Вибровращательная шаровая мельница

 

Изобретение предназначено для тонкого измельчения материалов. Вибровращательная шаровая мельница содержит цилиндрический барабан, который установлен в подшипниковых опорах с возможностью вращения на подвижную виброплиту, расположенную на пружинящих опорах на неподвижном основании. Для осуществления непрерывного процесса вибровращательного измельчения мельница выполнена с узлом загрузки, обеспечивающим оптимальное заполнение барабана мелющими телами и измельчаемым материалом. В вибровращательной шаровой мельнице в максимальной степени устраняются застойные зоны в барабане в результате более равномерного распределения измельчаемого материала по всему объему барабана, а также максимально эффективно используется рабочий объем измельчителя. При этом процесс измельчения становится более эффективным. 3 ил.

Изобретение относится к механическому измельчительному оборудованию различных производств, предназначенному для тонкого измельчения материалов, в том числе металлических стружковых отходов, и может быть применено в горнорудной, химической, строительной и других отраслях промышленных, а также в порошковой металлургии.

Известна барабанная шаровая мельница, содержащая вращающийся барабан, внутри которого находятся мелющие тела - стальные шары. При вращении барабана шары перекатываются, поднимаются на определенную высоту за счет сил трения и падают, таким образом измельчая материал между шарами и корпусом (1).

Недостатком этой конструкции является низкая эффективность измельчения, так как кинетическая энергия шаров мала, ибо она зависит от скорости вращения барабана, а она ограничена. Чтобы добиться нужного помола, требуется значительное время нахождения материала в зоне выработки, а это ведет к повышенному расходу энергии. Кроме того, измельчение в данной мельнице идет наиболее эффективно при заполнении барабана материалом и мелющими телами на 45% от полного внутреннего объема барабана, т.е. недостаточно полно используется рабочий объем измельчителя.

Известна вибровращательная шаровая мельница, содержащая цилиндрический барабан с мелющими телами, корпус которого жестко связан с пружинами и дебалансным вибровозбудителем, расположенным снаружи барабана (2).

Недостатком указанной мельницы является образование застойных зон в аппарате, которые образуются из-за различия в насыпной плотности исходного и измельчаемого материала. Измельчаясь, материал оседает в нижнюю часть барабана, и измельчение происходит в нижнем слое шаров. Измельчение затрудняется, так как шары находятся в более плотном измельчаемом материале, при этом амплитуда колебаний шаров уменьшается. В свою очередь верхние слои шаров не совершают полезной работы - отсюда низкая эффективность измельчения.

Задачей изобретения является повышение интенсивности процесса измельчения.

Указанная задача решается тем, что в вибровращательной шаровой мельнице, содержащей цилиндрический барабан с мелющими телами, корпус которого жестко связан с пружинами и дебалансным вибровозбудителем, расположенным снаружи барабана, последний установлен в подшипниковых опорах на подвижную виброплиту с возможностью вращения вокруг собственной оси с помощью отдельного привода, для осуществления непрерывного процесса вибровращательного измельчения барабан выполнен с торцевой крышкой, неподвижной относительно корпуса барабана, в которой выше оси вращения барабана закреплена загрузочная воронка.

На фиг. 1 изображен общий вид вибровращательной шаровой мельницы, на фиг. 2 - загрузочный узел (в увеличении), на фиг. 3 - торцевая крышка.

Вибровращательная шаровая мельница представляет собой цилиндрический барабан 1, вращающийся с помощью упругой муфты 2 от двигателя 3. Сам барабан установлен в подшипниковых опорах 4 и 5 на подвижную виброплиту 6, которая получает с помощью пружин 7 вибросиловое воздействие от плоскостного вибратора 8, представляющего собой двигатель с двумя выходными концами вала, на которые крепятся дебалансные грузы. Барабан 1 разделен вертикальными перфорированными перегородками 9 на помольные камеры, в каждой из которых находятся измельчаемый материал с мелющими телами различного размера для получения тонкодисперсного порошка наиболее эффективным способом. Барабан имеет внешние люки (не показаны) для загрузки мелющих шаров до оптимальной степени заполнения цилиндра (в данном случае 0,8). Загрузка исходного материала производится с помощью загрузочной воронки 10. Подача сырья происходит выше оси барабана на величину E (см. фиг. 2) через входное отверстие в торцевой крышке 11 (диаметр отверстия должен быть меньше диаметра мелющих тел в помольной камере со стороны загрузки), при этом обеспечивается загрузка материала до оптимального коэффициента заполнения - используется практически весь рабочий объем измельчителя. Барабан имеет перфорированный участок 12, через который осуществляется вывод готового порошка.

Работа мельницы происходит в следующей последовательности.

Исходный материал поступает в загрузочный узел (см. фиг. 2), представляющий собой загрузочную воронку 10 и торцевую крышку 11, которая с помощью пружин 13 прижимается к торцу барабана 1. Пружины 13 фиксируются в торцевой крышке 11 и дополнительной стойке 14, сквозь которую проходит загрузочная воронка 10. Торцевая крышка 11 выполнена в виде цилиндра с переменным сечением: одним концом происходит фиксация внутри барабана, с другого конца выполнены направляющие 15, жестко связанные с крышкой, чтобы исключить вращение последней.

В результате ударно-истирающего воздействия мелющих тел на материал последний, измельчаясь, постепенно переходит из камеры в камеру через вертикальные перфорированные перегородки 9 и затем выходит из мельницы через перфорированный участок 12.

Литература 1. Сиденко П. М. Измельчение в химической промышленности. М., Химия, 1977, изд. 2-е, с. 160.

2. Кипарисов С.С., Падалко О.В. Оборудование предприятий порошковой металлургии. М., Металлургия, 1988, с. 50.

Формула изобретения

Вибровращательная шаровая мельница, содержащая цилиндрический барабан с мелющими телами, корпус которого жестко связан с пружинами и дебалансным вибровозбудителем, расположенным снаружи барабана, отличающаяся тем, что барабан установлен в подшипниковых опорах на подвижную виброплиту с возможностью вращения вокруг собственной оси с помощью отдельного привода, для осуществления непрерывного процесса вибровращательного измельчения барабан выполнен с торцевой крышкой, неподвижной относительно корпуса барабана, в которой выше оси вращения барабана жестко закреплена загрузочная воронка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3