СТЕРЖНЕВОЙ СМЕСИТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК B28C5/20 

Изобретение относится к устройствам для смешения и механоактивации сырьевых смесей в технологии производства строительных и других материалов.

Известно устройство для измельчения твердых веществ, состоящее из неподвижного цилиндра, внутри которого на опорах расположен вал с радиальными лопастями. В пространстве между лопастями и цилиндрическим корпусом находятся шары (1). Это устройство не может быть применено для смещения и активации влажных сырьевых смесей.

Наиболее близким по технической сущности и назначению заявляемому изобретению является стержневой смеситель, состоящий из неподвижного корпуса с двумя патрубками, внутри которого на опорах вращается перфорированный барабан со стержневой загрузкой (2). Этот стержневой смеситель принят в качестве прототипа. Однако смеситель по прототипу не обеспечивает высокой эффективности обработки материала вследствие проскока необработанного материала через стержневую загрузку и недостаточного контакта стержней с внутренней поверхностью корпуса. Кроме того, установка футеровки на барабане затруднена по конструктивным особенностям этого устройства.

Целью настоящего изобретения является решение задачи повышения эффективности смешения и механоактивации компонентов смеси, а также надежности и ремонтопригодности устройства.

Сущность изобретения заключается в следующем. Стержневой смеситель содержит неподвижный корытообразный корпус с патрубками, вращающийся на опорах ротор, внутри которого свободно расположены металлические стержни, и привод, отличающийся тем, что ротор имеет другую конструкцию. Он состоит из концевых валов и соединенных крестообразно радиальных лопастей, образующих совместно с корпусом несколько замкнутых рабочих камер, внутри которых равными частями по всей длине камер расположены металлические стержни, при этом длина стержней составляет не менее двух высот рабочих камер.

Дополнительное отличие стержневого смесителя заключается в том, что вращающийся ротор разделен одной или несколькими поперечными перегородками. Эта конструктивная особенность позволяет увеличить количество рабочих камер и путь прохождения обрабатываемого материала, а также стабилизировать движение стержней, что повышает эффективность обработки материала.

Другое отличие стержневого смесителя заключается в том, что его корпус и ротор наклонены в сторону разгрузки под углом 2-12^o, что стабилизирует движение материала через смеситель и облегчает движение стержней.

Еще одно отличие заявляемого устройства состоит в том, что радиальные лопасти ротора имеют отверстия для просыпи материала в соседнюю камеру, в результате чего происходит дополнительное макросмешение компонентов смеси.

Последнее отличие заявляемого устройства состоит в том, что в противоположных сторонах на корпусе дополнительно к имеющимся установлены входной и выходной патрубки для газового теплоносителя. Это дополнение позволяет совместить процессы механической обработки материала с его подсушкой и существенно повысить достоинства конструкции.

Предлагаемый стержневой смеситель изображен на фиг. 1 и 2, он содержит следующие конструктивные узлы и детали. Неподвижный корпус 1 имеет корытообразную форму и крышку 2, в противоположных концах его расположены входной патрубок 3 и выходной патрубок 4, а также подшипниковые опоры 5. Ротор 6 состоит из концевых валов 7, радиальных лопастей 8 и поперечных перегородок 9, которые образуют рабочие камеры 10, содержащие металлические стержни 11. Радиальные лопасти имеют отверстия 12. В противоположных концах корпуса дополнительно установлены входной газовый патрубок 13 и выходной газовый патрубок 14. Устройство имеет привод 15.

Стержневой смеситель работает следующим образом. Сырьевые компоненты, подлежащие смешению и механоактивации, подают через входной патрубок 3 в рабочую камеру 10, где они подвергаются интенсивному смешению и механическим нагрузкам стрежней 11. Обрабатываемый материал поочередно попадает во все рабочие камеры 10 благодаря зазорам между радиальными лопастями 8, перегородками 9 и корпусом 1. Движению обрабатываемой смеси способствует наклон корпуса 1 и ротора 6 в сторону выходного патрубка 4. Просыпание через отверстия 12 в радиальных лопастях 9 обуславливает дополнительную гомогенизацию смеси.

Сложное движение стержней обусловлено вращением ротора 6 со скоростью 15-40 об/мин. В рабочих камерах 10, находящихся в нижнем положении, движение стрежневой загрузки и материала происходит толканием радиальными лопастями 8. В рабочих камерах, находящихся в верхнем положении, движение стержней происходит в результате подъема их и скатывания по плоскости радиальных лопастей 8 под действием силы тяжести. Во всех камерах на движение стержней влияет действие центробежных сил.

Обрабатываемый материал, находящийся в рабочих камерах, подвергается воздействию стержней и испытывает напряженное состояние удара, сдвига, истирания, излома и кручения.

Устройство обеспечивает макро- и микросмешение компонентов сырьевой смеси, а также механоактивацию, суть которой состоит в увеличении содержания тонких фракций, появление дефектов кристаллической решетки частиц и сфероидизации заполнителя. Обработка сырьевых смесей, например, в производстве всех видов строительного кирпича обеспечивает улучшение формуемости, внешнего вида изделий и резкое повышение физико-механических характеристик.

Заявляемый стержневой смеситель имеет следующие преимущества. Благодаря уравновешенности ротора и рассредоточенности стержней относительно оси снижается потребляемая мощность, тем самым улучшается смешение и механоактивация. Конструкция стержневого смесителя обеспечивает свободный доступ в рабочие камеры для осмотра, замены стержней и установки футеровочных плит на изнашивающихся поверхностях корпуса и ротора. Устройство характеризуется высокой ремонтопригодностью.

Источники информации:
1. В.В.Неверов. Проточная мельница тонкого помола. Технологические проблемы измельчения и механоактивации. Материалы научно-технического семинара стран содружества. Могилев, 1992, с. 132-135.

2. В. А. Заровнятых и др. Стержневой смеситель. А. с. СССР 1206111, 23.01.1986. Бюл. N 3.

Изобретение относится к устройствам для смещения и механоактивации сырьевых смесей в технологии производства строительных и других материалов. Стержневой смеситель содержит неподвижный корытообразный корпус с входным и выходным патрубками, вращающийся на опорах ротор, внутри которого свободно расположены металлические стержни и привод. Ротор выполнен с концевыми валами и соединенными крестообразно радиальными лопастями. Радиальные лопасти образуют совместно с корпусом нескольких замкнутых рабочих камер. Внутри камер равными частями по всей длине камер расположены стержни. Длина стержней составляет не менее двух высот камер. Изобретение позволит повысить надежность и ремонтопригодность устройства. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

\\\1 1. Стержневой смеситель, содержащий неподвижный корытообразный корпус с входным и выходным патрубками для обрабатываемого материала, вращающийся на опорах ротор, внутри которого свободно расположены металлические стержни, и привод, отличающийся тем, что ротор состоит из концевых валов и соединенных крестообразно радиальных лопастей, образующих совместно с корпусом несколько замкнутых рабочих камер, внутри которых равными частями по всей длине камер расположены стержни, при этом длина стержней составляет не менее двух высот камер. \\\2 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что вращающийся ротор разделен одной или несколькими поперечными перегородками. \\\ 2 3. Смеситель по п.1 или 2, отличающийся тем, что корпус и ротор наклонены в сторону разгрузки под углом 2-12<198>. \\\2 4. Смеситель по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что радиальные лопасти ротора имеют отверстия для просыпи материала. \ \ \2 5. Смеситель по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что в противоположных сторонах на корпусе дополнительно установлены входной и выходной патрубки для газового теплоносителя.