Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МЕЛЬНИЦА

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.

Известна конструкция центробежной ударной мельницы, содержащей ступенчатый корпус, каждая последующая ступень в котором, считая по ходу перемещения материала, выполнена большего диаметра, горизонтально расположенный в корпусе ступенчатый ротор с билами, загрузочный и разгрузочный патрубок (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, В02С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. №25).

Известна также центробежная мельница, содержащая корпус с загрузочным патрубком на его крышке и выгрузочным патрубком, а также установленный в нем ротор с разгонными лопатками (Авторское свидетельство СССР на изобретение №952321, В02С 7/08, опубл. 23.08.1982, бюл. №31).

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая производительность по готовому продукту.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятому за прототип, является центробежная мельница (Патент РФ на изобретение №2567522, В02С 13/26, опубл. 10.11.2015, бюл. №31), содержащая два корпуса, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом, общим для обоих корпусов, в каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки, в тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов, загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего, на нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора, каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора, боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы, угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: два корпуса, соединенных между собой тангенциальным каналом. В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки. В тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов. Загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора. Каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора. Боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы. Угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.

Несмотря на то, что в прототипе относительная скорость движения измельчаемого материала составляет более 300 м/с, имеет место низкая эффективность помола материала в тангенциальном канале. Это обусловлено низкой плотностью встречных потоков частиц измельчаемого материала, сходящих с роторов. Недостаточная плотность встречных потоков частиц, сходящих с роторов, связана с недостаточной пропускной способностью загрузочных патрубков, что снижает эффективность измельчения. Кроме этого, учитывая полидисперсность исходного материала, низкая производительность по готовому продукту обусловлена отсутствием классификации материала перед его подачей в загрузочные патрубки.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту.

Это достигается тем, что центробежная мельница содержит два корпуса, соединенных между собой тангенциальным каналом, боковые стенки которого сходятся в плоскости симметрии мельницы под углом 120-150°. В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки. В тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов. Загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50-280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4-3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора. Каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора. В предложенном решении каждый корпус состоит из двух ступеней, разделенных по высоте горизонтальной плитой. В верхней ступени корпуса дополнительно установлен верхний диск с разбрасывающими лопатками, находящийся на одном роторе с разгонными лопатками. Между разбрасывающими лопатками и верхней ступенью корпуса закреплена дуговая прутковая решетка, состоящая из вертикальных прутков. К верхней ступени прикреплен нормальный патрубок, расположенный за крайними прутками дуговой прутковой решетки по ходу вращения ротора и сообщающийся с выгрузочным патрубком. Тангенциальный отвод прикреплен к торцу крайнего прутка дуговой прутковой решетки и сообщается с загрузочным патрубком, проходящим от верхней ступени к нижней.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен поперечный разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 2 - продольный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2 (загрузочный патрубок).

Центробежная мельница содержит два корпуса 1, соединенных между собой тангенциальным каналом 2, общим для обоих корпусов. Боковые стенки тангенциального канала 2 сходятся в плоскости симметрии мельницы. Угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.

В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия тангенциального канала 2 ротор 3. На роторе 3 закреплены, например сваркой, разгонные лопатки 4. В тангенциальном канале 2 имеется выгрузочный патрубок 5, равноудаленный от осей вращения роторов 3. Загрузочные патрубки 6 в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов 3 и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора 3 с центром на вертикальной оси последнего. Каждая разгонная лопатка 4 имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка 6 с обеспечением технологического зазора. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка 6 имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора 3. Каждый корпус 1 состоит из разделенных по высоте горизонтальной плитой 7 верхней 8 и нижней 9 ступеней. В верхней 8 ступени корпуса 1 дополнительно установлен верхний диск 10. Верхний диск 10 имеет разбрасывающие лопатки 11 и находится на роторе 3. В центре верхней 8 ступени закреплен, например сваркой, загрузочный бункер 12, выходное отверстие которого выходит на разбрасывающие лопатки 11. Между разбрасывающими лопатками 11 и верхней 8 ступенью корпуса 1 закреплена, например сваркой, дуговая прутковая решетка 13, состоящая из вертикальных прутков.

К верхней 8 ступени корпуса 1 прикреплен, например сваркой, нормальный патрубок 14, расположенный за крайними прутками дуговой прутковой решетки по ходу вращения ротора и сообщающийся с выгрузочным патрубком 5. Тангенциальный отвод 15 прикреплен, например сваркой, к торцу крайнего прутка дуговой прутковой решетки 13 и сообщается с загрузочным 6 патрубком, проходящим от верхней 8 ступени к нижней 9.

Центробежная мельница работает следующим образом.

Измельчаемый материал, например известняк, через загрузочный бункер 12 подается на верхний диск 10 верхней ступени 8 корпуса 1, где захватывается разбрасывающими лопатками 11 обоих роторов 3. Частицы материала движутся вдоль разбрасывающих лопаток 11 и направляются в зону действия дуговой прутковой решетки 13. Частицы соударяются с вертикально расположенными прутками решетки 13. Мелкие частицы проходят между прутками и через нормальный патрубок 14 и направляются в выгрузочный патрубок 5. Крупные частицы, не прошедшие через дуговую прутковую решетку 13, за счет центробежной силы направляются в тангенциальный отвод 15 и по касательной в загрузочный патрубок 6, где теряет свою скорость за счет вращательного движения. В загрузочном патрубке 6 материал накапливается и под действием силы тяжести, минуя горизонтальную плиту 7, направляется на нижнюю 9 ступень корпусов 1. Ввиду того, что загрузочные патрубки 6 каждого корпуса смещены относительно осей вращения роторов 3, измельчаемый материал в каждый промежуток времени попадает только на одну из разгонных лопаток 4 нижней 9 ступени. При этом в зависимости от свойств и размера измельчаемого материала загрузочные патрубки 6 расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов 3 и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора 3 с центром на вертикальной оси. последнего. Такое расположение загрузочных патрубков 6 в плане обеспечивает встречное движение потоков измельчаемого материала и лобовое соударение частиц в тангенциальном канале 2.

Частицы измельчаемого материала попадают на разгонные лопатки 4, и накапливаются на них. Следующие частицы начинают скользить по накопившемуся материалу и за счет центробежной силы с разгонных лопаток 4 направляются в тангенциальный канал 2.

Скорость частиц, направляемых навстречу друг другу из корпусов 1 в тангенциальный канал 2, превышает скорость разрушения частицы материала, в результате чего происходит их эффективное измельчение. Частицы измельченного материала из тангенциального канала 2 направляются в выгрузочный патрубок 5.

Так как корпус 1 состоит из верхней 8 и нижней 9 ступеней, разделенных по высоте горизонтальной плитой 7, то на верхней 8 ступени осуществляется прием материала из бункера 12, предварительное измельчение частиц при их соударениях о дуговую прутковую решетку 13, отделение мелкой фракции и разгрузка ее через дуговую прутковую решетку 13 и нормальный патрубок 14, а также накопление в загрузочных патрубках 6 крупных частиц, не прошедших через дуговую прутковую решетку 13. На нижней 9 ступени осуществляется разгрузка материала из загрузочных патрубков 6 на разгонные лопатки 4 и разгон частиц посредством данных лопаток в тангенциальный канал 2. Так как в загрузочные патрубки 6 осуществляется принудительная тангенциальная подача материала посредством разбрасывающих лопаток 10, то коэффициент загрузки материалом поперечного сечения каждого загрузочного патрубка 6 значительно повышается по сравнению с коэффициентом загрузки материалом поперечного сечения загрузочных патрубков 6 при вертикальной осевой свободной подаче материала. Ввиду этого пропускная способность загрузочных патрубков 6 существенно возрастает. Вследствие увеличения пропускной способности загрузочных патрубков 6 увеличивается количество материала, подаваемого в единицу времени на разгонные лопатки 4 нижней 9 ступени. Это приводит к повышению плотности встречных потоков частиц, сходящих с разгонных лопаток 4 в тангенциальный канал 2. Наличие горизонтальной плиты 7 исключает просыпание материала на нижнюю 9 ступень и обеспечивает за счет попадания всего подаваемого материала в каждый загрузочный патрубок 6 повышение его пропускной способности. Наличие дуговой прутковой решетки 13 обеспечивает предварительное измельчение и классификацию материала посредством дуговой прутковой решетки 13 и вывод мелких частиц посредством нормального патрубка 14 в выгрузочный патрубок 5. Наличие тангенциального отвода 15 дает возможность направить крупные частицы в загрузочные патрубки 6 для дальнейшего их измельчения в тангенциальном канале 2.

Таким образом, повышается эффективность измельчения и производительность по готовому продукту.