Вращающаяся барабанная мельница

 

Использование: при измельчении минеральных материалов с помощью мелющих тел во вращающихся барабанных мельницах. Сущность изобретения: барабанная вращающаяся мельница содержит загрузочный торцовый щит с полой цапфой, неподвижный патрубок, входные отверстия которого соединены с приемником размалываемого материала и с магистралью подачи воды. Внутри патрубка размещен шнек, соединенный одним концом с приводом. Ось шнека и неподвижного патрубка совмещены с осью вращения мельницы, а зазор между патрубком и полостью цапфы образует кольцеобразный участок пароотвода. Выход этого участка через конденсатор пара соединен с магистралью подачи воды. На входе кольцеобразного участка пароотвода размешена крыльчатка, ступицы которой укреплены на свободном конце шнека. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измельчению различных материалов, в частности к мокрому помолу минеральных материалов (песка, известняка и т.д.) с помощью гальки или шаров во вращающихся барабанных мельницах с неперфорированным барабаном.

В процессе мокрого помола суспензия, образующаяся в результате увлажнения частиц минеральных материалов водой, подается во вращающийся барабан с мелющими телами (галькой или шарами). Во время вращения суспензия саморазогревается вплоть до кипения из-за взаимных ударов и трения мелющих тел и размалываемых частиц. Для надежного проведения процесса мокрого помола барабан мельницы вращают со скоростью, предотвращающий саморазогрев суспензии до кипения, или оснащают мельницу сpедствами для непрерывного отвода пара.

Известны вращающиеся барабанные мельницы для мокрого помола, содержащие загрузочный торцовой щит и неподвижный патрубок, входные отверстия которого соединены с приемником размалываемого материала и с магистралью подачи воды [1] В этой мельнице неподвижный патрубок введен в отверстие загрузочного торцового щита под острым углом к оси вращения барабана для подачи внутрь мельницы подлежащего мокрому помолу материала "самотеком", под действием сил тяжести. Для отвода пара, образующегося при кипении суспензии в процессе мокрого помола, предусмотрен трубопароотвод в противоположном торцовом щите, что усложняет конструкцию и не обеспечивает стабильную работу ее, так как пароотвод систематически засоряется из-за попадания в него вместе с паром и частиц размалываемого материала.

С этой точки зрения более удачной является вращающаяся барабанная мельница для мокрого помола, содержащая загрузочный торцовой щит с полой цапфой, неподвижный патрубок, входное отверстие которого соединено с приемником размалываемого материала и с магистралью подачи воды, шнек, размещенный внутри неподвижного патрубка и соединенный своим первым концом с приводом для подачи внутрь мельницы материала, подлежащего мокрому помолу, причем геометрические оси шнека и неподвижного патрубка совмещены с осью вращения мельницы, а зазор между патрубком и полостью цапфы образует кольцеобразный участок пароотвода [2] Ось вращения данной мельницы размещена под углом к горизонтали, что предотвращает попадание в пароотвод частиц суспензии, организует более эффективный отвод пара, так как вход в пароотвод находится над поверхностью кипящей суспензии, и поддерживает нормальное атмосферное давление в барабане.

Однако вывод пара из кольцеобразного участка пароотвода через патрубок в боковой поверхности вращающейся полой цапфы не позволяет достаточно простыми средствами предотвратить попадание пара в окружающую среду и тем более утилизовать его. Размещение же оси вращения мельницы под углом к горизонтали ограничивает применяемость таких мельниц только использованием в научных лабораториях и в мелкосерийном производстве, т.е. там, где не требуются мельницы высокой производительности.

Целью изобретения является повышение эффективности мокрого помола за счет проведения этого процесса при температурах, которые несколько превышают температуру кипения воды при нормальном атмосферном давлении, что особенно важно при получении, например, кремнеземсодержащего вяжущего. Кроме того, целью изобретения является улучшение экологических характеристик процесса мокрого помола путем предотвращения вывода паров в окружающую среду, сбережение природных ресурсов путем предотвращения вывода паров в окружающую среду, сбережение природных ресурсов путем улавливания и утилизации паров воды, а также повышение производительности мельницы.

Для достижения цели в известной вращающейся барабанной мельнице для мокрого помола, содержащей загрузочный торцовой щит с полой цапфой, неподвижный патрубок, входные отверстия которого соединены с приемником размалываемого материала и с магистралью подачи воды, размещенный внутри неподвижного патрубка шнек, который соединен одним концом с приводом, причем оси шнека и неподвижного патрубка совмещены с осью вращения мельницы, а зазор между патрубком и полостью цапфы образует кольцеобразный участок пароотвода, выход кольцеобразного участка пароотвода через конденсатор пара соединен с магистралью подачи воды, а на входе кольцеобразного участка пароотвода размещена крыльчатка со ступицей, укрепленной на свободном конце шнека, а лопасти сориентированы под тупым углом к направлению вращения шнека и имеют радиальную ширину, совпадающую с шириной кольцеобразного участка пароотвода. Каждая лопасть крыльчатки укреплена на ступице с помощью пары параллельных упругих спиц.

Введение в систему отвода пара крыльчатки и конденсатора пара повышает сопротивление на пути свободного отвода пара из барабана и повышает в нем давление пара выше атмосферного. Благодаря этому вода суспензии закипает лишь при 102-108оС, что увеличивает скорость растворения кремнезема в воде и повышает эффективность процесса растворения. Введение крыльчатки, лопасти которой при вращении отбрасывают назад в барабан частицы суспензии, позволили разместить ось вращения барабана горизонтально, и использовать для помола более крупные емкости, обеспечивающие высокопроизводительный промышленный выпуск кремнеземсодержащего вяжущего.

На фиг.1 изображен фрагмент вращающейся барабанной мельницы для мокрого помола песка с узлом загрузки; на фиг.2 узел I на фиг.1; на фиг.3 разрез А-А на фиг.1.

Вращающаяся барабанная мельница (фиг.1) содержит барабан 1, к которому с двух сторон прикреплены загрузочный торцовой щит 2 и разгрузочный торцовый щит (не показан). Мельница загружена мелющими телами 15. К щитам жестко прикреплены цапфы, которые, опираясь на подшипниковые опоры, обеспечивают возможность вращения мельницы от электропривода (не показан). К загрузочному щиту 2 приварена полая цапфа 3, внутри которой размещен неподвижный патрубок 4. Патрубок 4 имеет два входных отверстия и одно выходное. Одно из входных соединено с магистралью 5 подачи воды, а второе входное отверстие с приемником 6 песка, подлежащего помолу. В свою очередь, внутри неподвижного патрубка 4 размещен шнек 7. Находящийся в зоне входных отверстий неподвижного патрубка 4 один конец шнека соединен с приводом, исполнительным механизмом которого является электродвигатель 8. Свободный конец шнека 7 выступает из выходного отверстия неподвижного патрубка 4 и несет на себе ступицу 9 крыльчатки 10. Ступица 9 ко второму концу шнека 7 присоединена жестко. Оси шнека и неподвижного патрубка 4 смещены с горизонтальной осью Б-Б вращения мельницы, а зазор между патрубком 4 и полостью цапфы 3 образует кольцеобразный участок 11 пароотвода. Пароотвод имеет также и второй участок 12 трубчатый. Трубчатый участок 12 включает в себя конденсатор 13 пара и соединен с магистралью 5 подачи воды. Каждая лопасть крыльчатки 10 крепится к ступице 9 с помощью пары параллельных упругих спиц 14. При этом лопасти размещены под тупым углом (примерно 135оС) к направлению вращения шнека 7, показанного стрелкой В.

Как изображено на фиг.2, радиальная ширина лопастей крыльчатки 10 совпадает с шириной кольцеобразного участка 11 пароотвода.

Вращающаяся барабанная мельница работает следующим образом.

Подлежащий мокрому помолу песок из приемника 6 попадает в неподвижный патрубок 4. При включении электродвигателя 8 шнек 7 начинает вращаться по стрелке В и перемещать песок в сторону выходного отверстия неподвижного патрубка 4. При прохождении через зону входного отверстия магистрали 5 подачи воды песок увлажняется. Образовавшаяся при этом водопесчаная суспензия попадает в барабан 1, загруженный мелющими телами 15 (галькой или шарами). Мельница, выполненная из жестко соединенных друг с другом барабана 1, торцовых щитов и цапф, под воздействием электропривода вращается против стрелки В постоянно, а шнек 7 с крыльчаткой 10 по стрелке В, но периодически, только во время загрузки мельницы. Поэтому лопасти крыльчатки 10 относительно полой цапфы 3 находятся в постоянном вращении, скорость которого только периодически увеличивается во время загрузки мельницы. Частицы суспензии, соударяясь с лопастями крыльчатки 10, вращающимися постоянно относительно полой цапфы 3, отбрасываются назад в полость барабана 1 от входа в кольцеобразный участок 11 пароотвода. Наибольшее количество ударов и наибольшую нагрузку принимают на себя лопасти крыльчатки 10 в момент запуска мельницы. При этом благодаря упругим свойствам спиц 14 лопасти крыльчатки 10 разворачиваются, увеличивая тупой угол со 135 до 180о и еще более сужая щели между лопастями. Пар, образующийся в результате саморазогрева суспензии до кипения, направляется в кольцеобразный участок 11 пароотвода через щели между лопастями крыльчатки 1. В связи с тем, что прохождение пара через кольцеобразный участок 11 пароотвода, а затем через трубчатый участок 12 связано с преодолением сопротивления на входе и в конденсаторе 13, в полости барабана 1 возникает избыточное давление, смещающее температуру кипения суспензии в интервал 102-108оС. После конденсатора 13 конденсат из трубчатого участка 12 попадает в магистраль 5 подачи воды и возвращается в барабан 1 со следующей порцией водопесчаной суспензии.

Формула изобретения

1. ВРАЩАЮЩАЯСЯ БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА для мокрого помола, содержащая загрузочный торцевой щит с полой цапфой, неподвижный патрубок, входные отверстия которого соединены с приемником размалываемого материала и с магистралью подачи воды, размещенный в неподвижном патрубке шнек, который соединен одним концом с приводом, причем оси шнека и неподвижного патрубка совмещены с осью вращения мельницы, а зазор между патрубком и полостью цапфы образует кольцеобразный участок пароотвода, отличающаяся тем, что выход кольцеобразного участка пароотвода через конденсатор пара соединен с магистралью подачи воды, а на выходе кольцеобразного участка пароотвода размещена крыльчатка со ступицей, укрепленной на свободном конце шнека.

2. Мельница по п. 1, отличающаяся тем, что каждая лопасть крыльчатки укреплена на ступице с помощью пары параллельных упругих спиц, а все лопасти сориентированы под тупым углом к направлению вращения шнека и имеют радиальную ширину, совпадающую с шириной кольцеобразного участка пароотвода.

3. Мельница по п.1 или 2, отличающаяся тем, что ось ее вращения расположена горизонтально.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам измельчения различных кусковых и зернистых материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в химической, металлургической и других отраслях промышленности для помола рудных и нерудных материалов

Изобретение относится к технике измельчения и может быть использовано впромышленности стройматериалов

Изобретение относится к оборудованию для тонкого измельчения, в частности к шаровым мельницам, и может быть использовано при измельчении различных материалов в промышленности строительных материалов, горнорудной, химической и энергетической промышленности

Изобретение относится к области строительных материалов, конкретнее к производству вяжущих растворов, применяемых для изготовления строительных изделий

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности, к оборудованию, осуществляемому дезинтеграцию сильно глинистых металлоносных песков перед их промывкой и обогащением

Изобретение относится к области порошковой металлургии алюминия, а именно к производству алюминиевой пудры, и может быть применено в лакокрасочной и строительной промышленности

Изобретение относится к устройствам для измельчения, а именно к шаровым мельницам

Изобретение относится к технике измельчения твердых веществ и может быть использовано в мельницах, размалывающих, например, твердые железные руды

Изобретение относится к оборудованию для тонкого измельчения материалов, в частности к шаровым мельницам, оснащенным винтовыми энергообменными устройствами, и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в горнорудной, химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к устройствам для сухого и мокрого измельчения полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении сырья в металлургической, горной и химической отраслях промышленности, производстве строительных материалов и компонентов цементного производства, а также в угольной, коксохимической, огнеупорной, энергетической и других отраслях

Изобретение относится к помольному оборудованию и может быть использовано для получения дисперсных порошков в среде криоагентов, в частности жидкого азота

Изобретение относится к области горнорудного оборудования, используемого для переработки материалов природного шельфа
Наверх