ЛАБОРАТОРНАЯ МЕЛЬНИЦА-КЛАССИФИКАТОР Российский патент 1997 года по МПК B02C19/22 B02C23/12 

Изобретение относится к устройствам для тонкого измельчения различных материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов, химической, лакокрасочной, фармацевтической и других отраслях.

Целью изобретения являются повышение эффективности измельчения и повышение качества готового продукта.

Известен растиратель-смеситель, содержащий установленный на раме пустотелый тороидальный корпус с загрузочным и выгрузочным люками, размещенный в нем рабочий орган в виде спирали, кинематически при помощи валов связанный с приводом, и материалопровод, соединяющий по хорде загрузочный и выгрузочный люки. Данный аппарат допускает многократную обработку материала во внутреннем цикле [1]
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности отделения нужного класса крупности в процессе обработки. Классификация может быть произведена только во внешнем цикле. В силу этого тонкие классы многократно поступают в зону воздействия рабочего органа, подвергаясь переизмельчению и затрудняя (буферируя) измельчение крупных частиц.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к изобретению является мельница для тонкого помола сыпучих материалов, отличающаяся тем, что материалопровод выполнен в виде сепарационной камеры, имеющей форму пустотелого конуса, обращенного вершиной вниз и снабженного устройства для подачи воздуха, исходного материала и отбора целевой фракции [2] В указанном устройстве исходный материал после каждого цикла измельчения выбрасывается в сепарационную камеру, в которой воздушным потоком, поступающим через кольцевые щели, измельченная фракция отсеивается от остальной массы частиц и выносится на внешние улавливающие устройства.

Недостатками этой мельницы являются необходимость использования внешнего компрессорного оборудования для создания потока воздуха, сложность регулирования скорости этого потока при переходе на другую крупность целевой фракции и (или) для другого исходного материала. Громоздкость комплекса требует больших площадей для размещения. Кроме того, один цикл измельчения проходит весь материал, независимо от его начальной дисперсности.

Целью изобретения являются повышение эффективности измельчения, улучшение качества готового продукта.

Указанная цель достигается выводом тонких классов из процесса измельчения во внутреннем цикле за счет использования энергии вращения самого рабочего органа.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Мельница-классификатор содержит установленный на раме 1 пустотелый тороидальный корпус 2 с загрузочным 3 и разгрузочным 4 люками, размещенный в нем рабочий орган в виде спирали 5, кинематически при помощи муфты 6 связанный с электродвигателем 7, материалопровод 8, соединяющий загрузочный и выгрузочный люки по хорде. На верхней опоре рабочего органа 11 установлено дополнительное устройство 12 для создания аэродинамических завихрений (крыльчатка, турбинка). Корпус снабжен разделительной седиментационной сборной колонной 9, представляющей набор сочленяющихся секций, установленной вертикально над полостью материалопровода, с приемным бункером 10 в верхней части.

Мельница-классификатор работает следующим образом.

Включается электродвигатель 7 и посредством привода приводит во вращение рабочий орган 5, второй конец которого закреплен на валу опоры 11. Через загрузочный люк подают требуемое количество обрабатываемого материала. Полидисперсный материал, попадая в зону аэродинамических завихрений, создаваемых быстровращающимся рабочим органом 5 и дополнительным устройством 12, разделяется. Крупные частицы падают вниз в материалопровод 8, а тонкая фракция поступает непосредственно в седиментационную колонну 9. Крупная фракция интенсивно измельчается, подвергаясь многократно растиранию и раздавливанию в межвитковых пространствах рабочего органа. При этом материал поднимается вверх и попадает в пространство над полостью материалопровода. Крупные частицы под действием силы тяжести осыпаются вниз и проходят повторный цикл измельчения. Тонкая фракция взвешивается в воздухе за счет аэродинамических завихрений и поступает в седиментационную колонну. Поведение взвешенных в воздухе частиц определяется законом Стокса. За счет регулируемой высоты седиментационной колонны приемного бункера получают только частицы не крупнее определенного класса крупности. Достигаются монодисперсность готового продукта, снижение удельных энергозатрат. Мельница легко перестраивается путем изменения числа секции седиментационной колонны для работы с материалом другой плотности или для другой крупности готового продукта. Периодически через выгрузочный люк 4 не измельчаемые в данном режиме работы мельницы остатки материала (слишком крупные для межвитковых пространств, пластичные, посторонние примеси) удаляются из мельницы. Необходимый подсос воздуха создается за счет зазоров в местах крепления опоры 11, а выход обеспечивается через фильтрующие элементы приемного бункера 10.

Использование: в лабораторной практике, а также в малотоннажном производстве химической, лакокрасочной и фармацевтической промышленности для получения тонких монодисперсных классов. Мельница-классификатор содержит установленный на раме 1 пустотелый тороидальный корпус 2 с загрузочным 3 и разгрузочным 4 люками, размещенный в нем рабочий орган в виде спирали 5, кинематически связанный с электродвигателем 7 материалопровод 8, соединяющий загрузочный и выгрузочный люки. Корпус снабжен разделительной седиментационной сборной колонной 9, выполненной в виде набора сочленяющихся секций, что облегчает регулировку устройства и его перенастройку для требуемой крупности целевой фракции различных продуктов. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Лабораторная мельница-классификатор, содержащая установленный на раме пустотелый тороидальный корпус с загрузочным и выгрузочным люками, размещенный в нем упругодеформируемый рабочий орган в виде спирали, кинематически при помощи валов связанный с приводом, и материалопровод, соединяющий по хорде загрузочный и выгрузочный люки, отличающаяся тем, что корпус снабжен седиментационной камерой с приемным бункером, установленной вертикально над полостью материалопровода. 2. Мельница-классификатор по п. 1, отличающаяся тем, что седиментационная камера выполнена в виде сборной колонны с возможностью регулирования ее высоты в зависимости от плотности и требуемой крупности готового продукта. 3. Мельница-классификатор по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что аэродинамические завихрения создаются быстровращающимся рабочим органом с дополнительными устройствами в виде крыльчатки или турбинки.