Трубная многокамерная мельница Советский патент 1990 года по МПК B02C17/18 

Изобретение относится к оборудованию для тонкого измельчения материалов, в частности к трубным шаровым мельницам с наклонными межкамерными перегородками, может быть использовано в цементной, горной и других отраслях промышленности.

Известна трубная многокамерная мельница, содержащая футерованный барабан с днищами и межкамерными наклонными перегородками, установленными со смещением относительно одна другой по малым осям, и цапфовые подшипники 1 .

Недостатком известной мельницы является то, чт наиболее интенсивно материал измельчается только в средней ее камере. В крайних камерах вследствие меньшей подвижности мелющих тел материал измельчается с меньшей скоростью. Неравномерное измельчение материала в смежных камерах мельницы значительно снижает эффективность процесса измельчения в целом.

Кроме того, при работе мельницы продольная нагрузка на цапфовые подшипники, хотя и снижается, однако она имеется. Причем продольная нагрузка циклически изменяет свое направление на 180°, что снижает эксплуатационную надежность цапфовых подшипников.

Цель изобретения - повышение эффективности измельчения и снижение величины осевых нагрузок на подшипники .

СП

сэ ел

СП

го

Указанная цель достигается тем, что в трубной многокамерной мельнице содержащей футерованный барабан с днищами и межкамерными наклонными перегородками, установленными со смещением относительно одна другой по малым осям, и цапфовые подшипники, днища барабана выполнены наклонными, при этом угол наклона днищ равен углу наклона межкамерных перегородок а малые оси днищ и перегородок последовательно смещены относительно одна другой на угол, равный р 2(п+2), где п - суммарное коли- честно перегородок.

Кроме того, углы наклона днищ могут быть попарно равны углам наклона соответствующих межкамерных перегородок.

На фиг о 1-4 показана схема и кине- тлка работы тпубной многокамерной мельницы с наклонными днищами, отображенная положениями I, II, III, IV барабана; на фиг,5 - схема движения загрузки (мелющие тела и материал) в одном из положений барабана мельницы; на фиг.6 - положение малых осей днищ и перегооодок друг относительно друга.

В подшипниках 1 и 2 установлены цапфы 3 и 4, Днища 5 F 6 наклонены к оси вращения барабана 7 мельницы под углом с( . Внутри барабана установлены наклонные межкамерные перегородки 8 и 9. Угол наклона пере- городок . Длина рабочей части (нижней) каждой из камер А, Б, В за один оборот барабана мельницы изменяется от 1 до 1+1,541. В известной трубной многокамерной мельнице длина камеры изменяется от 1 до 1+Д1.

Стрелками 10-15 показаны направления движения загрузки в камерах А, В, В мельницы.

С целью снижения продольных нагрузок на цапфовые подшипники днища и перегородки по малым осям смещены последующая относительно предыдущей на угол ft 2 if(n+2) , Например, в положении I, показанном на фиг.1, малая ось ad днища 5 расположена горизонтально, малая ось cd наклонной межкамерной перегородки 8 расположена вертикально и смещена относительно оси ad наклонного днища 5 на 90. Ось ef перегородки 9 расположена горизонтально и смещена относительно оси cd на 90°. Ось km наклонного

0

5

5

0 5

0

0

5

днища 6 расположена вертикально, смещена относительно оси ef наклонной межкамерной перегородки 9 также на 90°.

В том случае, если перегородка одна, угол смещения малых осей составляет 120 , если перегородок две 90°, если перегородок три 72 °, если перегородок четыре 60° и т.д.

На фиг.6 показано взаимное расположение малых осей наклонных днищ 5 и 6 и перегородок 8 и 9 в положении I барабана мельницы. Малые оси ab, ef наклонного днища 5 и наклонной межкамерной перегородки 9 расположены горизонтально, но смещены относительно одна другой на 180°. Оси cd и km наклонной межкамерной перегородки 8 и наклонного днища 6 расположены вертикально и также смещены относительно одна другой на 180°.

Трубная многокамерная мельница с наклонными днищами и накпонными межкамерными перегородками работает следующим образом.

В начальном положении I барабана

7мельницы длины нижней рабочей части камер А и Б максимальны и равны между собой. Уровень загрузки в них минимальный. Длина нижней рабочей части камеры В минимальная, уровень загрузки в ней максимальный.

При вращении барабана 7 в сторону, показанную стрелкой через четверть оборота (90°), он займет положение II, показанное на фиг.2. При переходе барабана мельницы из положения I в положение II наклонным днищем 3 перемещается объем загрузки в сторону, показанную стрелкой 10, наклонной межкамерной перегородкой 9 перемещается такой же объем загрузки навстречу в сторону, показанную стрелкой 13. Горизонтальные составляющие усилий от перемещения загрузки наклонным днищем 3 и наклонной межкамерной перегородкой 9 равны по величине и противоположны по направлению, их результирующая равна нулю. Наклонной межкамерной перегородкой

8перемещаются равные объемы загрузки в разные стороны. Одна часть загрузки (в камере А) в сторону, показанную стрелкой 11, другая (в камере Б) в сторону, показанную стрелкой 12. Результирующая горизонтальная составляющих усилий, передавав 15

мых перегородкой 8 на цапфовые подшипники, также равна нулю.

В камере 8 наклонной межкамерной перегородкой 9 перемещаются мелющие тела в сторону, показанную стрелкой 14, и такой же объем загрузки перемещается наклонным днищем 6 во встреном направлении по стрелке 15. Следовательно, результирующая движения загрузки в камере Б тоже равна нулю. Таким образом, при переходе барабана мельницы из положения I в положение II общая результирующая сил, действующих по оси мельницы, равна нулю. Осевые нагрузки на цапфовые подшипники 1 и 2 отсутствуют.

В положении II (фиг.2) барабана мельницы длина камеры А становится минимальной, уровень загрузки макси- мальчый. Длина камер Б„ В максимальная, уровень загрузки в них минимальный. В камере А загрузка наклонным днищем 5 и наклонной межкамерной перегородкой 8 перемещается во встреч- ных направлениях по стрелкам 10 и 11 (по аналогии с камерой В в положении I барабана мельницы, фиг.1). В камерах Б, В загрузка перемещается во встречных направлениях по стрелкам 12-15, 13-14. Равновесие горизонтальных составляющих сил, действующих в этих камерах, достигается как в камерах А, Б в положении I (фиг.1) барабана мельницы. Следовательно, в данном положении барабана мельницы равнодействующая всех сил, приведенных в оси вращения барабана мельницы также равна нулю.

В положении III (фиг.З) барабана мельницы длины камер А, Б минимальны уровень загрузки максимальный. Длина камеры В максимальна, уровень загрузки минимальный. Равенство сил, действующих во взаимно противоположных направлениях по стрелкам 10-13, 11-12, 14-15 (по аналогии с положением I и II барабана мельницы), предотвращает действие продольных нагрузок на цапфовые подшипники 1 и 2.

В положении IV корпуса мельницы длина камеры А максимальная, уровень загрузки в ней минимальный, длина камер Б, В минимальная, уровень загрузки максимальный.

Отсутствие осевых нагрузок обеспечивается попарным уравновешиванием сил, действующих во встречных направ-

Q5

0 5 о

-Q

5

0

5

5

26

пениях по стрелкам 10-11, 12-13, 14-15.

При последующем вращении барабана мельннпы циклы движения загрузки повторяются .

Таким образом, при любом положении барабана мельницы в том случае, если оси перегородок и днищ смещены ш угол (п+2), осевые нагрузки на цапфовые подшипники отсутствуют. Это повышает их эксплуатационную надежность и срок службы.

Когда угол смещения осей днищ и пер-егородок больше, либо меньше, чем ), па цапфовые подшипники действует осевое усилие, изменяющее свое направление на противоположное два раза за один оборот барабана мельницы.

Эффективность процесса измельчения материалов з трубной многокамерной мельнице с наклонными днищами возрастает за счет интенсификации движения мелющих тел в камерах А и В, прилегающих к наклонным цнищам 5 и 6. Кроме того, мелющие тела во всех камерах А, Б, В мельницы обладают большей потенциапьнон энергией, чем у известной, так как угол подъема их наклонными межкамерными перегородками 8 и 9 и наклонными днищами 5 и 6 составляет 85-90°. Возрастает интенсивность продольного движения загрузки вследствие того, что длина нижней рабочей части камер А, Б, В предлагаемой мельницы изменяется на большую величину, чем в известной мельнице. Например, при угле наклона перегородки и наклонных днищ, равном 45°, изменение длины камер трубной мельницы 2,6 х 13 м с наклонными днищами составляет 3,9 м, а с обычным 2,6 м, т.е. на 50% меньше. Длина камеры от минимальной Зм возрастает до максимальной 6,9м, в то время как у мельницы с обычными днищами она от

3м возрастает до 5,6 м.

Равновесие осевых сил, возникающих при продольном перемещении загрузки наклонными днищами и перегородками, возможно и в том случае, если угол наклона одного днища равен углу наклона одной из перегородок, а другого днища - углу наклона другой перегородки.

В этом случае взаимное равновесие осевых сил будет обеспечиваться попарно наклонным днищем и перегородкой, имеющими равные углы наклона такиа, как было показано.

Из схемы фиг.5 следует, что при любом положении барабана мельницы всегда имеется равенство двух масс загрузки, перемещаемых в противоположных направлениях. Например, масса загрузки, заключенная в объеме Г, равна массе загрузки, заключенной в объеме Ж, они перемещаются во встречных направлениях наклонным днищем 3 и перегородкой 6. Следовательно, результирующая их осевых усилий равна Нулю. Массы объемов Д и Е также равны и перемещаются перегородкой 5 в противоположных направлениях. Массы загрузки в объемах К, Л равны собой, перемещаются во встречных направлениях, равнодействующая по оси

вращения барабана мельница рагшя нулю.

Следовательно, при любом положении, барабана мельницы (фиг.1-4) равнодействующая сил, действующих вдоль оси барабана мельницы от перемещения загрузки наклонными днищами и наклон- .ными перегородками, равна нулю.

Испытания, проведенные на лабораторной трубной многокамерной мельнице размером 0,50x1,95 м показали, что использование наклонных днищ исключает осевые нагрузки на цапфовые подшипники, а производительность мельницы при измельчении клинкера вращающихся печей возрастает с 1,25 до 1,724 кг/с, т.е. на 38% при одновременном снижении удельного расхода энергии на 32%.- .

Изобретение относится к оборудованию для тонкого измельчения материалов и может быть использовано в цементной, горной и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности измельчения и снижение величины осевых нагрузок на подшипники. Мельница содержит футерованный барабан с днищами и межкамерными наклонными перегородками, установленными со смещением относительно одна другой по малым осям, и цапфовые подшипники. Днища барабана выполнены наклонными, при этом угол наклона днищ равен углу наклона межкамерных перегородок, а малые оси днищ и перегородок последовательно смещены относительно один другой на угол, равный *98в = 2φ (N+2), где N - суммарное количество перегородок. Углы наклоны днищ попарно равным углам наклона соответствующих межкамерных перегородок.

5 1А8 5918557АЕ8 6 986

I I 1C i i i 1 ,ц 2 i -LLU-L-L-JLL

Ю 11 12 73 14 Фи&1

ю п п п щ w

Фиг. 3

// 7/ ю 9

8В

Фиг.2

в Ж .9В 64

I/ Si/ vi

I igT

77 11 Ю Ш (Put t

15

4556

tMZ/2 t/2 41/2

с,к .5

Редактор В.Бугренкова

Техред М-.Ходаиич Корректор В.Кабаций

/и-- -Заказ 1180Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101