МЕЛЬНИЦА ТОНКОГО ПОМОЛА Российский патент 1996 года по МПК B02C19/22 

Изобретение относится к оборудованию для тонкого помола материалов любой прочности и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в химической, металлургической, лакокрасочной, горнорудной, пищевой и других областях техники и технологии.

Известна мельница для сверхтонкого помола, включающая горизонтальный под, вращающийся вокруг вертикальной оси, четыре катка с криволинейной поверхностью, установленных на наклонных осях, причем измельченный продукт выносится потоком воздуха [1]
Данная мельница имеет большие размеры и массу, что объясняется малым числом зон активного воздействия и, как следствие, необходимостью подвергать обработке сразу большой массив материала, а это вызывает необходимость применения редукторов и других сложных устройств и систем. Кроме того, вентилируемость такой установки плохая, так как материал на поде лежит слоями и не находится во взвешенном состоянии.

Наиболее близкой к изобретению является мельница для тонкого помола сыпучих материалов, содержащая помольную тороидальную камеру, подключенную к сепарационной камере, а внутри размещен рабочий орган в виде винтовой спирали, кинематически связанной с приводом, и устройства для подачи воздуха, сырья и отбора целевой фракции [2]
Недостатком прототипа является низкое качество готового продукта вследствие большой засоренности его некондиционными фракциями. Это обусловлено тем, что разделение происходит в поле сил тяжести, противодействующих подъемным силам потока классифицирующего агента. Высокая неравномерность полей скоростей выходящего потока по поперечному сечению сепарационной камеры, а также маленькая разность в величинах силы тяжести частиц целевой фракции и некондиционной фракции приводит к тому, что в готовый продукт попадает много частиц, не достигших требуемой тонины помола. Нет возможности регулировки качества готового продукта.

Целью изобретения является повышение качества готового продукта и управление процессом классификации путем проведения процесса разделения в поле встречно направленных центробежных сил и сил гидродинамического давления сносящего потока, классифицирующего агента и регулировки величины этих сил за счет ввода дополнительного количества классифицирующего агента непосредственно в зону разделения частиц по крупности.

Указанная цель достигается тем, что мельница для тонкого помола, содержащая помольную тороидальную камеру, которая посредством верхнего и нижнего патрубков соединена с сепарационной камерой с образованием переточных отверстий, размещенный в помольной камере рабочий орган в виде винтовой спирали, с опорами, одна из которых кинематически связана с приводом, приспособления для подачи рабочего агента, загрузочное приспособление и разгрузочный патрубок, согласно изобретению, оно снабжено дополнительным приспособлением для подачи рабочего агента, сепарационная камера выполнена с цилиндроконическим корпусом с тангенциально расположенным загрузочным патрубком, соединенным с верхним патрубком помольной камеры, причем загрузочное приспособление выполнено в виде эжектора, соединенного с одной из опор, при этом нижний патрубок помольной камеры соединен с конической частью корпуса сепарационной камеры и расположен у входного отверстия эжектора, а торец одного из концов разгрузочного патрубка расположен в цилиндрической части сепарационной камеры ниже верхнего переточного отверстия.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 представлен общий вид мельницы, на фиг.2 сечение А А сепарационной камеры.

Мельница содержит установленные на раме 1 тороидальную помольную камеру 2 с сепарационной камерой 3, рабочий орган 4 в виде винтовой спирали, установленный на узлах крепления 5, 6 и подшипниковых опорах 7, 8, одним концом через клиновый ремень 9 кинематически связан с электроприводом 10. Загрузочное приспособление выполнено в виде эжектора 11, совмещенного с одним из узлов крепления 6. Исходный материал в виде взвеси подается нагнетателем 12 вместе с частью классифицирующего агента жидкости или газа через патрубок 13 внутрь эжектора 11. Сепарационная камера 3 выполнена в виде цилиндроконического корпуса, тангенциально связанного своей цилиндрической частью посредством верхнего патрубка 14 с переточным отверстием 15 с помольной камерой 2, а конической частью с другим концом помольной камеры через переточное отверстие 16, размещенное непосредственно за выходным концом эжектора 11 по ходу движения материала. Приспособление для подачи рабочего агента 17 установлено в верхнем патрубке 14 и выполнено в виде изогнутого патрубка, обращенного выходным концом по ходу движения потока измельченного материала и снабженного регулятором расхода 18. Разгрузочный патрубок 19 коаксиально установлен в цилиндрической части сепарационной камеры 3, причем нижний срез патрубка 19 находится ниже верхнего переточного отверстия 15. Клиновый ремень 9 закрыт кожухом 21.

Мельница работает следующим образом.

Исходный материал вместе с частью классифицирующего агента (жидкости или газа) подается в помольную камеру 2 через патрубок 13 и эжектор 11, выполненный в виде сужающегося сопла внутри одного из узлов крепления 6. Взвесь исходного материала, выходя из эжектора с большой скоростью, создает за ним область пониженного давления и равномерно распределяется по внутренней поверхности рабочего органа 4, измельчается и выносится из помольной камеры через переточное отверстие 15. Далее взвесь измельченного материала по верхнему патрубку 14 тангенциально подается в цилиндрическую часть сепарационной камеры 3, сюда же подается дополнительная часть классифицирующего агента со скоростью, большей скорости потока взвеси, выходящей из помольной камеры 2. При встрече двух попутных разноскоростных потоков происходит распушение, разъединение частиц различной крупности и подготовка их к дальнейшему разделению по крупности в сепарационной камере 3.

Взвесь измельченного материала в несущем классифицирующем агенте (жидкости или газа) закручивается в цилиндрической части сепарационной камеры 3 вокруг разгрузочного патрубка 19. При этом на поток взвеси действуют взаимно противоположные силы: центробежная сила, отбрасывающая частицы к стенке, сила гидродинамического давления потока классифицирующего агента, стремящаяся вынести частицу к оси сепарационной камеры в направлении стока взвеси готового продукта через патрубок 19. В зависимости от объемного расхода и скорости подачи классифицирующего агента по патрубку 17 изменяется соотношение этих сил и достигается плавная регулировка требуемой крупности готового продукта. Величина центробежной силы может превосходить силу тяжести в 5.20 раз, что в соответствующее число раз повышает качество разделения частиц по фракциям по сравнению с разделением в поле сил тяжести. Крупные частицы, не достигшие требуемой конечной крупности, отбрасываются к стенкам сепарационной камеры 3 и через переточное отверстие 16 вновь поступают на измельчение. Центробежное ускорение обратно пропорционально радиусу сепарационной камеры, поэтому, чтобы величина центробежной силы по всей высоте камеры 3 оставалась постоянной, нижняя ее часть выполнена конической. Уменьшение окружной скорости потока взвеси по высоте сепарационной камеры за счет трения о стенки компенсируется уменьшением радиуса кружки. Подключение конической части сепарационной камеры 3 за эжектором 11, т.е. в зону пониженного давления, обеспечивает беспрепятственный переток крупной фракции в помольную камеру 3. Слив промывных вод после очистки помольной камеры в конце работы осуществляется через патрубок 20 в нижней части помольной камеры 2.

Использование изобретения позволит повысить качество готового продукта и управлять процессом классификации.

Использование: устройство для тонкого помола. Сущность: устройство содержит помольную тороидальную камеру, сепарационную камеру с верхним и нижним патрубками, рабочий орган в виде винтовой спирали с опорами, привод, приспособление для подачи рабочего органа агента, загрузочное приспособление, разгрузочный патрубок. Оно снабжено дополнительным приспособлением для подачи рабочего агента. Сепарационная камера выполнена с цилиндро-коническим корпусом с тангенциально расположенным загрузочным патрубком. Загрузочное приспособление выполнено в виде эжектора, соединенного с одной из опор. 2 ил.

Мельница для тонкого помола, содержащая помольную тороидальную камеру, которая посредством верхнего и нижнего патрубков соединена с сепарационной камерой с образованием переточных отверстий, размещенный в помольной камере рабочий орган в виде винтовой спирали, с опорами, одна из которых кинематически связана с приводом, приспособления для подачи рабочего агента, загрузочное приспособление и разгрузочный патрубок, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества готового продукта, оно снабжено дополнительными приспособлениями для подачи рабочего агента, сепарационная камера выполнена с цилиндроконическим корпусом с тангенциально расположенным загрузочным патрубком, соединенным с верхним патрубком помольной камеры, причем загрузочное приспособление выполнено в виде эжектора, соединенного с одной из опор, при этом нижний патрубок помольной камеры соединен с конической частью корпуса сепарационной камеры и расположен у входного отверстия эжектора, а торец одного из концов разгрузочного патрубка расположен в цилиндрической части сепарационной камеры ниже верхнего переточного отверстия.