УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ ЦЕМЕНТА Российский патент 1996 года по МПК B02C13/14 

Изобретение относится к технике для активации и измельчения материалов типа цемента и может быть использовано в строительной, горноперерабатывающей промышленности для переработки отходов и т. п.

Наиболее близкой к предлагаемому является центробежная мельница, включающая корпус с расположенными последовательно цилиндрическими помольными камерами, в которых установлены отбойные плиты и смонтирован ступенчатый ротор на одном валу с одним приводом, причем ротор содержит диски со ступицами по числу ступеней с билами и лопастями, вогнутыми в направлении вращения, а в дисках выполнен у ступицы ряд отверстий по кругу, загрузочный и разгрузочный патрубок по центру корпуса.

Недостатками центробежной мельницы являются высокие энергозатраты и низкая эффективность активации материала, поскольку для разных фракций нужны разные условия обработки, требующие различных затрат энергии.

Важными задачами изобретения являются снижение энергозатрат и повышение эффективности активации цемента.

Это достигается тем, что устройство содержит три типа камер для обработки сырья, соединенных последовательно-параллельно сверху единого бункера, в каждой камере смонтированы кольцеобразные перегородки по высоте, в днищах выполнены отверстия по центру, с зазором к боковой стенке установлены вертикально с возможностью замены мишени в форме прямоугольных стержней с отверстиями по высоте навстречу вращению, роторы в каждой камере включают радиальные лопасти с проемами, образующими при вращении внутри конусообразную полость, закрепленные между соосными дисками, нижний из которых снабжен центральным отверстием, а верхний ведущий скребками, первая камера камера сепарации, в которую поступает сырье, располагается сверху, под ней, сообщаясь через отверстие в центре, соосно размещена камера активации с меньшим диаметром, вал ротора которой проходит внутри вала ротора камеры сепарации, в нижнем углу камеры сепарации смонтированы патрубки, сообщающиеся с помольными камерами меньшего диаметра, расположенными по периферии под днищем камеры сепарации, причем каждый ротор снабжен индивидуальным приводом.

Применение изобретения повышает эффективность поверхностной активации частиц цемента и снижает энергозатраты.

Предлагаемое устройство изображено на чертеже.

Устройство содержит сверху камеру сепарации 1 с загрузочным патрубком 2, под ней по центру камеру 3 активации, по периферии помольные камеры 4, в которых у всех имеется свой привод 5, кольцеобразные перегородки 6 по высоте камер, днища 7 с отверстиями в центре под всеми камерами, ротор, состоящий из радиальных лопастей 8 с проемами, образующих конусообразную полость при вращении, закрепленных между парой соосных дисков ведущим 9 и нижним 10 с отверстием по центру, скребков 11 сверху ведущего диска. По периферии камер смонтированы с возможностью замены вертикальные мишени 12 в форме прямоугольных стержней с отверстиями по высоте навстречу вращению, камера сепарации сообщается через патрубки в нижнем углу 13 с помольными камерами 4, под камерами расположен единый бункер 14 с приспособлением для удаления продукта 15. Вал ротора камеры активации 17 проходит внутри вала 16 ротора камеры сепарации. Сверху камеры 1 сепарации размещены окна 18, которые находятся над мишенями в камере активации и во время работы устройства закрыты.

Устройство работает следующим образом.

Через загрузочный патрубок 2 подают сырье на вращающийся ведущий диск 9 ротора камеры сепарации 1, материал скребками 11 отбрасывается к цилиндрической стенке, где подхватывается вращающимся турбулентным потоком, активируется и измельчается при ударах о мишени 12, при этом частицы заряжаются. Вихри, производимые лопастями 8, забрасывают ближе к центру более мелкие частицы, которые заряжены преимущественно отрицательно. Образующиеся квазистационарные облака из одноименно заряженных частиц расширяются к центру, против действия центробежных сил, при этом происходит отбор самых сильнозаряженных и малоинерционных частиц. В итоге через отверстие в центре днища удаляется из камеры сепарации мелкая фракция и поступает в камеру активации 3, а через патрубки на периферии 13 крупная фракция попадает в помольные камеры 4. В камере сепарации 1 идет, в основном, сепарация, в камере активации 3, осуществляется более жесткая обработка при большей скорости вращения, а самые жесткие условия, обеспечивающие разрушение частиц - измельчение, реализуются в помольных камерах 4. Через отверстия в центре днищ активированный и измельченный цемент попадает в единый бункер, где частицы разряжаются и накапливаются. Кольцеобразные перегородки в камерах замедляют падение материала на днище, тем самым увеличивая измельчение и активацию. Для замены изношенных мишеней используют окна 18, расположенные под мишенями в камере активации.

Отличительные признаки предлагаемого устройства от прототипа:
1. В прототипе удаление мелких частиц из помольной камеры идет при помощи воздушного потока, создаваемого вогнутыми лопатками, через ряд отверстий в дисках со стороны ступицы. В предлагаемом устройстве удаление мелкой фракции идет благодаря вихрям в турбулентном потоке, создаваемом радиальными лопастями, через отверстия по центру.

2. В прототипе материал идет последовательно через помольные камеры, в предлагаемом устройстве последовательно-параллельно, отдельно ведется сепарация сырья, измельчение-активация крупной и активация мелкой фракции.

3. В прототипе отбойные плиты, в предлагаемом устройстве мишени в форме прямоугольных стержней с отверстиями. Узкие кромки мишеней позволяют осуществить лобовой удар частиц, наиболее эффективный для разрушения и активации.

4. В прототипе вогнутые лопасти, а в предлагаемом устройстве прямые, радиальные.

Технические преимущества предлагаемого устройства от прототипа.

1. В результате последовательно-параллельной схемы переработки сырья реализуется различная для каждой фракции, оптимальная по энергозатратам, механическая обработка.

2. Не требуется дополнительное устройство для очистки воздуха от пыли, как в прототипе.

3. Предлагаемое устройство работоспособно при микронном и даже субмикронном размере частиц, а прототип только для частиц в десятки микрон, что определяется наличием у него вогнутых лопастей. В случае тонких материалов они залипают.

Совокупность указанных технических преимуществ обеспечивает предлагаемому устройству положительный эффект экономию энергозатрат и повышение эффективности активации, не требуется дополнительного оборудования, возможна обработка тонкодисперсного сырья.

Использование: для измельчения и механической активации материалов типа цемента в строительной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: устройство для механической активации цемента включает ступенчатый вертикальный корпус с расположенными друг под другом цилиндрическими рабочими камерами для механической обработки. Нижняя камера выполнена с диаметром меньшим, чем диаметр верхней камеры. Дополнительные цилиндрические помольные камеры с диаметром меньшим диаметра нижней камеры расположены вокруг последней и сообщены патрубками в верхней части 4 с отверстиями в днище у стенки верхней камеры. Все камеры выполнены с центральными отверстиями в днищах, имеют роторы с индивидуальными приводами и отбойные элементы вокруг роторов на стенках всех камер установлены кольцевые перегородки. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для механической активации цемента, включающее ступенчатый вертикальный корпус с расположенными соосно друг под другом цилиндрическими рабочими камерами для механической обработки, в каждой из которых расположен ротор с лопастями, закрепленными под ведущим диском, и отбойные элементы вокруг ротора, загрузочный патрубок в корпусе над верхней камерой и разгрузочный патрубок, расположенный под нижней камерой, отличающееся тем, что нижняя камера выполнена с диаметром меньшим, чем диаметр верхней, разгрузочный патрубок расположен по центру корпуса, устройство снабжено дополнительными цилиндрическими помольными камерами с диаметром меньше диаметра нижней камеры, расположенными вокруг последней и сообщенными патрубками в верхней части с отверстиями в днище у стенки верхней камеры, при этом все камеры выполнены с центральными отверстиями в днищах и имеют роторы с индивидуальными приводами и отбойные элементы вокруг роторов, причем все роторы состоят из радиальных лопастей, закрепленных под ведущим диском и снизу на дополнительном соосном диске с центральным отверстием, а сверху ведущего диска ротора закреплены скребки, на цилиндрических стенках всех камер установлены по высоте кольцевые перегородки, а нижняя и дополнительные камеры установлены сверху разгрузочного бункера. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что отбойные элементы выполнены в виде сменных прямоугольных стержней с отверстиями по высоте, расположенными навстречу вращению ротора, установленных с зазором к цилиндрической стенке камер. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что радиальные лопасти выполнены с проемами и образуют при вращении внутри конусообразную полость. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крышка верхней камеры над отбойными элементами в нижней камере для их замены снабжена закрывающимися окнами.