Центробежная многоступенчатая мельница Советский патент 1983 года по МПК B02C7/02 

Изобретение относится к устройствам для избирательного измельчения хрупких материалов с.одновременным разделением продуктов помола на фракции и может быть использовано в химической, строительной, пищевой и других отраслях промышленности.

Известна центробежная многоступенчатая мельница, содержащая ступенчатый корпус, дисковый ротор, каждая ступень которого, считая по ходу движения материала выполнена большего диаметра, на каждом диске расположены рабочие лопатки, причем нижняя часть ступеней корпуса выполнена в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндр, загрузочный и разгрузочный патрубки 1.

Наиболее близкой к изобретению является центробежная многоступенчатая мельница, содержащая ступенчатый корпус, дисковый ступенчатый ротор, каждая ступень которого, считая по ходу движения материала, выполнена большего диаметра, а на каждом диске ротора расположены составные рабочие лопатки, одна часть каждой из которых выполнена прямолинейной и направлена радиально к ротору, а на торцевой верхней поверхности каждой ступени корпуса установлены неподвижные отбойные плиты, причем нижняя часть ступеней корпуса выполнена в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндр, загрузочный и разгрузочный патрубки 2.

Недостатком мельниц является низкая эффективность измельчения, невозможность разделения в ней измельченного материала на фракции. Кроме этого, при разрушении многих абразивных материалов, например спеков - продуктов синтеза искусственного алмаза, электрокорунда, наблюдается быстрый износ отбойных плит и невозможность выделения алмазов из измельченной смеси.

Цель изобретения - повышение эффективности измельчения и разделения материала.

Указанная цель достигается тем, что в центробежной многоступенчатой мельнице, содержащей ступенчатый корпус, дисковый ступенчатый ротор, каждая ступень которого, считая по ходу движения материала, выполнена большего диаметра, а на каждом диске ротора расположены составные рабочие лопатки, одна часть каждой из которых выполнена прямолинейной и направлена радиально к ротору, а на торцевой верхней поверхности каждой ступени корпуса установлены неподвижные отбойные плиты, причем нижняя часть ступеней корпуса выполнена в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндр, загрузочный и разгрузочный патрубки, последняя ступень мельницы снабжена крышкой с центральным и расположенными по окружности периферийными отверстиями, ричем между

последними смонтированы планки, повернутые под углом 10-45° к касательной окружности их установки, другая часть лопаток выполнена прямолинейной и наклонена к ее радиальной части под углом ПО-120°, а отбойные плиты относительно ротора имеют вогнутую форму.

На фиг. 1 изображена центробежная многоступенчатая мельница, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2; на фиг. 5 - схема, изображающая процесс вылета частицы и ее удар об отбойную плиту; на фиг. 6 - схема крепления классифицирующих лопаток.

Мельница содержит ступенчатый корпус 1, в котором на вертикальном валу 2 закреплен ступенчатый ротор 3. На поверхности каждого ротора имеются разгонные лопатки 4, имеющие сложную форму - пря0 молинейная часть 5 и изогнутая 6 под углом ПО-120° к прямолинейной частл этой же лопатки. Лопатки в центре каждого ротора своей изогнутой частью образуют распределительную зону 7 со щелями 8. На верхней поверхности каждой ступени корпуса установлены неподвижные отбойные плиты 9, имеющие форму цилиндрической поверхности с образующей параллельной оси- вращения ротора и вогнутой в его сторону. Нижняя часть каждой ступени мельницы имеет форму усеченного конуса с переходом в цилиндрическую часть 10, которая входит в распределительную зону.

На торцевой крышке 11 третьей ступени расположены периферийные отверстия 12, а на торцевой крыщке 13 мельницы выполнены периферийные отверстия 14 и осевое отверстие 15 для вывода мелкой ступени и мельницы по окружности, в пространстве между торцевыми крышками третьей ступени и мельницы установлены классифицирующие планки 16 под углом 10-45° к касательной, проведенной к окружности установки этих лопаток.

К торцевой крышке мельницы закреплен конический бункер 17 для сбора крупной фракции с центральным отверстием 18 для вывода этой фракции.

В верхней части ступенчатого корпуса Мельницы расположен загрузочный патрубок 19.

Мельница работает следующим образом.

Исходный материал по загрузочному патрубку 19 поступает в распределительную зону 1. Под действием центробежных сил, развиваемых при вращении ротора, частицы материала через щели 8 распределительной зоны попадают на поверхность разгонной лопатки 4. Двигаясь по поверхности раз5 гонной лопатки 4, частицы материала разгоняются и вылетают с поверхности лопатки. При полете частицы разрущаемого материала попадают на поверхность отбойной

плиты 9, имеющей форму цилиндрической поверхности, и разрушаются. Раздробленные куски материала, сползая по поверхности конической части первой ступени корпуса, попадают в распределительную зону второй ступени. На последующих ступенях мельницы частицы материала двигаются аналогично первой ступени.

Тонкодисперсный материал, находящийся во взвешенном состоянии в газообразной среде, после третьей ступени через периферийные отверстия 12 в торцевой крышке 11 третьей ступени поступает в пространство между торцевыми крышками третьей ступе: ни и мельницы и, проходя между классифицирующими планками 16, установленными под углом 10-45° к касательной, проведенной к окружности установки этих лопаток, разделяется. Под действием центробежных сил частицы крупной фракции отбрасываются к внутренней поверхности классифицирующих планок 16 и через периферийные отверстия 14 торцевой крышки мельницы отводятся в конический бункер 17, из которого удаляются через центральное отверстие 18, мелкодисперсная фракция в виде спирального пылевоздушного потока двигается к осевому отверстию 15 и выходит из классификационной зоны.

Установка отбойных плит, имеющих вогнутую форму, позволяет при разрушении твердых абразивных материалов таких, как спеки и электрокорунд предотвратить износ последних. Такая форма отбойных плит задерживает на её поверхности некоторую часть дробимого материала, которая в свою очередь выполняет роль защитной подущки, предохраняя от износа эту поверхность.

Исследования влияния формы разгонных лопаток на кинематику движения частиц через распределительную зону показали, что выполнение их изогнутой части прямолинейной и под углом 110-120° к прямолинейной радиальной части разгонной лопатки создает условия безостановочного движения частиц материала по такой поверхности и их скорейшего выхода через отверстия этой зоны. Если вторая часть лопаток изогнута по окружности, то некоторая часть

материала под действием центробежных сил, развиваемых при вращении ротора, прижимается к их поверхности, вращается вместе с ними, задерживая движение вновь поступивших частиц.

Изменением угла установки классифицирующих планок в пределах 10-45° к касательной, проведенной к окружности установки этих лопаток, можно изменить границу разделения материала на фракции. При угле установки планок меньше 10° и больше 45° ухудшаются условия разделения. Так, например, при угле установки планок 5° разделения вообще не происходит, так как поступивший через периферийные отверстия торцевой крыщки мельницы материал остается в соответствующей зоне классификационной камеры, вращается в этой зоне под действием центробежных сил. При угле установки планок 50° весь материал, увлекаемый воздушным потоком, выходит через осевое отверстие, установленное на торцевой крышке мельницы.

Для лучшего разделения материала на фракции в классификационную зону можно подавать дополнительное количество износителя.

Как было отмечено ранее, характер движения разрушаемого материала во второй и третьей ступенях мельницы аналогичен характеру движения первой, но разрушение происходит при более высокой скорости нагружения.

Конструктивное решение центробежной многоступенчатой мельницы позволяет на каждой ступени подвергать частицы только одноразовому нагружению. В предлагаемом устройстве разгружение материала, в первую очередь, протекает по наиболее ослабленным участкам, т.е. там, где разнородные материалы соединяясь образуют конгломерат. Интенсивность удара регулируется за счет изменения частоты вращения вала ступенчатого ротора мельницы. Степень разделения материала регулируется углом установки классифицирующих планок.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить эффективность измельчения и разделения материала в центробежной многоступенчатой мельнице.

Фиг. 2

15

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ МЕЛЬНИЦА, содержащая ступенчатый корпус, дисковый ступенчатый ротор, каждая ступень которого, считая по ходу движения мате |рала, выполнена большего диаметра, йнР каждом диске ротора расположены eee%ai«H«e рабочие Xч лопатки, одна часть каждой из которых выполнена прямолинейной и направлена радиально к ротору, а на торцевой верхней поверхности каждой ступени корпуса, установлены неподвижные отбойные плиты, причем нижняя часть ступеней корпуса выполнена в виде усеченного конуса, переходящего в цилиндр, загрузочный и разгрузочный патрубки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности измельчения и разделения материала, последняя ступень мельницы снабжена крышкой с центральным и расположенным по окружности периферийными отверстиями, причем между последним 1%емонтированы планки, повернутые П0Д 10-45° к ; касательной окружности их установки, причем вторая часть лопаток выполнена прямолинейной и наклонена к ее радиальной части под углом ПО-120°, а отбойные плиты относительно ротора имеют вогнутую форму.

8

Фиг.д

16

ФигМ

Фиг. 5

Фиг.