КЛАССИФИЦИРУЮЩАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2024 года по МПК B02C17/00 

Изобретение относится к оборудованию для измельчения различных материалов и может быть использовано в строительной промышленности при производстве компонентов для строительных материалов, химической, горнорудной и других отраслях, для получения порошков использующихся в электронной, атомной промышленностях, в порошковой металлургии, также заявленное устройство может быть использовано для измельчения гидридов титана, тантала, ниобия.

Из уровня техники известны следующие решения.

Известна шаровая барабанная мельница с классифицирующим разгрузочным устройством (RU 2 498 856 C1, опубликовано 20.11.2013). Шаровая барабанная мельница содержит футерованный корпус, соединенный неподвижно и соосно с загрузочным и разгрузочным днищами. Внутри корпуса соосно ему расположена с образованием камеры помола и кольцевой камеры футерованная перфорированная обечайка, и установлено ограничивающее их со стороны разгрузочного днища классифицирующее разгрузочное устройство. В кольцевой камере установлен многозаходный винтовой конвейер. Классифицирующее разгрузочное устройство состоит из кольцевых дисков, соосных футерованному корпусу, расположенных между ними соосного им аспирационного патрубка и чередующихся друг с другом и установленных радиально футерованному корпусу сплошных и перфорированных лопастей, передних и задних камер, образованных кольцевыми дисками, аспирационным патрубком, сплошными и перфорированными лопастями. Передние камеры сообщаются через отверстия в первом кольцевом диске с кольцевой камерой и камерой помола. На внутренней поверхности аспирационного патрубка расположена многозаходная винтовая лопасть с открытыми винтовыми каналами в каждом из ее заходов. Задние камеры сообщаются с открытыми винтовыми каналами через отверстия в аспирационном патрубке.

Недостатками данной мельницы является то, что площадь перфорированных лопастей, которые обеспечивают классификацию материала не большая, время нахождения материала на перфорированной лопасти в каждом цикле измельчения ограничено половиной времени одного поворота барабана. Таким образом данная мельница не подходит для классификации получения мелкодисперсных порошков с размером частиц 300-60 мкм, так как для эффективной классификации таких порошков требуется их длительное нахождение на классифицирующей поверхности, которой выступают перфорированные лопасти и значительная площадь классифицирующей поверхности.

Наиболее близким аналогом патентуемого устройства является шаровая мельница с периферийной разгрузкой через сито (RU 179482 U1, опубликовано 16.12.2018), содержащая барабан, выполненный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси и включающий помольную камеру с мелющими телами, образованную жестко соединенными с барабаном вертикально расположенными торцевыми дисками, один из которых имеет центральное отверстие, и жестко соединяющими их по периферии перфорированными бронеплитами, расположенными с промежутками; сито, жестко соединенное с барабаном, расположенное концентрически за бронеплитами, с кольцевым промежутком по отношению к ним, и размерами отверстий сита, меньшими размеров отверстий бронеплит; щитки, расположенные в промежутках между бронеплитами и жестко соединенные с ситом, отличающаяся тем, что к бронеплитам со стороны сита жестко прикреплены кольцевые диски, расположенные параллельно торцевым дискам и с промежутками по отношению к ним и друг к другу.

Недостатком данной мельницы является сложность изготовления барабана с перфорированными бронеплитами, расположенными с промежутками, сложность получения мелкодисперсных порошков, так как движение материала по поверхности сита ограниченно щитками.

Техническая проблема, решаемая разработанным устройством состоит в предотвращении избыточного измельчения материла и повышении доли выхода годного продукта.

Поставленная задача решена посредством введения распределительного устройства с конусными направляющими и двух уровней винтовых конвейеров для распределения разных фракций продукта внутри барабана между его обечайками.

Технический результат патентуемого изобретения заключается в повышении эффективности процесса измельчения материалов.

Заявленный технический результат достигается за счет конструкции шаровой мельницы, включающей станину, на которой в подшипниковых загрузочной и разгрузочной полых винтовых опорных цапфах установлен барабан с перфорированной внутренней обечайкой и винтовым конвейером, барабан соединен с бункером для загрузки продукта через первую задвижку и загрузочную цапфу и с контейнером для выгрузки продукта через разгрузочную цапфу и вторую задвижку, снаружи барабана закреплена внешняя обечайка с винтовым конвейером, между перфорированной внутренней обечайкой барабана и внешней обечайкой барабана расположена обечайка с классифицирующим ситом, перед разгрузочной цапфой расположен распределитель с двумя конусными направляющими, первая из которых выполнена с возможностью направления потока продукта, не прошедшего сито, обратно в камеру барабана, а вторая – с возможностью направления продукта прошедшего сито в разгрузочную цапфу.

В частном случае осуществления изобретения барабан через цепь соединен с мотор-редуктором, оснащенным частотным преобразователем

В частном случае осуществления изобретения бункер для загрузки продукта содержит смотровое стекло для контроля уровня заполнения продуктом.

В частном случае осуществления изобретения контейнер для выгрузки продукта содержит смотровое стекло для контроля уровня заполнения продуктом.

В частном случае осуществления изобретения внутренние поверхности внутренней обечайки барабана футерованы нержавеющими листами

В частном случае осуществления изобретения над барабаном сверху расположен защитный кожух, а снизу расположен поддон.

В частном случае осуществления изобретения на боковой поверхности барабана вблизи загрузочной цапфы расположены две съемные крышки друг напротив друга.

В частном случае осуществления изобретения загрузочная подшипниковая опора состоит из корпуса и крышки, при этом в корпусе закреплен подшипник и манжета, а в крышке расположена манжета.

В частном случае осуществления изобретения в крышке загрузочной подшипниковой опоры выполнена съемная заглушка для загрузки мелющих объектов в камеру барабана.

В частном случае осуществления изобретения разгрузочная подшипниковая опора состоит из корпуса и крышки, при этом в корпусе закреплен подшипник и манжета, а в крышке расположена манжета.

Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее.

Фиг. 1 – общий вид мельницы.

Фиг. 2 – вид мельницы сбоку.

Фиг. 3 – вид мельницы с торца (со стороны загрузочной опоры-цапфы).

Фиг. 4 – вид барабана сбоку.

Фиг. 5 – общий вид загрузочной подшипниковой опоры.

Фиг. 6 – вид загрузочной подшипниковой опоры сбоку в разрезе.

Фиг. 7 – общий вид разгрузочной подшипниковой опоры.

Фиг. 8 – вид разгрузочной подшипниковой опоры сбоку в разрезе.

На станине (1) в подшипниковых полых опорных цапфах (3 и 4) установлен барабан (2). Подача продукта в барабан осуществляется из бункера загрузки (5) через задвижку (6). Выгрузка готового продукта из барабана производится в контейнер (7), закрепленный быстросъемными зажимами на задвижке (8). Бункер (5) и контейнеры (7) снабжены смотровыми стеклами для контроля уровня заполнения продуктом. Над барабаном (2) сверху расположен защитный кожух (9), а снизу поддон (10). Вращение барабана осуществляется через цепь (13) от мотор-редуктора (11). Цепь закрыта защитными кожухами (14 и 15). Скорость вращения барабана контролируется частотным преобразователем (12).

Барабан (фиг. 4) состоит из внутренней перфорированной обечайки (16) с винтовым конвейером, а также внешней обечайки (18) с винтовым конвейером и концентрически расположенной между ними обечайки (19) с классифицирующим ситом, отверстия в котором определяют крупность помола. На торцах внутренней перфорированной обечайки (16) закреплены полые загрузочная и разгрузочная опорные -цапфы (3 и 4), Опорные цапфы выполнены полыми и снабжены шнеками для продвижения продукта в барабан и выгрузки измельченного продукта при вращении барабана.

На боковой поверхности внутренней обечайки (16) барабана вблизи загрузочной цапфы расположены две съемные крышки 17 друг напротив друга. Снаружи на внешней обечайке (18) закреплен кожух-хомут (20).

Внутренние поверхности внутренней обечайки (16) барабана футерованы нержавеющими листами (21). Перед разгрузочной цапфой 4 расположен распределитель с конусными направляющими, первая (22) из которых предназначена для направления потока продукта не прошедшего отверстия классифицирующего сита обечайки (19) обратно в размольную камеру внутри внутренней обечайки (16) барабана, а вторая конусная направляющая (23) – для направления продукта прошедшего сито в разгрузочную цапфу 4.

Загрузочная подшипниковая опора (фиг. 5-6) состоит из корпуса (24) и крышки (25). В корпусе закреплен подшипник (26) и манжета (27). В крышке расположена манжета (28). В крышке предусмотрена съемная заглушка (29) для загрузки мелющих объектов (например, шаров или стержней) в камеру барабана.

Разгрузочная подшипниковая опора состоит из корпуса (30) и крышки (31). В корпусе закреплен подшипник (32) и манжета (33). В крышке расположена манжета (34).

Работает устройство следующим образом.

При вращении барабана металлические мелющие объекты (например, шары или стержни) производят дробление исходного материала. Материал в барабан мельницы подается непрерывно из бункера загрузки через задвижку и питатель загрузочной цапфы. Футерованная перфорированная внутренняя обечайка (16) барабана имеет отверстия, через которые проникают частицы меньше 0,5-5 мм, и классифицирующее сито с размерами ячейки 20-400 мкм. Частицы меньше размера ячейки классифицирующего сита проходят через ее отверстия и винтовым конвейером на внешней обечайке барабана перемещаются к питателю разгрузочной цапфы через наружную конусную направляющую (23) распределителя. Материал, не прошедший сквозь ячейки сетки, перемещается внутренним винтовым конвейером барабана (на внешней поверхности внутренней обечайки (16)) к внутренней конусной направляющей (22) распределителя и возвращается в рабочее пространство барабана на доизмельчение. Из разгрузочной цапфы измельченный готовый продукт через задвижку направляется в контейнер. Добавление продукта в бункера загрузки и замена наполненного контейнера производится без остановки вращения барабана и нарушения герметичности внутреннего объема барабана за счет закрытия задвижек.

Изобретение относится к оборудованию для измельчения различных материалов и может быть использовано в строительной промышленности при производстве компонентов для строительных материалов, а также в химической, горнорудной и других отраслях для получения порошков, использующихся в электронной, атомной промышленностях, в порошковой металлургии, также заявленное устройство может быть использовано для измельчения гидридов титана, тантала, ниобия. Классифицирующая мельница содержит барабан, бункер для загрузки продукта, контейнер для выгрузки продукта, загрузочную подшипниковую опору, разгрузочную подшипниковую опору. Барабан установлен на загрузочной и разгрузочной опорных цапфах и выполнен с перфорированной внутренней обечайкой и винтовым конвейером на внешней стороне внутренней обечайки, при этом снаружи барабана закреплена внешняя обечайка с винтовым конвейером на внутренней стороне обечайки, а между перфорированной внутренней обечайкой барабана и внешней обечайкой барабана расположена обечайка с классифицирующим ситом. Перед разгрузочной цапфой расположен распределитель с двумя конусными направляющими, первая из которых выполнена с возможностью направления потока продукта, не прошедшего сито, обратно в камеру барабана, а вторая – с возможностью направления продукта, прошедшего сито, в разгрузочную цапфу. В классифицирующей мельнице обеспечивается повышение эффективности процесса измельчения. 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Классифицирующая мельница, включающая барабан, бункер для загрузки продукта, контейнер для выгрузки продукта, загрузочную подшипниковую опору, разгрузочную подшипниковую опору, при этом барабан установлен на загрузочной и разгрузочной опорных цапфах и выполнен с перфорированной внутренней обечайкой и винтовым конвейером на внешней стороне внутренней обечайки, снаружи барабана закреплена внешняя обечайка с винтовым конвейером на внутренней стороне обечайки, между перфорированной внутренней обечайкой барабана и внешней обечайкой барабана расположена обечайка с классифицирующим ситом, перед разгрузочной цапфой расположен распределитель с двумя конусными направляющими, первая из которых выполнена с возможностью направления потока продукта, не прошедшего сито, обратно в камеру барабана, а вторая – с возможностью направления продукта, прошедшего сито, в разгрузочную цапфу.

2. Классифицирующая мельница по п.1, в которой барабан через цепь соединен с мотор-редуктором, оснащенным частотным преобразователем.

3. Классифицирующая мельница по п.1, в которой бункер для загрузки продукта содержит смотровое стекло для контроля уровня заполнения продуктом.

4. Классифицирующая мельница по п.1, в которой контейнер для выгрузки продукта содержит смотровое стекло для контроля уровня заполнения продуктом.

5. Классифицирующая мельница по п.1, в которой внутренние поверхности внутренней обечайки барабана футерованы нержавеющими листами.

6. Классифицирующая мельница по п.1, в которой над барабаном сверху расположен защитный кожух, а снизу расположен поддон.

7. Классифицирующая мельница по п.1, в которой на боковой поверхности барабана вблизи загрузочной цапфы расположены две съемные крышки напротив друг друга.

8. Классифицирующая мельница по п.1, в которой загрузочная подшипниковая опора состоит из корпуса и крышки, при этом в корпусе закреплен подшипник и манжета, а в крышке также расположена манжета.

9. Классифицирующая мельница по п.8, в которой в крышке загрузочной подшипниковой опоры выполнена съемная заглушка для загрузки мелющих объектов в камеру барабана.

10. Классифицирующая мельница по п.1, в которой разгрузочная подшипниковая опора состоит из корпуса и крышки, при этом в корпусе закреплен подшипник и манжета, а в крышке также расположена манжета.

11. Классифицирующая мельница по п.1, в которой опорные цапфы выполнены полыми и снабжены шнеками для продвижения продукта в барабан и выгрузки измельченного продукта при вращении барабана.