Результат интеллектуальной деятельности: ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ

Изобретение относиться к области дробления материалов и предназначено для измельчения хрупких материалов, таких как кварц, стекло, мрамор, керамика, радиоэлектронный лом и др.

Известна зубовалковая дробилка, содержащая ротор, статор-корпус, загрузочную воронку и валки (1, 2 или 3) (П.М. Сиденко. Измельчение в химической промышленности. М. Издательство «Химия», 1977, фиг. 50, фиг. 44, фиг. 49, стр. 72-77), на которых выполнены или закреплены зубья. В этой дробилке измельчаемый материал поступает в дробилку через загрузочную воронку и подвергается измельчению зубьями валка на колосниковой решетке или зубьями валков, вращающихся в противоположные стороны. Материал, подвергнутый измельчению, проваливается в накопитель через отверстия в колосниковой решетке.

Установлено, что зубовалковые дробилки не пригодны для мелкого и тонкого измельчения материалов.

Известен измельчитель (патент RU 2524369 C1), содержащий ротор, статор и ножи, закрепленные в роторе и статоре с минимальным зазором, равным 0,02-0,05 мм.

Недостатком известного измельчителя является то, что в материале, полученном для тонкого измельчения находится большое количество частиц материала крупного измельчения.

Известна неуравновешенная двухвалковая дробилка с гладкими валками, в которой измельчение материала происходит раздавливанием при одинаковой частоте вращения валков или раздавливанием с истиранием, если валки имеют разные частоты вращения (П.М. Сиденко. Измельчение в химической промышленности. М.: Издательство «Химия», 1977, фиг. 55, стр. 81-82). Подшипники, на которых установлены валки, перемещаются по направляющим вдоль оси дробилки и удерживаются в рабочем положении с помощью амортизационных спиральных пружин. Один из валков может быть посажен на амортизационные пружины с целью защиты дробилки от поломок в случае попадания в нее стальных предметов. Силу сжатия пружин или их жесткость регулируют с помощью гаек и шпилек, а ширину щели или крупность измельчения - с помощью прокладок соответствующей толщины, устанавливаемых между корпусом подвижного подшипника и упорной стенкой со стороны другого валка.

Недостаток неуравновешенной дробилки состоит в том, что при тонком измельчении материалов она имеет низкую производительность.

Наиболее близкой к заявляемому решению является уравновешенная двухвалковая дробилка, у которой оба валка упираются в пружины, имеют возвратно-поступательное движение по направляющим (П.М. Сиденко. Измельчение в химической промышленности. М.: Издательство «Химия», 1977, фиг. 56, стр. 82-84).

Недостаток уравновешенной дробилки также состоит в том, что при тонком измельчении материалов она имеет низкую производительность.

Изобретение решает задачу расширения наименований материалов для измельчения и повышения степени дисперсности измельчаемых материалов.

Технический результат заключается в следующем: расширении технологических возможностей измельчителя за счет расширения наименований материалов, пригодных для измельчения, и повышении степени дисперсности измельчаемых материалов.

Для достижения указанного технического результата в измельчителе, содержащем два круглых валка, новым является то, что в щели между валками посередине установлена вертикальная подложка на горизонтальной подложке, установленной под валками, ширина щели между валками равна степени измельчения исходного материала, высота вертикальной подложки равна радиусу валка, а ширина - половине ширины щели между валками, длина горизонтальной подложки равна двум радиусам валка и ширине щели между ними, а размер щели между горизонтальной подложкой и валками в 2-4 раза меньше размера щели между одним валком и вертикальной подложкой.

Установлено, что при измельчении степень дисперсности зависит от ширины щели е между рабочими поверхностями валков измельчителя, где чем меньше ширина щели, тем мельче измельчаемый продукт, но при этом производительность измельчителя сильно понижается, что является основным недостатком известных двухвалковых дробилок.

В предложенной дробилке используется широкая щель е между рабочими поверхностями валков, равная степени измельчения исходного материала, в которой на горизонтальной подложке установлена вертикальная подложка с высотой, равной радиусу валка, и шириной, равной половине размера степени измельчения исходного материала. На вертикальной подложке происходит измельчение материала валками способом раздавливания. Измельченный материал, крупность частиц которого меньше или равна размеру отверстий щелей между валками и вертикальной подложки, выгружается на горизонтальную подложку, на которой измельчается способом истирания под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил, образуя тонкий порошок.

На фиг. 1 показано сечение двухвалковой дробилки в плоскости Б-Б на фиг. 2; на фиг. 2 - сечение двухвалковой дробилки в плоскости А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение вертикальной и горизонтальной подложек между валками.

Измельчитель состоит из двух круглых (гладких) валков 1 и 2, которые жестко связаны с осями 3 и 4. На шейках этих осей посажены внутренние обоймы подшипников 5 и 6, а наружные обоймы этих подшипников установлены в корпусах 7 и 8. Корпусы подшипников могут перемещаться по направляющим 9 вдоль горизонтальной оси дробилки и удерживаются в рабочем положении с помощью амортизационных спиральных пружин 10, которые установлены с целью защиты дробилки от поломок в случае попадания в нее не дробящихся стальных предметов. Силу сжатия пружин 10 или их жесткость регулируют с помощью гаек 11 и шпилек 12, которые жестко связаны с корпусами 7 и 8 подшипников 5 и 6.

Валки 1 и 2 установлены на расстоянии е между собой. Размер щели е равен степени измельчения исходного материала. В щели е между валками 1 и 2 посередине установлена вертикальная подложка 13 высотой, равной радиусу R валка, и шириной, равной половине размера степени измельчения исходного материала. Вертикальная подложка 13 установлена на горизонтальной подложке 14, установленной под валками 1 и 2, длиной, равной двум радиусам валка, и шириной щели между валками.

Вертикальная подложка 13 с валками 1 и 2 образует щели a и b (фиг. 3), равные между собой, где ширина щели a и ширина щели b в сумме составляют ширину вертикальной подложки c, которая составляет ½ часть заданной степени измельчаемого исходного материала, тогда ширина щели е между валками 1 и 2 равна

е=(а+b+c);

где a - ширина левой щели между вертикальной подложкой и поверхностью валка;

b - ширина правой щели, равная ширине левой щели a;

c - ширина вертикальной подложки.

Пусть для заданного класса материала степень измельчения равна 4, тогда через щели a и b будет поступать материал с крупностью частиц в 4 раза меньше, чем исходный материал до измельчения.

Поступивший материал из щелей a и b на горизонтальную подложку 14 подвергается измельчению валками 1 и 2 методом истирания (с заданной степенью измельчения), где подвергается измельчению под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил, где образуется тонкий порошок. Горизонтальная подложка 14 с валками 1 и 2 образует щели а ₁ и b₁ (фиг. 3), где их ширина меньше в 2-4 раза размера щелей a и b.

Ширину щели е или крупность измельчения регулируют с помощью прокладок 15 соответствующих толщин, устанавливаемых между корпусами 7 и 8 подшипников 5 и 6.

Передача вращательного движения от оси 3 к оси 4 осуществляется парой зубчатых колес 16. Для подачи материала служит бункер, установленный на крышке 17, через отверстие 18 которого материал поступает в щель е между валками 1 и 2. Отверстия 19 служат для выгрузки измельченного материала в накопитель или циклон.

Измельчитель работает следующим образом. Перед пуском измельчителя для работы производится его настройка в следующей последовательности. Ширину щели между валками 1 и 2 выбирают в зависимости от наибольшего размера кусков для заданного класса дробления измельчаемого материала. Она должна быть не более наибольшего размера кусков заданного класса дробления. Между корпусами 7 и 8 подшипников 5 и 6 устанавливают упорные прокладки 15 выбранной толщины. С помощью прокладок 15 соответствующей толщины устанавливают ширину щели е между валками. Вертикальную подложку 13 устанавливают по центру в щель между валками 1 и 2.

Производят нагружение пружин 10 так, чтобы общая жесткость пружин (усилия пружин) была больше, чем усилие для раздавливания измельчаемого материала.

После настройки измельчителя производится его пуск. Материал из бункера, установленного на крышке 17, через отверстия 18 поступает в щель е, в которой подвергается измельчению валками 1 и 2 способом раздавливания на вертикальной подложке 13. Измельченный материал, крупность частиц которого равна или меньше отверстий щелей a и b, выгружается на горизонтальную подложку 14, которая с валками 1 и 2 образует щели а ₁ и b₁ (фиг. 3), у которых ширина в 2-4 раза меньше, чем ширина щелей a и b.

На горизонтальной подложке 14 в щелях a ₁ и b₁ происходит измельчение частиц материала способом истирания под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил, образуя тонкий порошок, который выгружается из отверстий 19 в накопитель или циклон.