МЕЛЬНИЦА Российский патент 2013 года по МПК B02C13/14 

Изобретение относится к измельчительному оборудованию, преимущественно к тонкому измельчению руд и других минеральных материалов и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известна мельница, содержащая вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом с окнами, вал, установленный соосно в корпусе с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу и расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита и радиальные перегородки, размещенные с зазором относительно ступицы ротора и имеющие в нижней части над наклонной поверхностью ротора сквозные пазы в виде прямоугольников, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора, перфорированный цилиндр, смонтированный концентрично корпусу и образующий с его поверхностями и кольцевым выступом камеру для вывода готового продукта, вертикальные цилиндры, установленные в цилиндрическом корпусе концентрично над ротором с образованием кольцевых камер (см. патент РФ №2142341, МПК⁸ В02С 13/14, опубл. 10.12.1999 г.).

Недостатком аналога является низкая эффективность измельчения в рабочей зоне за счет малой разницы в скоростях движения частиц материала опускающихся в полость ротора и частицами, находящимися в этих полостях, а также переизмельчение готового продукта.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является мельница, содержащая вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом с окнами, вал, установленный соосно в корпусе с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу и расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита, и сквозные пазы в нижней части над наклонной поверхностью ротора в виде прямоугольников, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора, перфорированный цилиндр, смонтированный концентрично корпусу и образующий с его поверхностями и кольцевым выступом камеру для вывода готового продукта, вертикальные цилиндры, установленные соосно в цилиндрическом корпусе над ротором с образованием кольцевых камер, при этом в верхних частях вертикальных цилиндров выполнены окна, а их нижние части выполнены сплошными (см. патент РФ №2376063, МПК В02С 13/14, опубл. 20.12.2009 г.).

Недостатком прототипа является переизмельчение готового продукта, что снижает выход продукта заданной крупности и соответственно производительность мельницы.

Задачей предлагаемого технического решения является увеличение выхода продукта заданной крупности и повышение производительности мельницы.

Технический результат заключается в создании конструкции, способствующей своевременному удалению готового продукта из рабочего пространства, устраняя, тем самым, его переизмельчение.

Этот технический результат достигается тем, что в мельнице, содержащей вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом с окнами, вал, установленный соосно в корпусе с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу, расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита, и сквозные пазы в нижней части над наклонной поверхностью ротора в виде прямоугольников, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора, перфорированный цилиндр, смонтированный концентрично корпусу и образующий с его поверхностями и кольцевым выступом камеру для вывода готового продукта, вертикальные цилиндры, установленные соосно в цилиндрическом корпусе над ротором с образованием кольцевых камер, причем в верхних частях вертикальных цилиндров выполнены окна, а их нижние части выполнены сплошными и радиальные ребра, размещенные в чаше ротора, согласно изобретению, сторона каждого радиального ребра, обращенная к ступице ротора, расположена между вертикальными цилиндрами.

В верхней части каждого радиального ребра выполнен прямоугольный вырез под больший вертикальный цилиндр.

Нижние части вертикальных цилиндров углублены внутрь ротора.

Данная конструкция позволит увеличить выход продукта заданной крупности и повысить производительность мельницы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид мельницы в разрезе, а на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Мельница (см. фиг.1, 2) состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 и соосно с ним расположенного вала 2, установленного в подшипниковых опорах 3 и 4. В нижней части вал 2 соединен с приводом (на рисунке не показан). В верхней части вал 2 соединен с чашеобразным ротором 5, имеющим форму перевернутого полого усеченного конуса.

Чашеобразный ротор 5 разделен радиальными ребрами 6 на секции, а в каждой секции имеются просеивающие поверхности в виде сит 7, вмонтированных непосредственно в наклонную стенку чашеобразного ротора 5. Радиальные ребра 6 в чашеобразном роторе 5 установлены с зазором 8 относительно ступицы 9 ротора 5, причем сторона каждого радиального ребра 6, обращенная к ступице ротора, расположена между вертикальными цилиндрами 10, 11, закрепленные на корпусе 1. Нижняя часть вертикальных цилиндров 10, 11 выполнена сплошной и углублена в полость чашеобразного ротора 5 на заданную величину, при этом нижняя часть вертикального цилиндра 11 большего диаметра установлена в вертикальные прямоугольные вырезы 12 в верхней части радиальных ребрах 6 чашеобразного ротора 5.

В нижней части каждого радиального ребра 6, в зоне их контакта с наклонной частью чашеобразного ротора 5, образованы сквозные пазы 13 по форме прямоугольника, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора 5.

В верхней своей части внешняя стенка чашеобразного ротора 5 выполнена с отогнутым от центра его горизонтальным участком 14, который может быть съемным.

На корпусе 1 закреплен выступ 15 с окнами 16, верхняя поверхность которого расположена под горизонтальным участком 14 ротора 5 с минимальным зазором по отношению к горизонтальному участку 14.

Над кольцевым выступом 15 и концентрично корпусу 1 установлен перфорированный цилиндр 17, охватывающий в нижней части периферийную часть горизонтального участка 14 таким образом, что между поверхностями корпуса 1, кольцевым выступом 15 и перфорированным цилиндром 17 образована камера 18 для вывода готового продукта из рабочей зоны мельницы. Между цилиндром 17 и участком 14 имеется кольцевой зазор. Сверху камера 18 закрыта кольцом 19.

Между вертикальными цилиндрами 10, 11 и перфорированным цилиндром 17 образованы вертикальные кольцевые камеры 20, 21, 22, а вертикальные цилиндры 10, 11 в верхней части имеют окна 23 и 24 для перехода частиц материала из одной вертикальной кольцевой камеры в другую. К нижнему фланцу корпуса 1 крепится сборник 25, в котором имеется патрубок 26 для отвода измельченного материала из мельницы.

Сверху корпус 1 перекрыт крышкой 27, в которой имеется загрузочное отверстие 28 для присоединения воронки (на фиг.1 не показана), через которое осуществляется непрерывное питание мельницы кусковым материалом. Вертикальные цилиндры 10, 11, закреплены на корпусе с помощью траверс 29.

Мельница работает следующим образом.

Чашеобразному ротору 5 (см. фиг.1) передается вращательное движение через вал 2 от привода (на фигуре не показан), одновременно в рабочую зону мельницы через загрузочное отверстие 28 непрерывно подают подлежащий дроблению и измельчению материал. Большая часть рабочей зоны мельницы все время заполнена материалом, образующим цилиндрические столбы в вертикальных кольцевых камерах, образовавшихся между вертикальными цилиндрами 17, 10, 11.

Частицы измельчаемого материала, находящиеся в полостях чашеобразного ротора 5, прижимаются к рабочей поверхности радиальных ребер 6 при их вращении и удерживаются у рабочей стороны ребра 6 за счет сил трения. При этом в каждой рабочей зоне между соседними радиальными ребрами 6 ротора 5, у каждой рабочей стороны этих ребер 6, образуется постоянно обновляемый объем измельчаемого материала, представляющий собой в сечении, перпендикулярном плоскости ребер 6, прямоугольный треугольник, причем размеры сечения этого объема уменьшаются по мере удаления его от ступицы 9 ротора 5.

Частицы измельчаемого материала, находящиеся в вертикальных кольцевых камерах 20, 21, 22 над вращающимся ротором 5, опускаются в полости чашеобразного ротора 5 и сталкиваются с частицами, расположенными перед рабочей поверхностью радиальных ребер 6. При этом происходит разрушение частиц за счет сочетания операций дробления, скалывания и многоциклового ударного процесса, приводящего к усталостному разрушению частиц.

Частицы измельчаемого материала перемещаются из одной полости ротора 5 через верхние кромки радиальных ребер 6 в другую, расположенную против вращения ротора 5 полость, сталкиваются с частицами, находящимися перед рабочей поверхностью другого радиального ребра 6 и также подвергаются разрушению. При этом процесс эффективного разрушения интенсифицируется, начиная от самой нижней зоны контакта частиц в полости чаши 5 к верхним кромкам радиальных ребер 6, где в процесс разрушения вовлекаются уже сами радиальные ребра 6.

Часть материала, находящаяся над вращающимся ротором 5, непрерывно поднимается, преодолевая давление столба под действием давления, вызванного центробежной силой и совершает кольцевое движение в вертикальных камерах 20, 21, 22 вдоль стенок цилиндров 17, 10, 11 по восходящей винтовой линии, теряя свою энергию на истирание частиц друг о друга и на трение о стенки цилиндров 17, 10, 11 и, вместе с исходным материалом, опускается в полость чашеобразного ротора 5, в центральной его части. При этом часть измельченного материала, попавшего в кольцевую зону 8, находящуюся между торцами радиальных ребер 6 и ступицей 9 ротора 5 мельницы, устремляется на сита 7 чашеобразного ротора 5, размер которых задается в соответствии с требуемым гранулометрическим составом, и непрерывно выводится из мельницы через сборник 25.

Часть измельченного материала, полученного в начальной стадии работы мельницы, попадает в кольцевой зазор между цилиндром 17 и горизонтальным участком 14 чашеобразного ротора 5, заполняет его, уплотняется, и в дальнейшем препятствует попаданию в этот зазор частиц измельчаемого материала, защищая тем самым сопряжение кольцевого выступа 15 и горизонтального участка 14 от интенсивного износа, а также препятствует попаданию в продукты размола крупных частиц, ухудшающих общий гранулометрический состав измельчения.

Находящийся в периферийной зоне измельченный материал, поднимаясь по восходящей винтовой линии, удаляется из рабочей зоны мельницы через отверстия перфорированного цилиндра 17, в дальнейшем попадает в камеру 18, и далее проходит через отверстия 16 в кольцевом выступе 15 и удаляется из сборника 25 через патрубок 26.

Куски измельченного материала, размеры которых больше размера отверстий цилиндров 17, 10, 11 продолжают движение вдоль стенок последних по восходящей винтовой линии, теряя свою энергию на истирание друг о друга и на трение о стенки цилиндров 17, 10, 11 и, вместе с исходным материалом, опускаются в полость чашеобразного ротора 5.

Часть измельченного материала, находящегося перед радиальными ребрами 6, проходит через сквозной паз 13 и устремляется на сита 7 соседней полости чашеобразного ротора 5, размер которых задается в соответствии с требуемым гранулометрическим составом, и непрерывно выводится из мельницы через патрубок 26.

Использование предлагаемой мельницы позволит по сравнению с прототипом повысить ее производительность по готовому продукту и снизить переизмельчение кондиционного продукта за счет интенсификации процесса эвакуации измельченного материала из рабочего пространства мельницы.

Изобретение относится к измельчительному оборудованию, преимущественно к тонкому измельчению руд, и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности. Технический результат заключается в увеличении выхода продукта заданной крупности и повышении производительности мельницы за счет устранения переизмельчения. Мельница содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом и вал, установленный соосно в корпусе. На валу закреплен чашеобразный ротор, имеющий ступицу, расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита и сквозные пазы в нижней части над наклонной поверхностью ротора в виде прямоугольников. Каждая большая из сторон пазов размещена на наклонной поверхности ротора. Концентрично корпусу смонтирован перфорированный цилиндр, образующий с его поверхностями и кольцевым выступом камеру для вывода готового продукта. Соосно цилиндрическому корпусу установлены вертикальные цилиндры, расположенные над ротором с образованием кольцевых камер. В чаше ротора размещены радиальные ребра. Сторона каждого радиального ребра, обращенная к ступице ротора, расположена между вертикальными цилиндрами. Нижние части вертикальных цилиндров углублены внутрь ротора. В верхней части каждого радиального ребра выполнен прямоугольный вырез под больший вертикальный цилиндр. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Мельница, содержащая вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом с окнами, вал, установленный соосно в корпусе, с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу, расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита и сквозные пазы в нижней части над наклонной поверхностью ротора в виде прямоугольников, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора, перфорированный цилиндр, смонтированный концентрично корпусу и образующий с его поверхностями и кольцевым выступом камеру для вывода готового продукта, вертикальные цилиндры, установленные соосно в цилиндрическом корпусе над ротором с образованием кольцевых камер, причем в верхних частях вертикальных цилиндров выполнены окна, а их нижние части выполнены сплошными, и радиальные ребра, размещенные в чаше ротора, отличающаяся тем, что сторона каждого радиального ребра, обращенная к ступице ротора, расположена между вертикальными цилиндрами.

2. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что нижние части вертикальных цилиндров углублены внутрь ротора.

3. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части каждого радиального ребра выполнен прямоугольный вырез под больший вертикальный цилиндр.