Мельница для обработки формовочных и стержневых смесей Советский патент 1983 года по МПК B22C5/06 

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к обработке формовочных и стержневых .. смесей в установках регенерации и на участках подготовки оборотных смесей.

Известна дробилка комьев отработанной формовочной смеси, содержащая барабан, ось которого расположена под небольшим углом к горизонтали, станину, загрузочное и разгрузочное устройства. Барабан опирается на приводные ролики и разбит перегородками из сетки на ряд отсеков. В ближнем к загрузочному устройству отсеке имеются радиапьно расположенные пластины, на которых закреплены заостренные шипы. В следующем отсеке барабана размещены мелющие шары.

/В обечайку барабана в последнем ртсеке встроены полотна С ЗПри вращении барабана загруженные в первый отсек комья отработанной смеси поднимаются пластинами вверх, затем сваливаются с них и . разрушаются, ударяясь о стенку барабана и о шипы пластин, находящихся внрзу. Предварительно измельченная смесь передвигается по обе- . чайке барабана за счет уклона и через

отверстия в перегородке поступает в отсек с шарами, в котором измельчается окончательно. Проход через отверстия в следующей перегородке, смесь подается в отсек, представляющий собой барабанное сито. Песок проваливается через ячейки сита вниз, а неизмельчившиеся включения выходят из барабана через отверстие

10 в торцовой стенке.

Недостатком дробилки является то, что песок, получаюгцийся в результате измельчения кусков, не удаляет15ся из барабана через обечайку в месте образования, а перетекает под уклон к месту разгрузки в последний отсек. Занимая часть рабочего объема и являясь амортизирующей прослойкой

20 между кусками смеси и шарами, песок уменьшает эффективность взаимодействия элементов засыпки и снижает производительность мельницы. Кроме того, наклонное расположение бараба25на усложняет его конструктивное исполнение и монтаж, приводит к неравномерному распределению шаров по. длине отсека барабана, увеличивая их количество на выходе, где возрас30тает и объем песка. Это приводит к дроблению зерен песка и уменьшени выхода годного продукта. Указанные недостатки устранены в мельницах, в которых удаление пес ка из- барабана осуществляется чере обечайку в месте его образования, а барабан установлен горизонтально Наиболее близкойк изобретению по технической сущности и достигаемому результату является мельница, включающая барабан с двумя обчейками с подвижной стенкой, станину, привод, загрузочное окно, разгрузоч ное устройство и направляющие для перемещения смеси вдоль оси барабана, расположенные между обечайками С2Л. При работе мельницы отработанную смесь загружают в барабан через полую цапфу, размещенную на его торцо вой стенке на уровне оси барабана. Песок и мелкие куски через зазоры внутренней обечайки попадают в пространство между обечайками. Мелкая фракция проходит через отверстия наружной обечайки и попадает в приемный бункер, а крупная возвраща ется обратно в рабочее пространство с помощью специальных планок и подвергается дополнительному размолу. Одновременно осуществляется перемещение засыпки вдоль оси барабана от места загрузки отработанной смес к Mecfy разгрузки неизмельчающихся включений направляющими внутренней обеча йки. Разгрузочное устройство выполнено в виде окон, расположенных в концевой части барабана. Размеры окон- достаточны для прохода неизмельченных включений, но не допускают выпадания шаров. Удаление запыленного воздуха осуществляется iс помощью вентиляционного кожуха, закрывающего барабан. При вращении барабана уровень за сыпки за счет сил трения элементов засыпки об обечайку отклоняется от горизонтали на угол, величина которого больше угла естественного откоса засыпки. Измельчение кусков смеси осуществляется за счет взаимо действия их с шарами, между собой и с обечайками барабана во времяскатывания по наклонному уровню засыпк сверху вниз. Следовательно, рабочей зоной, в которой идет измельчение кусков смеси, является лишь верхний движущийся сверху вниз слой засыпки Остальная масса засыпки в каждый отдельный момент времени в процессе измельчения активно не участвует. Увеличение площади рабочей зоны (высота ее зависит от размера элементов засыпки) является эффективным средством повышения производительности мельницы. Наибольшую площадь рабочая зона будет иметь тогда когда ее середина совпадает с диаметром барабана, при этом объем засыпки должен составлять более половины объема барабана. Однако в такой мельнице загрузочное устройство выполнено в виде полой цапфы, размещенной на торцовой стенке на уровне оси барабана. Загрузить барабан при этом можно лишь до нижнего края отверстия цапфы, что составляет менее половины объема барабана и снижает производительность. Практически загрузка таких мельниц не превышает 45% объема барабана. Расположение загрузочного устройства на уровне оси барабана не позволяет без значительного снижения уровня засыпки и производительности мельницы выполнить загрузочное отверстие большого диаметра и загружать в мельницу крупные куски смеси. Это важно при изготовлении крупных отливок в формах из жидкостекольных смесей. При выбивке таких отливок из опок на выбивной решетке остаются прочные куски смеси, не разрушившиеся от вибрации, размером до 500-700 мм, которые затем разбиваются вручную или убираются грейфом и вывозятся в отвал. Это ограничива- ет область применения мельниц и увеличивает потери годного продукта. Изготовление внутренней обечайки из полос обуславливает лобовой удар кусков о плоскость и снижает эффективность измельчения кусков при взаимодействии с обечайкой. К тому же полосы обладают достаточной жесткостью только при значительной толщине, а это увеличивает массу барабана и мощность привода. Расположение направляющих для перемещения зас.ыпки вдоль оси барабана на внутренней обечайке, постоянный контакт с абразивным материалом засыпки приводит к их быстрому износу, увеличивает затраты fia ремонт и снижает производительность. Наличие в концевой части барабана окон для непрерывного уцаленик неизмельчившихся включений приводит к проскоку в них кусков, которые не успели измельчиться в связи с неравномерным перемещением засыпки вдоль оси барабана. Это увеличивает потери годного продукта. Таким образом, размещение загрузочного устройства на уровне оси барабана, выполнение, внутрекне;; обечайки из полос, расположение направляющих для перемещения засыпки вдол: оси барабана на внутренней обечайке, наличие для HenpephJBtJoro удаления неизмельчившихся включений являются существенными недостатками известной мельницы. Целью изобретения является увели чение производительности мельницы и повышение выхода годного продукта Цель достигается тем, что мельница для обработки формовочных и стержневых смесей, включающая барабан с двумя обечайками с подвижной стенкой, станину, привод, загрузочное окно, разгрузочное устройство и направляющие для перемещения смеси вдоль оси ..барабана, расположенные между обечайками, снабжена неподвижной, стенкой, соплами подачи пара и воды, загрузочное окно расположено в верхней половине неподвижной стенки барабана, установленной на станине с кольцевым зазором по отношению к обечайкам, причем внутренняя обечайка барабана выполнена из уголков, расположенных вершиной внутрь барабана. Она снабжена установленным в неподвижной стенке разгрузочным люком с крышкой, выпол ненной в виде обоймы подшипника, с размещенными в ней телами качения На фиг. 1 показана мельница, о,бщий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Мельница имеет барабан с наружной обечайкой 1 из сплошного листа и с внутренней обечайкой 2 из уголков, станину 3, загрузочное устройство 4, разгрузочные окна 5, расположенные между oбeчaйкa IИ 1 и 2 равномерно по окружности. Направляю щие б для перемещения измельченной смеси расположены между обечайками 1 и 2 по винтовой линии. Загрузочно устройство 4 размещено над уровнем оси барабана на торцовой стенке 7, установленной на станине 3 с кольце вым зазором Б по отношению к обечай кам 1 и 2. Уголки внутренней обечай ки 2 повернуты вершиной угла внутр барабана и расположены друг относительно друга с зазором В. В неподвижной торцовой стенке 7 выполнены разгрузочный люк 9 с крыш кой и сопла 8 для подачи пара и рас пыления воды в барабане. Стенка 7 и крышка 9 защищены от истирания ша рами или роликами, помещенными в об мы 10 и 11. Барабан установлен на ролики 12 и приводится во вращение приводом с помощью вала 13. Для при ема измельченной смеси установлен лоток 14, а для недробимых тел - ло ток 15. Позицией 16 на фигуре обозн чена поступающая в мельницу отработанная смесь. Измельченная отработа ная смесь 17 перемещается между обе чайками 1 и 2 направляющими б к ра грузочным окнам 5. Мелющих шаров мельница не имеет. Мельница работает следующим обр зом. Куски отработанной смеси 16 поступают через загрузочное устройство 4 в полость барабана. Измельчение кускор осуществляется при вращении барабана за счет взаимодействия кусков между собой и с внутренней обечайкой 2 барабана во время скатывания по наклонному уровню засыпки сверху вниз. Песок приникает через зазор В между уголками и попадает в пространство между обечайками 1 и 2. Винтовыми направляющими б он перемещается вдоль оси барабана к разгрузочным окнам 5 .и падает на лоток 14. Для удаления недробимых тел по мере накопления их в барабане открывают крышку люка 9 во время вращения барабана . Недробимые тела попгщают на лоток 15, по которому скатываются в тару. Подачу пара и распыление воды производят через сопла 8 во время вращения барабана. Величину кольцевого зазора Б устанавливают меньше или равной величине зазора В между уголками. Предложенная мельница имеет следующие технико-экономические преимущества. Размещение загрузочного устройства над уровнем оси барабана позволяет поднять рабочую зону до уровня наибольшего поперечного сечения барабана и увеличить объем загрузки до необходимой, величины. При этом загрузочное отверстие может быть выполнено значительно большего размера, чем у известной мельницы, что позволяет без снижения уровня засыпки непрерывно загружать в барабан крупные куски .смеси. Они увеличивают интенсивность измельчения и устраняют необходимость применения мелющих шаров.. Соотношение объемов рабочих зон при расположении загрузочного устройства над уровнем и на уровне оси барабана можно выразить соотношением длины диаметра и хорды, проходящей через середину рабочей зоны. Например, при диаметре барабана 1м, диаметре загрузочного отверстия 0,4 м и средней величине кусков смеси 0,2 м середина рабочей . зоны известной мельницы будет на 0,3 м ниже уровня оси барабана, а объем рабочей зоны предлагаемой мельницы будет в 1,25 раза больше объема рабочей зоны известной мельницы. Как показали испытания, наибольшую производительность мельница имеет при загрузке барабана на 0,5-0,7 величины объема. Выполнение внутренней обечайки из уголков, расположенных вершиной угла внутрь барабана, повышает эффективность измельчения кусков смеси .при ударе об обечайку, обеспечивает простоту изготовления, достаточную жесткость обечайки при незначительной массе.

Расположение направляющих для перемещения измельченной смеси вдольоси барабана к месту разгрузки межд обечайками устраняет их контакт с кками смеси и значительно уменьшает износ направляющих и затраты на ремонт .

Выполнение в нижней части неподвижной торцовой стенки барабана разгрузочного люка с крышкой для периодического удаления недробимых тел сокращает потери годного продукта в виде кусков смеси, не успевших измельчиться и попавших в окна для удаления недробимых тел в известной мельнице. Удаление недробимых тел в предлагаемой мельнице производят при вращении барабана после прекращения подачи в барабан отработанной смеси, измельчения всех оставшихся кусков смеси путем открывания крышки люка.

Наличие сопел для подачи пара и распыления воды с целью разупрочнения куской с большой остаточной прочностью (, 20 кг/см ) при измелчении их в мельнице повышает производительность в 1,5-2 раза и на 1015% снижает количество пыли в измельченной смеси..

Защита внутренней поверхности неподрижной торцовой стенки тарами или роликами, установленн лми в оббйму, значительно снижает ее износ, так как трение скольжения заменяется трением качения. Это уменьшает затраты времени и средств на ремонт

Размещение загрузочного устройства над уровнем оси барабана на торцовой стенке, установленной на станине с кольцевым зазором по отношению к обечайкам, выполнение внутренней обечайки из уголков, расположенных вершиной угла внутрь барабана, размещение направляющих для перемещения измельченной смеси между обечайками, выполнение в неподвижной торцовой стенке барабана разгрузочного люка с крышкой для периодического удаления недробимых тел, сопел для подачи пара и распыления воды в барабане, защита её внутренней поверхности от истирания телами вращения увеличивает производительность мельни-цы на 25-30% по сравнен с известной и повышает выход годного продукта на 5-8%.

Согласно расчету ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемой мельницы в качестве агрегата измельчения в установке регенерации производительностью 10 т/ч составит 36 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

1.Мельница для обработки формовочных и стержневых смесей, включающая барабан с двумя обечайками, с подвижной стенкой, станину, привод, загрузочное окно, разгрузочное устройство и направляющие для перемещения смеси вдоль оси барабана, расположенные между обечайками, о т личающаяся тем, что, с целью увеличения производительности мельницы и повышения выхода годного продукта, она снабжена неподвижной стенкой и соплами подачи пара и воды загрузочное окно расположено в верхней половине неподвижной стенки барабана, установленной на станине

с кольцевым зазором по отношению к обечайкам, причем внутренняя обечайка барабана выполнена из уголков, расположенных вершиной внутрь барабана..

2.Мельница поп.1, отличающаяся тем, что она снабжена установленным в неподвижной стенке разгрузочным люком с крышкой, выполненной в виде обоймы подшипника,

с размещенными в ней телами качения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии 53-129120, кл. В 22 С 5/06, 1977.

2.Патент ФРГ № 2233923, кл. В 22 С 5/06, 1972.