Способ измельчения сыпучих материалов в конусном виброизмельчителе

Изобретение предназначено для измельчения сыпучих материалов, обладающих преимущественно упругими свойствами. Способ измельчения сыпучих материалов в конусном виброизмельчителе включает его подачу и измельчение между подвижным и неподвижным конусами, при этом в сходящемся кольцевом зазоре между подвижным и неподвижным конусами создают режим виброкипения сыпучего материала с интенсивностью вибрации амплитудой колебаний м дробящего подвижного конуса, а продукт измельчения удаляют регулируемым восходящим воздушным потоком через поступающие на измельчение частицы. Изобретение позволяет получать тонкодисперсные порошки сыпучих материалов в непрерывном режиме с высокой производительностью и низкими энергозатратами. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике и технологии измельчения сыпучих материалов, обладающих преимущественно упругими свойствами, и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической, горной и других областях промышленности для получения тонкαодисперсных порошков.

Наиболее близким про технической сущности к предложенному является способ измельчения сыпучих материалов в конусном виброизмельчителе, включающий его подачу и измельчение между подвижным и неподвижным конусами. РЕВНИВЦЕВ В.И. и др. Вибрационная дезинтеграция твердых материалов. М.: Недра, 1992, с.218-221.

Режим виброожижения, создаваемый при измельчении данным способом, ограничивает основной принцип виброизмельчения - чем выше частота силового воздействия на твердое тело, тем при меньших нагрузках оно разрушается и тем больше степень измельчения и меньше размеры получаемых частиц.

Задача изобретения - повышение степени измельчения в конусных виброизмельчителях, получение тонкодисперсных порошков.

Указанная задача достигается в способе измельчения сыпучих материалов в конусном виброизмельчителе, включающем его подачу и измельчение между подвижным и неподвижным конусами, при этом в сходящемся кольцевом зазоре между подвижным и неподвижным конусами создают режим виброкипения сыпучего материала с интенсивностью вибрации λ=αω²/g>10, амплитудой колебаний α<10^-3 м дробящего подвижного конуса, а продукт измельчения удаляют регулируемым восходящим воздушным потоком через поступающие на измельчение частицы.

На чертеже представлена схема конусного виброизмельчителя инерционного типа для измельчения сыпучих материалов в режиме виброкипения.

Измельчитель содержит загрузочную воронку 1 с шиберным дозатором 2, подвижный внутренний конус 3 и неподвижный внешний конус 4, закрепленный в поддоне 5 посредством резьбы. Поддон снабжен отверстиями 6 с заслонками. Камера эвакуации продуктов измельчения 7 закреплена на неподвижном конусе 4 и снабжена патрубком подачи воздуха 8 и патрубком удаления продуктов измельчения 9.

Сыпучий материал из воронки 1 через шиберный дозатор 2 непрерывно подается на верхнюю часть подвижного конуса 3 и под воздействием колебаний последнего сбрасывается в рабочую зону, образованную конусами 3 и 4. Получаемый при условии непрерывной дозируемой подачи слой сыпучего материала, заключенный между конусами, подвергается высокочастотному силовому воздействию с интенсивностью вибрации λ=αω²/g>10. Наибольшее силовое воздействие частицы получают в кольцевой зоне "А", в результате чего разрушаются. В зоне "Б" под воздействием высокочастотных колебаний возникает вакуум, причем зависимость разрежения под виброкипящим слоем от частоты вибрации соаппроксимируется выражением [4]:

где Р_о- давление под виброкипящим слоем; Р_a - атмосферное давление;

k - коэффициент пропорциональности.

Из выражения следует, что величина вакуума под виброкипящим слоем экспоненциально зависит от частоты колебаний подвижного конуса 3.

Подача воздуха под виброкипящий слой через слой сыпучего материала затруднена в силу его высокого аэродинамического сопротивления. Поступление воздуха происходит через нижнюю щель между дробящими конусами, причем его количество и, следовательно, глубина вакуума в зоне "Б" регулируется заслонками в отверстиях 6. Движение восходящего воздушного потока через рабочую зону выносит тонкодисперсные продукты измельчения через нисходящий поток поступающих в камеру эвакуации 7 частиц. Из камеры эвакуации 7 продукты измельчения удаляются проходящим через патрубки 8 и 9 воздухом в систему аспирации. Амплитуда колебаний дробящего конуса, определяемая величиной зазора между конусами, не должна превышать 1 мм, так как по результатам исследований, при увеличении зазора резко падает разрежение под виброкипящим слоем и материал из рабочей зоны начинает просыпаться в поддон 5, не достигая тонкодисперсного состояния.

Процесс разрушения сыпучих материалов и конечная крупность продуктов помола регулируется параметрами вибрации (амплитудой и частотой), величиной силового воздействия на частицы (центробежной силой дебаланса), а также скоростями воздушных потоков, проходящих через сходящийся кольцевой зазор между конусами и камеру эвакуации.

Преимущества предлагаемого способа измельчения заключаются в высокочастотном характере воздействия на материал, что повышает скорость разрушения частиц, снижает энергоемкость процесса и создает условия для высокой управляемости процессом с целью получения частиц заданных размеров.

Создание высокочастотных колебаний дробящего подвижного конуса виброизмельчителя возможно не только механическими (эксцентриковыми и инерционными) вибровозбудителями, но и вибраторами других типов, например электромагнитным.

Способ измельчения сыпучих материалов в конусном виброизмельчителе, включающий его подачу и измельчение между подвижным и неподвижным конусами, отличающийся тем, что в сходящемся кольцевом зазоре между подвижным и неподвижным конусами создают режим виброкипения сыпучего материала с интенсивностью вибрации λ=αω²/g>10, амплитудой колебаний дробящего подвижного конуса α ≤ 10^-3 м, а продукт измельчения удаляют регулируемым восходящим воздушным потоком через поступающие на измельчение частицы.