ШАРОВАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 1994 года по МПК B02C17/06 

Изобретение относится к устройствам для измельчения твердых материалов и может быть использовано в строительной и других отраслях промышленности, где требуется измельчение материала.

Известна мельница для измельчения твердых материалов, содержащая загрузочное устройство, сепаратор с шарами, снабженный приводом и установленный в корпусе, который смонтирован в подшипниковых опорах со средством передачи вращения в противоположную сторону от вращения сепаратора, причем конец мельницы с загрузочным устройством установлен на шарнирной опоре с возможностью изменения угла наклона оси мельницы относительно горизонтали [1] .

Наиболее близким техническим решением является шаровая мельница, содержащая питатель, вращающийся корпус, состоящий из конической и цилиндрической частей, мелющие тела и разгрузочное устройство [2] .

Недостатками известных устройств являются большие энергозатраты при их работе, громоздкость и недостаточная надежность.

Целью изобретения является снижение энергозатрат, уменьшение металлоемкости и повышение надежности работы мельницы.

Это достигается тем, что в шаровой мельнице ось вращения корпуса расположена под углом 45-60^о к горизонту и наклонена в сторону разгрузочного устройства, а соотношение длины цилиндрической части к конической составляет 1,1-1,4, причем по периметру внутренней поверхности конической части равномерно закреплены лопасти, изогнутые по винтовой линии с углом подъема 30-70^о, при этом внутренний диаметр цилиндрической части корпуса превышает диаметр мелющих тел в 20-80 раз при коэффициенте загрузки 0,7-0,9.

При решении поставленной задачи получают технический результат благодаря высокому коэффициенту загрузки полости мельницы мелющими телами и наклону оси вращения корпуса мельницы, при этом измельчение материала происходит преимущественно раздавливанием со сдвигом, то есть реализуется малоэнергоемкий способ разрушения частиц измельчаемого материала. В конической части мельницы находится зона наибольшей концентрации энергии, и соотношения длины цилиндрической и конической частей определены как 1,1-1,4 с учетом физико-механических свойств измельчаемого материала. Для ликвидации застойных явлений в конической части и активизирования процесса измельчения она оборудована лопастями, изогнутыми по винтовой линии с углом подъема 30-70^о, с учетом физико-механических характеристик измельчаемого материала и состава мелющей загрузки. Направление винтовой линии противоположно направлению вращения мельницы. Это приводит к тому, что при работе шароматериальная загрузка смещается лопастями вверх, за счет чего разрушение измельчаемого материала происходит путем раздавливания со сдвигом, что наиболее эффективно.

Благодаря высокому коэффициенту заполнения мельницы мелющей загрузкой 0,7-0,9 характер движения мелющих тел меняется, отсутствует скольжение и удар мелющих тел по корпусу мельницы и послойное перемещение мелющих тел относительно друг друга, за счет чего снижается износ корпуса мельницы и мелющих тел, отпадает необходимость в бронефутеровке (корпус лишь упрочняется твердосплавной наплавкой), что дает возможность уменьшить металлоемкость мельницы. Зона интенсивного разрушения за счет раздавливания со сдвигом в нижней части помольного объема мельницы, значительно больше, чем у известных помольных агрегатов, поэтому удельная производительность мельницы выше в 2-43 раза. При коэффициенте заполнения мельницы мелющими телами 0,7-0,9 ликвидируется дебаланс, имеющий место при меньшем коэффициенте загрузки за счет одностороннего расположения мелющей загрузки, мелющие тела распределяются более равномерно относительно оси вращения, что позволяет снизить затраты электроэнергии на вращение мельницы в 1,5-2,0 раза.

На чертеже изображена шаровая мельница, продольный разрез.

Шаровая мельница дискретно-непрерывного действия содержит вращающийся корпус, выполненный из цилиндрической части 1 и конической части 2, соотношение длин которых составляет 1,1-1,4, загрузочную цапфу 3 и разгрузочное устройство 4, в котором смонтирован клапан 5. На внутренней поверхности конической части 2 закреплены лопасти 6, изогнутые по винтовой линии с углом подъема 30-70^о. Мельница снабжена входной решеткой 7 и разгрузочной решеткой 8. Полость мельницы разгружена мелющими телами с коэффициентом заполнения 0,7-0,9. Ось вращения корпуса мельницы расположена под углом к горизонту 45-60^о.

Шаровая мельница работает следующим образом.

При вращении мельницы через загрузочную цапфу 3 загружают определенный вес материала, при этом клапан 5 закрыт. Время помола определяется технологическим регламентом. Благодаря высокому коэффициенту загрузки полости мельницы мелющими телами в нижней части мельницы за счет высоких нагрузок слоя мелющих тел в определенном объеме происходит интенсивное раздавливание зерен измельчаемого материала, причем за счет наплава мельницы и винтовых лопастей создаются сдвигающие нагрузки и в целом механизм разрушения материала осуществляется путем раздавливания со сдвигом, то есть с наименьшими затратами энергии. При достижении необходимой тонкости измельчения клапан 5 открывается и измельчаемый материал через устройство 4 разгружается. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1556742, кл. В 02 С 15/08, 1987.

2. Авторское свидетельство СССР N 208426, кл. В 02 С 17/06, 1966.

Использование: в области строительства для измельчения строительных материалов. Сущность изобретения: ось вращения корпуса расположена под углом 45 - 60к горизонту с наклоном в сторону разгрузки, а соотношение длины цилиндрической части к конической составляет 1,1 - 1,4, причем по периметру внутренней поверхности конической части равномерно закреплены лопасти, изогнутые по винтовой линии с углом подъема 30 - 70, при этом внутренний диаметр цилиндрической части превышает диаметр мелющих тел в 20 - 80 раз при коэффициенте загрузки 0,7 - 0,9. 1 ил.

ШАРОВАЯ МЕЛЬНИЦА, содержащая питатель, вращающийся корпус, состоящий из конической и цилиндрической частей, мелющие тела, и разгрузочное устройство, отличающаяся тем, что ось вращения корпуса расположена под углом 45 - 60^oС к горизонту и наклонена в сторону разгрузочного устройства, а соотношение длины цилиндрической части к конической составляет 1,1 - 1,4, причем по периметру внутренней поверхности конической части равномерно закреплены лопасти, изогнутые по винтовой линии с углом подъема 30 - 70^oС, при этом внутренний диаметр цилиндрической части превышает диаметр мелющих тел в 20 - 80 раз при коэффициенте загрузки 0,7 - 0,9.