Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРОБЕЖНО-УДАРНАЯ МЕЛЬНИЦА

Предлагаемое изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.

Известна центробежно-ударная мельница [Патент РФ №2232638, МПК В02С 7/08] состоящая из корпуса, устройств загрузки и выгрузки, ротора с разгонными лопастями, неподвижной обечайки с окнами и дробящих плит. Дробящие плиты закреплены с наклоном относительно вертикальной оси, составляющим 1-15°. Обечайка может состоять из вставок для регулирования числа и размеров окон.

К недостаткам данной мельницы следует отнести быстрый и неравномерный износ разгонных лопастей и дробящих плит при измельчении твердых абразивных материалов, а также невысокая эффективность помола.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является центробежно-ударная мельница [Патент РФ №2514716, МПК В02С 7/08], содержащая устройства загрузки и выгрузки, неподвижный цилиндрический корпус, со стороны внутренней поверхности которого расположены отбойные элементы, а в центральной части корпуса размещен ротор с лопастями, имеющими самофутеровочные карманы, во внутреннем объеме самофутеровочных карманов, перпендикулярно плоскости лопастей, расположены с определенным шагом в направлении от оси ротора к периферии направляющие пластины трапецеидальной формы, причем верхние грани направляющих пластин к поверхности лопасти выполнены наклонными, с уменьшением угла наклона граней от оси ротора к периферии от 200 до 0°.

Недостатком ударной центробежной мельницы является невысокая степень измельчения.

Задача изобретения - создание центробежно-ударной мельницы, конструкция которой позволяет повысить срок службы отбойных элементов, лопастей и других деталей ротора, обладающей высокой степенью измельчения.

Поставленная задача достигается тем, что в центробежно-ударной мельнице, содержащей устройства загрузки и выгрузки, неподвижный цилиндрический корпус, со стороны внутренней поверхности которого расположены отбойные элементы, а в центральной части корпуса размещен ротор с лопастями, имеющими самофутеровочные карманы, во внутреннем объеме самофутеровочных карманов, перпендикулярно плоскости лопастей расположены с определенным шагом в направлении от оси ротора к периферии направляющие пластины трапецеидальной формы, причем верхние грани направляющих пластин к поверхности лопасти выполнены наклонными, с уменьшением угла наклона граней от оси ротора к периферии от 200 до 0°, устройство загрузки выполнено в виде соосно установленных полых цилиндров, а на роторе кольцевыми рядами размещены ударные элементы, причем внутренний и внешний ряды размещены от центра ротора на расстояниях, равных радиусам внутреннего и внешнего полых цилиндров соответственно.

На фиг. 1 представлена схема центробежно-ударной мельницы.

На фиг. 2 показан разрез А-А.

На фиг. 3 изображен вид Б.

На фиг. 4-7 изображены направляющие пластины 12-9 соответственно.

Центробежно-ударная мельница содержит устройства загрузки 1 и выгрузки 2, неподвижный цилиндрический корпус 3. Внутри корпуса 3 размещен ротор 4 с лопастями 5. Привод ротора осуществляется от электродвигателя 6. На внутренней поверхности корпуса 1 установлены отбойные элементы 7. В лопастях 5 выполнены самофутеровочные карманы 8, в которых установлены направляющие пластины 9-12. Для направления материала в устройство выгрузки 3, на валу установлены лопасти 13. Устройство загрузки 1 выполнено в виде соосно установленных полых цилиндроконических обечаек 14 и 15. На роторе 4 кольцевыми рядами размещены ударные элементы 16, причем внутренний и внешний ряды ударных элементов размещены от центра ротора на расстояниях, равных радиусам внутренней и внешней цилиндрических частей полых цилиндроконических обечаек соответственно.

Центробежно-ударная мельница работает следующим образом.

Подвергаемый измельчению материал подается из устройства загрузки 1 сквозь кольцевой зазор между поверхностями полых цилиндров 14 и 15 на вращающийся ротор 4 в зону размещения ударных элементов 16. При взаимодействии частиц материала с ударными элементами происходит их предварительное измельчение.

Благодаря тому, что устройство загрузки выполнено в виде соосно установленных полых цилиндроконических обечаек, подача измельчаемого материала осуществляется не в центральную часть ротора, где скорость близка к 0 и требуется длительный разгон частиц, а в зоны с достаточно высокими скоростями.

На этих участках ротора кольцевыми рядами размещены ударные элементы, которые при его вращении имеют скорости, достаточные для предварительного разрушения частиц, необходимого для повышения качества измельчения.

Размещение внутреннего и внешнего рядов ударных элементов на расстояниях, равных радиусам внутренней и внешней цилиндрических частей полых цилиндроконических обечаек, соответственно позволяет обеспечить столкновение с наибольшим количеством частиц.

Далее предварительно измельченные частицы захватываются лопастями 5, под действием центробежных сил движутся от центра ротора к периферии и разбрасываются. Разреженный поток твердых частиц ударяется о неподвижные отбойные элементы 7, равномерно расположенные по внутренней поверхности корпуса 3. При ударном взаимодействии с отбойными элементами происходит их разрушение с образованием полидисперсного потока. Готовый продукт выгружается через устройство выгрузки 3, например, при помощи лопастей 13.

Для предотвращения износа поверхностей лопастей на их рабочих поверхностях выполнены самофутеровочные карманы 8, которые при работе мельницы заполняются материалом и предотвращают износ лопасти.

Снижение интенсивности износа отбойных элементов достигается формированием набегающего потока частиц с равномерным распределением по высоте. При ударном взаимодействии такого потока с отбойными органами интенсивность износа существенно снижается и износ по всей высоте отбойного элемента осуществляется равномерно.

Равномерный по высоте слой материала в конечной части лопасти достигается за счет размещения в самофутеровочных карманах направляющих пластин 9-12. При заполнении карманов материалом направляющие пластины формируют слой переменной толщины. При захвате материала в начале лопасти установлены направляющие пластины 12 с углом наклона верхней грани (по отношению к поверхности лопасти) 200°. Такая форма позволяет получить наклонный неподвижный слой по отношению к поверхности лопасти, при движении по которому материал под действием прижимающих сил начинает подниматься по поверхности лопасти (в поперечном направлении). Угол наклона последующих направляющих пластин 11 и 10 равен 100 и 50 соответственно, а последняя направляющая пластина 9 имеет прямоугольную форму. Такое расположение направляющих пластин позволяет получить слой самофутеровки переменной толщины, при движении по которому движущийся материал постепенно распределяется по всей высоте лопасти равномерным слоем. Образованный дисперсный поток также имеет равномерную концентрацию частиц по высоте. Таким образом, с отбойными элементами взаимодействует равномерный по высоте поток материала. При этом глубина износа отбойных плит практически равномерная, без локальных выбоин. При такой организации ударного взаимодействия интенсивность износа снижается за счет увеличения рабочей поверхности отбойников.

Предлагаемая центробежно-ударная мельница при высокой эффективности измельчения позволяет повысить срок службы дорогостоящих рабочих органов.