового продукта через щелевидные зазоры перегородки и упрощения конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в мельнице тонкого помола, содержащей корпус с размещенной в нем мешалкой с лопастями и мелющими шарами, перегородку с щелевидными зазорами для выгрузки готового продукта, перегородка выполнена иэ упругих элементов, диаметр поперечного сечения которых равен 0,2-1,0 диаметра мелющих шаров, при этом ширина щелевидных зазоров равна 0,1-0,8 диаметра мелющих шаров, расстояние между опорами упругих элементов равно 20-60диаметрам поперечного сечения упругих элементов, а расстояние от перегородки до ближайших к ней точек лопастей мешалки равно 1-5 диаметрам мелющих шаров, Под действием мелющей загрузки упругие элементы испытывают толчки и совершают смещения друг относительно друга.

Порошок, забивающий проходные зазоры перегородки. удерживается в зазорах силами трения, действующими по контактам между порошком и стенками зазоров, образованными упругими элементами. Сила трения движения меньше силы трения покоя.

Поэтому движение упругих элементом друг относительно друга, а следовательно, по крайней мере одного из элементов относительно порошка, находящегося в проходном зазоре, уменьшает силу рения между порошком и элементом, что увеличивает скорость движения порошка через зазор, Кроме того, толчки, испытываемые упругими элементами со стороны мелющей загрузки и вызывающие смещение элементов, передаются от элементов порошку, находящемуся в проходных зазорах между элементами. Порошок получает им.;льс, направленный из рабочего пространства мельницы наружу, что также способствует увеличению скорости движения порошка через зазоры перегородки. Движение упругих элементов за счет снижения силы трения между элементами и порошком в зазорах и передачи от элементов перегородки порошку выталкивающего импульса увеличивает скорость движения порошка через перегородку и устраняет забивание порошком зазоров.

Обоснование конструктивных размеров перегородок для случая, когда перегородку изготавливают из пружинной проволоки круглого сечения, Диаметр поперечного сечения и расстояние между точками опоры упругих элементов, ширина проходных щелей между упругими элементами и расстояние между перегородкой и лопастями мешалок определяют из условия достаточности пропускной способности и срока службы перегородок.

Диаметр упругих элементов равен 0,21,0 диаметра мелющих шаров и тем больше, чем выше скорость вращения мешалок. Если диаметр упругих элементов меньше 0,2 диаметра мелющего шара, то срок службы упругих элементов сокращается вследствие их износа истиранием мелющей загрузкой.

Еслидиаметр упругих элементов большедиаметра мелющих шаров, то увеличивается жесткость элементов, и повышения пропускной способности перегородки за счет движения элементов перегородки не происходит.

Ширина щелей между упругими элементами перегородок равна 0,1-0,8 диаметра мелющих шаров и тем больше, чем больше требующаяся пропускная способность перегородки становится малой вследствие того, что, во-первых, малой становится доля площади перегородкй, приходящаяся нэ проходные сечения, и. но-вторых, у близко раопОлОжвнных уорpl. ° ч м н I ол унт, дичи

2000143 вается вероятность синфазного движения, «ыступах 2, выполненных на краях выхпднотогда torah требуются движения соседних уп- . n отвсрстия. ругих элементов относительные друг к дру- Isa фиг. 2 упругие элементы 1 aattpettne— гу. Если ширина щелей больше 0,8 диаметра ны консольно в стенке корпуса по краям мелющих шаров, to между упругими эле- 5 Dbtходного отверстия, ментами застревают и проскакивают мелю- На фиг. 3 перегородка изготовлена из щие шары, что снижает пропускную проволоки, имеющей фсрму плоской спиоаспособность перегородок и нарушает рабо- ли, Витки спирали соединены друг с ppyt ом ту мельниц, (не показано), чтобы исключить закручиваРасстояние между опорами или места- 10 ние или раскручивание спирали под дейстми закрепления упругих элементов равно вием движения загрузки мельницы.

20-60 диаметрам,поперечного сечения эле- Закручивание или раскручивание спирали ментов, и тем больше, чем больша требуе- приводит к изменению расс ояний между мая пропускная способность перегородки. pltTha tM Lt ширина зазоров в одном месте

Если упругие элементы перегородок за- 15 с: иралиувеличивается.авдругомуменьшакреплены консольно, то длину консольных ется. Это вызывает изменение режима прг.частей элементов принимают в два раза . ода материала через решетку, меньшей, т.е. равной 10-30 диаметрам по- возможность прохода через увели tettttt,te перечного сечения элементов. зазоры размольных шаров, и вследствие

Расстояние между перегородкой и бли- 20 этого приводит к нерегулярности работы жайшими к ней точками лопастей равно 1,5- < ельницы.

5 диаметрам мелющих шаров, и тем Мельница тонкого помола обладает двуменьше, чем больше требуемая пропускная мя новыми свойствами, во-первых, повыше способность перегородки, Если это рассто- на производительность мельницы за (; teò яние меньше 1,5 диаметра мелющего шара, 25 Увеличения скорости движения порошка <ето вследствие небольшого числа мелющих рез зазоры выходной перегородки и, во-втошаров. находящихся междуперегородкой и рых, упрощена конструкция перегородки. лопастью, и вытекающей отсюда малой ва- Первое свойство получено в результате ком риативностью случайных движений шаров, 5«ttatt«tt в Одной мельнице двух известных неудачные случайные расположения мелю- 30 признаков: мешалок с лопастями и перегощих шаров в пространстве между перего- радки, выполненной из подвижных элемен родкой и лопастью вызывают удары. тов. заклинивание лопастей и остановку меша- Пример. Мельница тонкого помола. лок. Если это расстояние больше 5 диамет- изображенная на фиг, 3, содержит цилиндров мелющих шаров, то увеличивается 35 рической формы корпус 1 с выходным 3 н число мелющих шаров, через которые им- входным 2 отверстиями в торцовых стенках пульс от лопастей передается к перегород- корпуса, перегородку 4, имеющую форму ке, и поэтому, во-первых, уменьшается сила, плоской спиральной пружины, мешалку, действующаянаупругиеэлементысосторо- представляющую собой вал 5 с закрепленны мелющих шаров, а следовательно, 40 ными нэ нем лопастями 6 по две лопасти в уменьшается и величина смещений упругих каждом вертикальном слое и мелющие шаэлементов, и, во-вторых, увеличивается ве- ры 7. Перегородка опирается на радиальньte роятность синфазного движения упругих выступы 8, выполненные на внутренней поэлементов. тогда как необходимы смещения верхности торцовой стенки корпуса, н переупругих элементов друг относительнодруга. 45 крывает выходное отверстие, Выходное

Действие обоих факторов снижает пропуск- отверстие расположено посередине между ную способность перегородки. радиальными выступами, на которые опираНа фиг, 1, 2 показаны примеры конст- ется перегородка, руктивного выполнения перегородок из уп- На радиальных выступах витки перегоругих элементов; на фиг. 3 — мельница, 50 родки закреплены в тем, чтобы предотвра выходное отверстие которой перекрыто пе- тить tloBopQT перегородки и возможность ее регородкой из упругих элементов, Упругие скручивания или раскручивания. Перегоэлементы перегооодок на всех фигурах из- родка изготовлена из проволоки пружиннои готовлены из пружинной проволоки круг- стали 50С2диаметром4мм,диаметр мелю лого сечения. 55 щих шаров равен 8 мм, ширина щелевых

Упругие элементы 1 в виде изогнутой .зазоров между витками перегородки равна проволоки размещены в углублении карпу- 5мм. Расстояние вдоль витков перегородки са заподлицо с внутренней поверхностью между опорами увеличивается с рос ем ракорпчса (фиг. 1). Концы упругих .".:лементов диуса витков от 100 до 200 мм. Упругими опираюггя ttn« -iat;pettneH»t неподвижно на элементами перегородки являются «лс r«

2000143 витков спирали, расположенные между опорными вь1ступами 8.

Мельница тонкого помола работает следующим образом. Включают привод мешалки и открывают подачу обрабатываемого материала в мельницу. Вращающиеся лонасти передают движение мелющим шарам.

Частицы обрабатываемого материала поступают в рабочее пространство через загрузочное отверстие 2. попадают между мелющими шарами, испытывают со стороны мелющих шаров механическое воздействие и измельчаются.

Одновременно с измельчением материал распространяется по всему рабочему пространству мельницы и через выходные щели перегородки выходит из мельницы.

Когда лопасти ближайшего к перегородке ряда лопастей мешалки проходят вблизи выходного отверстия, на витки перегородки со стороны мешающих шаров действуют толчки, Они вызывают упругую деформацию витков перегородки, и следовательно, смещение витков перегородки друг относительно друга, Части витков, расположенные посередине между опорами, а следовательно против выходного отверстия 3, испытывают наибольшие по величине смещения, Смещение витков перегородки относительно друг друга вызывает проскальзывание порошка, расположенного между витками. по крайней мере, по одному из витков. Так как трения сила движения меньше силы трения покоя, то в результате проскальзывания уменьшается сила трения между порошком и витками.

Кроме того. от витков перегородки порошку, находящемуся в зазорах между витками, передается импульс направленный из мельницы наружу. В результате этих двух причин повышается скорость движения порошка через зазоры, а следовательно увеличивается пропускная способность перегородки и предотвращается забивание порошком проходных зазоров перегородки.

В испытаниях предложенной мельницы использовали доменный шлак с содержанием воды 5 мас. . Шлак предварительно пропускали через валковую мельницу, Проведено две серии испытаний. В первой серии исследовали влияние упругих движений витков перегородки на пропускную способность перегородки. Чтобы исключить влияние пропускной способности входного отверстия и уменьшить влияние пропускной способности самой мельницы испольэовали сведук1щую методику. До начала работы мельницы в нее загружали различные количес1ва обрабатываемого материала. после

Перегородки, изготовленные из упругих элементов, могут быть использованы для разделения камер в многокамерных мельницах, например. для разделения камер. в которых шаровая загрузка отличается диаметром мелющего шара. В этом случае для определения диаметра и расстояния между опорами упругих элементов используется больший диаметр мелюll 11x и1лров. а для определения наибольиlåè Ièllðèньl 1целевых зазоров л1ежлу уируг11л 11 - л i.l »1: .1и диаметр мен ыии х мел 1оии включения повода мешалки непрерь1вно регистрировали массовый поток порошка, выходящий через выходное отверстие. В течение 0,5 мин массовый поток выходящего

5 материала увеличивался, а затем в течение

2-3 мин оставался постоянным. Величину этого стационарного потока принимали в качестве характеристики пропускной способности перегородки при заданной на10 чальной загрузке мельницы. Одновременно по такой же методике проведены испытания, в которых витки перегородки для предотвращения их движения были скреплены друг с другом и с торцевой стенкой корпуса

15 вблизи выходного отверстия. Расстояние от перегородки до ближайших точек лопастей

6 ближайшего ряда во всех испытаниях составляло 15 мм, Результаты испытаний. представлен20 ные в табл. 1, показывают. что пропускная способность перегородки со свободными витками выше, чем у перегородки с закрепленными витками. Наибольшая пропускная способность перегородки с закрепленными

25 витками равна 10,7 кг/ч и при большей загрузке мельницы выходные зазоры такой перегородки забиваются порошком, тогда как перегородка со свободными витками обеспечивает пропускную способность 28

30 кг/ч и не забивается при любой загрузке вплоть до такой, которая вызывает заклинивание мешалки.

Во второй серии испытаний исследовано влияние расстояния от перегородки до

35 ближайших к ней точек лопастей. Мельница работала в непрерывном режиме. Результаты испытаний, представленные в табл. 2, показывают, что расстояние от перегородки до ближайших к ней точек лопастей должно

40 выбираться из интервала (1 — 5) диаметров мелющих шаров, Порошок доменного шлака, полученный после обработки в предлагаемой мельнице имеет остаток на сите 60 мкм 4 мас,, удель45 ную поверхность 4700 см /г, и используется для замены цемента в производстве строительных иэделий.

2000143

Таблица1

Таблицл2

Формула изобретения

Мельница тонкого помола, содержащая корпус с размещенной в нем мешалкой с лопастями и мелющими шарами, перегородку со щелевидными зазорами для выгрузки готового продукта, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью увеличения производительности мельницы путем повышения скорости выгрузки готового продукта через щелевидные зазоры перегородки и упрощения конструкции, перегородка выполнена иэ упругих элементов, диаметр поперечного сечения которых равен 0,2-1,0 диаметра мелющих шаров, при,этом ширина щелевид5 ных зазоров равна 0.1-0,8 диаметра мелющих шаров, расстояние между опорами упругих элементов равно 20-60 диаметрам поперечного сечения упругих элементов, а расстояние от перегородки до

10 ближайших к ней точек лопастей мешалки равно 1-5 диаметрам мелющих шаров.

2000143

Составитель Г,Егорова

Техред М.Моргентал

Корректор А.Обручар

Редактор Л.Народная

Тираж Подписное

14 ПО " П оис к " Роспатента"

113035, Мо кяэ lK-35. Раушскэя нэб., 4/5

Заказ 3134

11ПОивводСтВЕНнп-иадэтс."> ° . « i ° > "- >» э> 11э» нт" г, V,»род,э 1:«,>1>и»Э 101