Центробежная мельница Советский патент 1990 года по МПК B02C15/08 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для активации и тонкого измельчения твердых материалов в химической, строительной и других отраслях промышленности.

По основному авт. св. № 925386 известна центробежная мельница непрерывного действия, содержащая питатель, сепаратор с шарами, расположенный в неподвижном корпусе, причем сепаратор выполнен с полостью, заполненной

N)

3158 99б

шарами и со сквозными отверстиями на боковой стенке, соответствующими по диаметру мелющим шаром, а рабочая поверхность корпуса снабжена ребрами. Недостатком этой мельницы являются потери энергии на трение. Шары во время работы мельницы располагаются в три и более слоев. Однако основную

ется производительность мельницы, так как материал налипает на рабочую поверхность и скорость его перемещения в направлении выгрузочного отверстия снижается. Недостатком также является невозможность равномерного введения газообразного или жидкого химического реагента непосредственно

работу активации и измельчения совер- ,0 в рабочую зону и в необходимой дозишают шары, находящиеся в отверстиях сепаратора, так как загружаемый питателем материал сразу выбрасывается центробежными силами на рабочую поверхность корпуса и движется по ней вплоть до выгрузочного, отверстия, .подвергаясь при этом ударному нагру- жению шарами, находящимися в отверстиях. Таким образом, назначение внутренних слоев шаров сводится лишь к 20 ускорению возвращения шаров, находившихся в отверстиях сепаратора, на рабочую поверхность после их отскока от ребер. Однако, осуществляя эту функцию, шары внутренних слоев в результате взаимодействия шарами в отверстиях получают импульсы вращения, что приводит к возникновению; трения между- шарами внутренних слоев, а слеровке.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса измельчения.

Для достижения указанной цели в 15 центробежной мельнице внутри сепаратора смонтирован с возможностью вращения относительно его продольной оси отражатель. Причем отверстия в сепараторе, в его поперечном сечении, могут быть выполнены расширяющимися вовнутрь. Отражатель выполнен с еоп- лами. Сопла могут быть выполнены переменного сечения, а центры их отверстий лежат на винтовой линии, проведенной по поверхности отражателя, который может быть снабжен приводным валом и иметь привод,, Боковая стенка отражателя выполнена в виде цилиндрической пружины, а отражатель 25

ется производительность мельницы, так как материал налипает на рабочую поверхность и скорость его перемещения в направлении выгрузочного отверстия снижается. Недостатком также является невозможность равномерного введения газообразного или жидкого химического реагента непосредственно

в рабочую зону и в необходимой дози0

ровке.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса измельчения.

Для достижения указанной цели в 5 центробежной мельнице внутри сепаратора смонтирован с возможностью вращения относительно его продольной оси отражатель. Причем отверстия в сепараторе, в его поперечном сечении, могут быть выполнены расширяющимися вовнутрь. Отражатель выполнен с еоп- лами. Сопла могут быть выполнены переменного сечения, а центры их отверстий лежат на винтовой линии, проведенной по поверхности отражателя, который может быть снабжен приводным валом и иметь привод,, Боковая стенка отражателя выполнена в виде цилиндрической пружины, а отражатель 5

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для активации и тонкого измельчения твердых материалов в химической, строительной и других отраслях промышленности. С целью повышения эффективности процесса измельчения, внутри сепаратора смонтирован с возможностью вращения относительно его продольной оси отражатель. Отверстия в сепараторе, в его поперечном сечении выполнены расширяющимися внутрь. Отражатель выполнен с соплами переменного сечения. Центры выходных отверстий сопл лежат на винтовой линии, проведенной по поверхности отражателя. Отражатель снабжен приводным валом, выполнен с полостью для сообщения с источником газа или жидкости посредством канала в приводном валу и имеет привод. Боковая стенка отражателя выполнена из материала с повышением модулем упругости, например из твердого сплава или керамики в виде цилиндрической пружины. 8 з.п. ф-лы.

довательно, к потерям энергии и изно- Зо с полостью для сообщения с источни35

су шаров. Кроме того, шары, находившиеся в отверстиях сепаратора, контактируют со стенками отверстия по дуге, что способствует увеличению потерь энергии на трение. При уменьшении числа слоев шаров внутри сепаратора, потери энергии на трение снижаются. Однако при этом увеличиваются податливость внутренних слоев, время свободного полета шаров, а еле- Q довательно, уменьшается частота ударов шаров по рабочей поверхности и соответственно снижается уровень активации материала при неизменной производительности устройства. Недостатком 5 указанной мельницы также является снижение уровня активации и тонины помола сыпучего материала: при вертикальном расположении оси мельницы - вследствие увеличения скорости дви- fl жения материала по рабочей поверхности под действием силы тяжести, а при горизонтальном расположении оси мельницы или под углом - из-за неравномерности распределения материала в Верхней и нижней частях рабочей поверхности под действием силы тяжести. При обработке твердых материалов в смеси с вязкой жидкостью, уменьша55

ком газа или жидкости посредством канала в приводном валу. Причем боко вая стенка отражателя выполнена из материала с повышенным модулем упругости, например, из твердого сплава или керамики.

На фиг. 1 изображена центробежная мельница, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема удара мелющего тела, например шара, в ребро:, на фиг. k - схема удара шара в отражатель; на фиг. 5 - отражатель, выполненный в виде цилиндрической пружины

Центробежная мельница содержит питатель 1, сепаратор 2 с отверстиям 3 на боковой стенке 4 и с внутренней полостью 5, заполненной шарами 6, расположенной в неподвижном корпусе 7, рабочая поверхность 8 которого снабжена ребрами 9. Внутри сепаратор 2, концентрично с ним, установлен отражатель 10, имеющий возможность вращения относительно продольной оси 11 устройства.

Отражатель 10 снабжен приводным валом 12 и имеет привод, например, с клиноременной передачей (не показана) . Кроме того, в отражателе 10

5

Q 5 fl

5

ком газа или жидкости посредством канала в приводном валу. Причем боковая стенка отражателя выполнена из материала с повышенным модулем упругости, например, из твердого сплава или керамики.

На фиг. 1 изображена центробежная мельница, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема удара мелющего тела, например шара, в ребро:, на фиг. k - схема удара шара в отражатель; на фиг. 5 - отражатель, выполненный в виде цилиндрической пружины.

Центробежная мельница содержит питатель 1, сепаратор 2 с отверстиями 3 на боковой стенке 4 и с внутренней полостью 5, заполненной шарами 6, расположенной в неподвижном корпусе 7, рабочая поверхность 8 которого снабжена ребрами 9. Внутри сепаратора 2, концентрично с ним, установлен отражатель 10, имеющий возможность вращения относительно продольной оси 11 устройства.

Отражатель 10 снабжен приводным валом 12 и имеет привод, например, с клиноременной передачей (не показана) . Кроме того, в отражателе 10

выподнены сопла 13 переменного сечения. Ось }k сопла 13 в диаметральной плоскости отражателя 10 наклонена под углом d к оси отражателя 10, а в поперечном сечении отражателя 10 ось Ц наклонена под углом /э к линии, касательной к поверхности отражателя .10, проведенной через центр выходного отверстия сопла 13.

Центры выходных отверстий сопл 13 расположены на винтовой линии 15, проведенной по боковой.поверхности отражателя 10.

двигаясь по прямой 001 со скоростью V, ударяется в поверхность отражателя 1 0 в точке В, после чего изменяет направление движения, движется по прямой OfOj со скоростью V, и ударяется в рабочую поверхность 8 корпуса 7 в точке D. Затем цикл движения шара 6 повторяется после удара в следующее 10 ребро 9.

В процессе удара шара 6 в поверхность отражателя 10 в точке В часть энергии вращения шара 6 передается отражателю 10, в результате чего последПоследний выполнен с полостью 16, 15 ний приходит во вращение и на устано- соединенный с источником (не показа- вившемсг, режиме приобретает угловую но) газа или жидкости посредством канала Г/ в приводном валу 12.

Боковая стенка отражателя 10 може быть выполнена из материала с высоким м ти поверхностей шара 6 и отражателя 10

скорость (А) . При этом передача энергии от врачующегося шара 6 становится минимальной, так как линейные скоросмодулем упругости, например, из твердого сплава. Корпус 7 снабжен выгрузочным отверстием 18.

Центробежная мельница работает следующим образом.

При вращении сепаратора 2, шары 6, находящиеся в полости 5 сепаратора 2, под действием центробежных сил вытесуравниваются и относительно проскальзывание в точке контакта отсутствует. В данном случае шар 6, после удара в отражатель 10 в точке В, движется под углом }, к радиусу, проведенному через точку В„ При этом материал подвергается ударному воздействию, обуславливающему преимущественно постоянное соотношение напряжений сжатия и

няются на периферию, попадают отвер-30 сдвига Для изменения указанного соотстия 3, выполненные на боковой стенке сепаратора 2, равномерно распределяются по длине отверстий 3 и входит в виброударный режим, ударяясь с некоторой частотой о рабочую поверхность 8 корпуса 7.

Исходный материал, например фосфоритная мука, подаваемый питателем 1, под действием центробежных сил выбрасывается на рабочую поверхность 8 корпуса 7, равномерно распределяется по ней и перемещается к выгрузочному отверстию 18, подвергаясь ударным воздействиям шарами 6, При этом материал частично разрушается, а частично запасает энергию в виде нарушений кристаллической решетки и пластических деформаций сжатия и сдвига, т.е. активируется.

Движение шара 6 в процессе работы устройства происходит следующим образом. Сепаратор 2, вращаясь с угловой скоростью о)с, толкает шар 6, который при прокатывании по рабочей поверхности 8 корпуса 7 налетает на ребро 9 в точке А со скоростью U. В результате ударного взаимодействия с ребром 9 в точке А, шар 6 изменяет направление движения и,

ношения напряжений отражателю 10 через приводной вал 12 сообщается угловая скорость, отличная от угловой скорости со„, соответствующей указанному

35 режиму свободного вращения отражателя 10. При этом в процессе ударного взаимодействия с отражателем 10 шар 6 изг меняет угловую скорость вращения относительно собственной оси, линейную

40 скорость и направление отскока и воздействует на материал, вызывая в нем напряжения с другим соотношением напряжений сжатия и сдвига, что способствует повышению уровня активации и

45 тонины помола отдельных материалов.

Газ или жидкость от источника (не показан) поступает под давлением в полость 16 по каналу 17 в приводном валу 12, а затем через сопла 13 по50 дается в рабочую зону. При этом, разгоняясь в соплах 13, газ или жидкость увеличивает свою кинетическую энергию, и, попадая на поверхность шаров 6, рабочую поверхность 8 корпуса 7S воз55 действует на налипающий материал и очищают их, действуя на материал в направлении своего движения, обеспечивая тем самым его перемещение по рабочей поверхности 8.

двигаясь по прямой 001 со скоростью V, ударяется в поверхность отражателя 1 0 в точке В, после чего изменяет направление движения, движется по прямой OfOj со скоростью V, и ударяется в рабочую поверхность 8 корпуса 7 в точке D. Затем цикл движения шара 6 повторяется после удара в следующее ребро 9.

В процессе удара шара 6 в поверхность отражателя 10 в точке В часть энергии вращения шара 6 передается отражателю 10, в результате чего последний приходит во вращение и на устано- вившемсг, режиме приобретает угловую

ти поверхностей шара 6 и отражателя 10

скорость (А) . При этом передача энергии от врачующегося шара 6 становится минимальной, так как линейные скорос

уравниваются и относительно проскальзывание в точке контакта отсутствует. В данном случае шар 6, после удара в отражатель 10 в точке В, движется под углом }, к радиусу, проведенному через точку В„ При этом материал подвергается ударному воздействию, обуславливающему преимущественно постоянное соотношение напряжений сжатия и

сдвига Для изменения указанного соотношения напряжений отражателю 10 через приводной вал 12 сообщается угловая скорость, отличная от угловой скорости со„, соответствующей указанному

режиму свободного вращения отражателя 10. При этом в процессе ударного взаимодействия с отражателем 10 шар 6 изг меняет угловую скорость вращения относительно собственной оси, линейную

скорость и направление отскока и воздействует на материал, вызывая в нем напряжения с другим соотношением напряжений сжатия и сдвига, что способствует повышению уровня активации и

тонины помола отдельных материалов.

Газ или жидкость от источника (не показан) поступает под давлением в полость 16 по каналу 17 в приводном валу 12, а затем через сопла 13 подается в рабочую зону. При этом, разгоняясь в соплах 13, газ или жидкость увеличивает свою кинетическую энергию, и, попадая на поверхность шаров 6, рабочую поверхность 8 корпуса 7S воздействует на налипающий материал и очищают их, действуя на материал в направлении своего движения, обеспечивая тем самым его перемещение по рабочей поверхности 8.

Наклон сопла 13 в диаметральной плоскости усиливает эффект перемеща- фщего воздействия на материал и спо- «юбствует изменению скорости движения материала в продольном напрг Вле- |)ии, а наклон сопла 13 в поперечном йечении отражателя 10 способствует переметению материала в окружном направлении и его равномерному распределению по рабочей поверхности 8

Фиг1

Газ, жидкость

16

Расположение выходных отверстий сопл 13 по винтовой линии 15 и с перекрытием в продольном направлении способствует равномерной очистке шаров от налипающего материала

Использование центробежной мельницы позволяет повысить эФФек- тивность процесса измельчения .

A-A

10

Фиг, 2

Ъгпф

0(0

ЈL

W

Фиг 5