ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ КОНУСНЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК B02C13/20 

Изобретение относится к области дезинтеграции и измельчения горных пород и руд.

Известна центробежная дробилка метательного действия, содержащая цилиндрический корпус с установленным по оси на нижнем основании рабочим органом, представляющим собой разгонный диск [1].

Основной недостаток данной дробилки - недостаточная эффективность односторонних ударов дезинтегрируемого материала о корпус дробилки, что ограничивает ее применение на практике (используется в основном для дробления и измельчения весьма хрупких материалов).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является центробежный измельчитель встречного удара [2], содержащий цилиндрический корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочным отверстиями, соосно установленные верхний и нижний рабочие органы, ступенчатую рабочую камеру, образованную рабочими органами, отбойные плиты, расположенные на вертикальных стенках ступеней, и радиальные ребра на поверхности ступеней нижнего рабочего органа.

Основным техническим недостатком данного измельчителя является ступенчатое измельчение, т.к. при соударении частицы с рабочей поверхностью верхнего рабочего органа происходит потеря скорости частицы с последующим нарастанием ее на разгонной поверхности следующей ступени. При этом часть крупных зерен крепких фракций горной породы, не разрушенных после столкновения с рабочей поверхностью верхнего рабочего органа, отскакивает от нее и, имея довольно высокую скорость при встрече с поверхностью разгонной ступени, проскальзывает на следующую ступень, не приобретая необходимой кинетической энергии. Вследствие этого эффективность последующих ударов резко снижается и в результате эта часть материала уходит из мельницы нераздробленной. Кроме того, в процессе продолжительной работы происходит напрессование мелко дробленых материалов на рабочей поверхности верхнего рабочего органа, что приводит к снижению эффективности измельчения.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый центробежный конусный измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочным отверстиями, с соосно расположенными верхним и нижним встречно вращающимися рабочими органами, отличается тем, что рабочая камера имеет воронкообразную форму, образованную рабочими органами, причем на внутренней поверхности верхнего рабочего органа в коническом углублении и на поверхности нижнего вдоль образующих закреплены V-образные ребра из износостойкого материала, при этом нижний рабочий орган выполнен в виде усеченного конуса, на верхнем основании которого расположены ребрышки, а верхний рабочий орган установлен с возможностью вращения со скоростью, меньшей скорости вращения нижнего рабочего органа.

Сопоставительный анализ с аналогом показывает, что заявляемый измельчитель позволяет увеличить эффективность разрушения материала за счет интенсификации двухсторонних динамических воздействий противоположно вращающихся рабочих органов. Таким образом, заявляемый измельчитель соответствует критерию изобретения "новизна".

Известны технические решения, например у прототипа, в которых используются вращающиеся в противоположные стороны ступенчатые рабочие органы с отбойными плитами на вертикальных стенках, образующие ступенчатую рабочую камеру. В заявляемом решении предложена бесступенчатая рабочая камера воронкообразной формы, образованная рабочими органами, в которой происходят многократные ударные столкновения дезинтегрируемых частиц с ребрами нижнего и верхнего рабочих органов. На верхнем основании внутреннего рабочего органа укреплены разгонные ребрышки для сбрасывания частиц и придания им начальной скорости. Увеличение диаметров рабочих органов по пути перемещения материала способствует постоянному возрастанию величин ударных нагрузок и линейных скоростей, сообщаемых частицам, что существенно увеличивает эффективность разрушения. В отличие от прототипа в данном случае происходит непрерывное динамическое воздействие на частицы со стороны ребер противоположно вращающихся рабочих органов до тех пор, пока частица не разрушится и не потеряет инерцию. В результате обеспечивается многократность динамического воздействия на материал и резко уменьшается доля проскакиваемых частиц из рабочей камеры измельчителя. Расширяющаяся вниз форма поверхности верхнего рабочего органа способствует сползанию вниз прилипших частиц и препятствует накапливанию и прессованию материала на ней.

Таким образом, сравнительный анализ позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 изображен центробежный измельчитель в разрезе.

На фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Центробежный конусный измельчитель состоит из корпуса 1 с верхним загрузочным 2 и нижним разгрузочным 3 отверстиями. Внутри корпуса соосно установлены верхний 4 и нижний 5 рабочие органы с ребрами 6 V-образной формы, установленными вдоль образующих конусных поверхностей. На верхнем основании 7 нижнего рабочего органа расположены разгонные радиальные ребрышки 8. Зазор между конусными поверхностями рабочих органов образует рабочую камеру 9. Рабочие органы вращаются в противоположные стороны, при этом скорость вращения верхнего ротора меньше скорости вращения нижнего.

Процесс дезинтефации происходит следующим образом. Исходный материал подается на верхнее основание 7 вращающегося нижнего рабочего органа 5, где куски материала при помощи радиально расположенных разгонных ребрышек 8 приобретают линейную скорость и, выбрасываясь с крайней точки основания, подвергаются жесткому нормальному удару о рабочую поверхность V-образных ребер, противоположно вращающемуся верхнему рабочему органу 4. При этом частицы материала отбрасываются назад и ударяются о ребристую поверхность нижнего рабочего органа. В последующем процесс ударного столкновения частиц с рабочей поверхностью рабочих органов в рабочей камере 9 многократно повторяется, пока частицы дезинтегрируемого материала не достигнут крайней точки нижнего рабочего органа и не разгрузятся через нижнее отверстие 3.

Результаты дезинтеграции золотокварцевой жильной руды исходной крупности -5+1 мм на опытном лабораторном образце центробежного конусного измельчителя с диаметром корпуса 300 мм для различных значений скорости вращения верхнего и нижнего конусов приведены в таблице. Из таблицы видно, что заявляемый центробежный измельчитель позволяет достичь высокой степени измельчения материала, например, при числе оборотов в минуту верхнего и нижнего конусов 1200, 5700 соответственно. Следовательно, он может быть предложен для последующей стадии измельчения после дробления руды на дробилках активного удара. Степень измельчения на центробежном конусном измельчителе сопоставим с результатами измельчения в лабораторной шаровой мельнице.

Источники информации
1. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы. М., Недра, 1972, с.119-120.

2. RU 2150323 C1, 10.06.2000.

Центробежный конусный измельчитель включает в себя цилиндрический корпус с вертикально установленными верхним и нижним встречно вращающимися рабочими органами. Нижний рабочий орган представляет собой усеченный конус, на верхнем основании которого расположены разгонные ребрышки. Верхний рабочий орган с загрузочным отверстием в верхней части имеет форму конического углубления, внутренняя поверхность которого, как и коническая часть нижнего рабочего органа, выполнена из ребер V-образной формы из износостойкого материала. Рабочая камера, образованная рабочими органами, имеет воронкообразную форму. Изобретение позволяет повысить эффективность измельчения. 2 ил., 1 табл.

Центробежный конусный измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочным отверстиями, с соосно расположенными верхним и нижним встречно вращающимися рабочими органами, отличающийся тем, что рабочая камера имеет воронкообразную форму, образованную рабочими органами, причем на внутренней поверхности верхнего рабочего органа в коническом углублении и на поверхности нижнего - вдоль образующих закреплены V-образные ребра из износостойкого материала, при этом нижний рабочий орган выполнен в виде усеченного конуса, на верхнем основании которого расположены ребрышки, а верхний рабочий орган установлен с возможностью вращения со скоростью, меньшей скорости вращения нижнего рабочего органа.