Планетарная мельница Советский патент 1987 года по МПК B02C17/08 

112

Изобретение относится к помольному оборудованию, в частности к планетарным мельницам, и может быть использовано для тонкого измельче ния, механической активации минерального сырья и проведения механохимических реакций.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса измельчения и активации при одновременном снижении степени загрязнения продукта.

На фиг. 1 изображена планетарная мельница, общий вид, разрез (симметричная относительно центральной оси часть мельницы не показана); на фиг. 2 - мелющее тело и помольный барабан с обозначениями их основных параметров.

Планетарная мельница содержит кор

помольного барабана:

d / 0,5 и ci, otg , 20

т

где d,

ры оснований мелющего тела 4 и полос

и d - соответственно диаметпус 1, помольный барабан 2 с крышкой 3 и мелющим телом 4. Помольный барабан 2 укреплен в держателе 5.Держатель 5 размещен на конце водила 6. Шкив 7 держателя 5 через ремень 8 со-25 помольного барабана 2; единен с неподвижным шкивом 9. Води- о -т и ctg - соответственно углы ло 6 насажено на ось 10, воединенную между образующими мелющего тела 4 и с электродвигателем (приводом). полости помольного барабана 2,

В результате экспериментов уста- Параметры d. : d , 0,5 Hot- новлено, что из различных форм мелю- у также оптимальны. При d. :

dg 0,5 эффективность обработки

щего тела мелющее тело 4 в виде сопряженных своими основаниями усеченных конусов с соответствующим ему барабаном (фиг. 2) дает наибольший эффект измельчения и механической активации сьфья при относительно меньшей степени загрязнения продукта.

При этом наилучшие результаты получены в тех экспериментах, в которых число усеченных конусов кратно 2, высоты h всех конусов, мелющего те- , ла 4 и конусов, составляющих среднюю часть Тюлости помольного барабана 2 соответственно равны между собой, а высота h торцовых конусов полости помольного барабана 2 больше высоты h соответствующих конусов мелющего тела 4 на величину лЬ, которая определяется соотношением

дЬ (0,02-0,10)hh, при этом h h + лЬ, где h - высота усеченного конуса мелющего тела или высота усеченного конуса средней части помольного барабана;

п - число пар конусов мелющего тела или помольного барабана;

h - высота торцового усеченного конуса помольного барабана;

40

падает вследствие образования в центре барабана плохо перемешиваемой зоны. При ot -с 20° между рабочей поверхностью помольного барабана 2 и мелющим телом 4 возникают большие си лы трения, вызывающие, с одной стороны, разогрев обрабатываемого вещества и, как следствие, отжиг дефек тов и соответственно снижение эффекта активации, а с другой - увеличени степени загрязнения продукта.

Использование одного мелющего тела 4 в виде сопряженных своими основаниями усеченных конусов с соответствующим ему помольным барабаном 2 позволяет, кроме того, легко и количественно извлекать продукт из помол ного барабана 2.

Планетарная мельница работает сле дующим образом.

В помольный барабан 2 загружается обрабатьшаемое вещество и мелющее те ло 4. Помольный барабан 2 закрываетс крьш1кой 3 и укрепляется в держателе мельницы. Крутящий момент от электро двигателя через ось 10 и водило 6 пе редается помольному барабану 2, кото рый приводится в движение вокруг цен

45

50

55

5

лЬ - разность высотой h торцовог о усеченного конуса помольного барабана или, что то же самое, зазор между торцом мелющего тела и днищем помоль}юго барабана.

При значении лЬ, меньшем величины 0,02 nh, движение мелющего тела 4 затрудняется из-за трения его торцов о днища помольного барабана 2. Одновременно увеличивается степень загрязнения продукта. При значении , uh, большем величины 0,10 nh, происходит сильное налипание обрабатываемого сырья на днища помольного барабана 2. Одновременно снижается эффективность механической обработки.

Кроме этого, должно выполняться условие, обеспечивающее следующие соотношения параметров мелющего тела и

помольного барабана:

25 помольного барабана 2; о -т и ctg - соответственно углы между образующими мелющего тела 4 и полости помольного барабана 2,

d / 0,5 и ci, otg , 20

т

где d,

ры оснований мелющего тела 4 и полос и d - соответственно диамет помольного барабана 2; о -т и ctg - соответственно углы между образующими мелющего тела 4 и полости помольного барабана 2,

падает вследствие образования в центре барабана плохо перемешиваемой зоны. При ot -с 20° между рабочей поверхностью помольного барабана 2 и мелющим телом 4 возникают большие силы трения, вызывающие, с одной стороны, разогрев обрабатываемого вещества и, как следствие, отжиг дефектов и соответственно снижение эффекта активации, а с другой - увеличение степени загрязнения продукта.

Использование одного мелющего тела 4 в виде сопряженных своими основаниями усеченных конусов с соответствующим ему помольным барабаном 2 позволяет, кроме того, легко и количественно извлекать продукт из помольного барабана 2.

Планетарная мельница работает следующим образом.

В помольный барабан 2 загружается обрабатьшаемое вещество и мелющее тело 4. Помольный барабан 2 закрывается крьш1кой 3 и укрепляется в держателе 5 мельницы. Крутящий момент от электродвигателя через ось 10 и водило 6 передается помольному барабану 2, который приводится в движение вокруг цен

3

тральной оси мельницы (ось вращения, водила) и одновременно вокруг оси ; держателя 5 посредством ременной передачи между неподвижным шкивом 9 и шкивом 7 держателя 5. При этом мелющее тело А под действием центробежно силы прижимается к .внутренней поверхности помольного барабана 2 и катитс по ней. Попадающее между мелющим телом 4 и внутренней поверхностью помольного барабана 2 сырье раздавливается. Кроме того, между точками поверхности помольного барабана 2 и мелющего тела 4 возникает градиент скоростей. Он появляется в результате взаимодействия мелющего тела 4 с обрабатываемым веществом, которое по высоте помольного барабана 2 распредляется неравномерно вследствие наличия сопряженных своими основаниями конусов, в полости которых действует градиент центробежной силы. Благодар градиенту скоростей, попадающее между мелющим телом 4 и стенкой помоль- ного барабана 2 сырье подвергается н только раздавливанию, но и сдвиговым деформациям, и интенсивному истиранию, в результате чего эффективность помола резко возрастает. Более про- должительная обработка сырья, чем это требуется для помола, в конечном счете приводит к его аморфизации и активации, а в случае совместной обработки двух к более компонентов - к их взаимодействию, т.е. к механохи- мической реакции. Кроме того, благодаря тому, что высоты всех конусов, составляющих среднюю часть полости помольного барабана 2 и мелющего тела 4, соответственно равны между собой, а высота торцовых конусов полости помольного барабана больше высоты соответствующих конусйв тела, в процессе работы мельницы мелющее тело, прижимаясь к внутренней поверхности барабана и катясь в конусах полости, автоматически центрируется. При этом трение между торцовыми поверхностями мелющего тела и днищами барабана отсутствует, что приводит к снижению степени загрязнения продукта материалом мелющего тела и барабана. Со временем рабочие поверхности тела и барабана притираются, что приводит к еще больщему повьш:ению эффективности работы мельницы и к дополнительному снижению степени загрязнения продукта.

ю

f5

я, ея- е 9А3774

Испытания мельницы с помольным барабаном и мелющим телом, выполненным в виде усеченных конусов, проводят в сравнении с другими наиболее эффективными мелющими телами. Результаты испытаний представлены в таблице. В качестве сырья используют гидроксид алюминия. За степень активации принимают степень аморфизации обрабатываемого вещества, которую определяют как величину обратной интенсивности дифракционных пиков на рентгенограммах.

В таблице показано влияние формы мелющих тел на загрязнение продукта и степень его активации.

Призма шести-

30

-

35

Как видно из таблицы, обработка вещества мелющим телом в виде сопряженных усеченных конусов более эффективна, чем обработка телами другой формы. Так, например, за 3 мин. обработки мелющим телом в виде сопряженных усеченных конусов достигается тот же эффект активации, что и при обработке цилиндрическим телом за 12 мин. При обработке вещества в мельнице с телом в виде шестигранной призмы достигается еще меньший эффект активации г При этом степень загрязнения продукта при обработке его телом в виде сопряженных усеченных конусов самая низкая. Испытание мелющих тел другой формы дает еще более худшие результаты, чем в случае использования тел в виде цилиндра и

призмы (либо сильное загрязнение продукта, либо слабую степень ei o активации) ,

Таким образом, предла1 аемая планетарная мельница, предназначенная для тонкого измельчения и механической активации веществ, обеспечивает высокую эффективность механической обработки сырья и позволяет получать продукт высокого качества - с высо- кой степенью активации и низкой степенью загрязнения материалом мелющих тел и барабанов.

Формула изобретения

1. Планетарная мельница, содержащая корпус, внутри которого установлены помольные барабаны с мелющим телом в каждом, водило и привод, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения эффективности процесса измельчения и активации при одновременном снижении степени загрязнения

5

5

0

продукта, мелющее гело и ппутренння поверхность помольного барабана выполнены в виде сопряженных своими основаниями усеченных конусов, число которых кратно двум.

2. Мельница поп, 1, отличают а я с я тем, что углы между образующими и высота каждого усеченного конуса мелющего тела равны между собой и равны углам между образующими и высоте усеченных конусов средней части внутренней поверхности помольных, барабанов, а высоты торцовых усеченных конусов внутренней поверхности помольного барабана больше высот соответствующих усеченных конусов мелющего тела на величину h, определяемую из выражения

h (0,02-0,IO)nh,

где п - число пар усеченных конусов мелюще го т ела;

h - высота усеченного конуса мелющего тела.

оСб,

Редактор С, Пекарь

Составитель В. Ревва Техред Л. Олейник

Заказ 411/4 Тираж 573Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор. М. Шароши

Изобретение относится к планетарным мельницам для тонкого измельчения, механической активации минерального сырья,и проведения ме- ханохимических реакций. Планетарная мельница содержит корпус 1, помольныйбарабан 2 с крышкой 3 и мелющим телом 4. Держатель 5 размещен на конце водила 6. Шкив 7 держателя 5 через ремень 8 соединен с неподвижньм шкивом 9. Водило 6 приводится во вращение осью 10, соединенной с электродвигателем. Каждое мелющее тело 4 и внутренняя поверхность помольного барабана 2 выполнены в виде сопряженных своими основаниями усеченных конусов, число которых кратно двум, причем высоты торцовых усеченных конусов внутренней поверхности помольного барабана больше высот соответствующих усе- ченных конусов мелющего тела на величину nAi, определяемую из вьфажения uh (0,02-0,10)nh, где п - число пар усеченных конусов мелющего тела; h - высота усеченного конуса мелющего тела. I з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. i (Л фиг.} ьо со 4 СО