Результат интеллектуальной деятельности: Способ ударного дробления материалов в молотковой дробилке

Изобретение относится к способам дробления материалов в металлургии, а именно известняка при использовании в агломерационном производстве.

Известен способ ударного дробления материалов в молотковой дробилке, включающий наложение ударного импульса на материал со стороны шарнирно подвешенных в рядах молотков, который реализован в молотковой дробилке [Машины и агрегаты металлургических заводов. В 3-х томах. Т. 1. Машины для доменных цехов. Учебник для вузов / Целиков А.И., Полухин П.И., Гребеников В.М. и др. второе изд., переаб. и доп. - М.: Металлургия, 1987. - 440 с].

Недостатком известного способа является низкая эффективность дробления и лишние затраты энергии вследствие возможного отклонения молотков от их радиального положения при ударе.

Известен способ включающий разрушение материала встречно направленными импульсами рабочего органа и отражательных элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности дробления горных пород, направленные импульсы отражательных элементов синхронизируют с импульсами рабочего органа, а их ударную поверхность ориентируют по нормали к векторам скорости частиц, направленных рабочим органом, при этом скорость движения отражательных элементов составляет 0,3-3,5 скорости рабочего органа [Патент РФ №2029616, В02С 13/20, 1989. Способ ударного дробления, Патент РФ №2264864, В02С 13/20, 2005. Способ последовательного дробления].

Однако данные способы относится к созданию условий разрушений материалов в многороторных дробилках для перераспределения ударного импульса между отдельными роторами с жестким креплением всех бил, что не позволяет производить изменение регулировки импульса между отдельными билами на роторе, как в молотковых дробилках.

Задачей изобретения является усовершенствование способа ударного дробления материалов в молотковой дробилке, в котором благодаря новому перераспределению суммарного импульса от нескольких жестко закрепленных между собой молотков достигается повышение эффективности дробления и снижение затрат энергии.

Поставленная задача решается и технический эффект достигается тем, что в способе ударного дробления материалов в молотковой дробилке, включающим разрушение материала направленными импульсами молотков, на материал действуют суммарным импульсом минимум от двух жестко закрепленных между собой в ряду молотков до полного их набора, при этом импульс в наборе молотков суммируют, например, в равной пропорции от их количества на шарнире или не равномерно, причем суммирование импульса молотков между собой осуществляют с помощью элементов шарниров, имеющих некруглое, например, квадратное сечение.

Суть способа заключается в следующем.

Куски материала, подлежащих дроблению, подаются в рабочую камеру дробилки и под действием шарнирно подвешенных в рядах молотков ротора получают ударный импульс. Материал частично разрушается и откидывается на отбойные плиты. При этом на материал действуют суммарным импульсом минимум от двух жестко закрепленных между собой в ряду молотков до полного их набора что обеспечивает более эффективную передачу импульса от молотков, которые жестко крепятся между собой относительно шарнирного подвеса. Минимальное количество жесткого крепления молотков равно двум, а максимальное - полному набору молотков в ряду. Это дает возможность практически всю кинетическую энергию, которая была запасена ротором преобразовывать в работу разрушения материала.

Импульс в наборе молотков суммируют, например, в равной пропорции от их количества на шарнире или не равномерно. Чем больше энергии требуется для разрушения кусков, тем большее количество молотков жестко крепится между собой, что пропорционально количеству молотков увеличивает суммарный ударный импульс. Это может применяться, например, когда материал, подаваемый на дробление, имеет повышенные размеры кусков и требует для разрушения увеличенного ударного импульса. Или, наоборот, когда частицы материала уже подверглись предварительному дроблению, при этом внутренние дефекты структуры и трещины были реализованы. В этих случаях все молотки в ряду, то есть, весь их набор закрепляется жестко, что обеспечивает максимальный ударный импульс всей системы молотков, набранных в ряду.

Благодаря тому, что инерционная система молотков значительно увеличивается, материал, попадая в дробилку получает существенно большую энергию идущую на разрушение, кроме того меньше энергия расходуется на восстановление радиального положения молотков под действием центробежной силы ротора. Так как даже если полный набор молотков в ряду подлежит жесткому креплению между собой, их шарнирное крепление относительно ротора шарнирное обеспечивает отклонение при попадании внутрь дробилки предметов, не подвергающихся дроблению за счет отклонения всей жесткой системы молотков на шарнирном подвесе. Это позволяет исключить выход из строя рабочих органов дробилки.

Суммирование импульса молотков между собой осуществляют с помощью элементов шарниров, имеющих некруглое, например, квадратное сечение. Это может быть достигнуто путем соединения молотков друг с другом за счет некруглых участков шарниров, например, имеющих квадратное сечение. При этом в соответствующих молотках отверстия для шарнирного подвеса также должны иметь некруглое сечение, совпадающее с сечением шарнира, что исключит их проворачивание относительно друг друга.

Испытания проводились на образцах известняка, применяемого в агломерационном производстве Филиала №12 ЗАО «Внешторгсервис» который после дробления в молотковых дробилках является одним из компонентов агломерата для повышения ее основности, что необходимо для эффективной работы доменных печей. По шкале проф. Протодьяконова М.М. известняк относится к II-VI категорий по крепости.

При испытаниях и дальнейшей эксплуатации в производственных условиях были получены следующие результаты, отраженные в таблице.

Степень дробления материала при шарнирном подвесе составляет около 9,7. При жестком подвесе степень дробления 10,25. Удельные энергозатраты при жестком подвесе на 19% меньше. При в фракционном составе готового продукта содержание мелочи больше на 23,5%, что оказывает положительное влияние на получение агломерата при спекании железной руды.

В сравнении с применяемыми типами дробилки, работающие на использовании способа суммарного импульса эффективнее по качеству получаемого продукта, энергоемкости и другим технико-экономическим показателям.

Предложенный способ позволяет повысить эффективность дробления и снизить затраты энергии на разрушение материалов.