УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1995 года по МПК B02C13/06 

Изобретение относится к дробильно-размольному оборудованию, преимущественно для получения тонких порошков с размером частиц 500-30 мкм и может быть использовано в порошковой металлургии, химической, горной, строительной и других отраслях промышленности, где находит применение технология получения тонкоизмельченных материалов.

Известно устройство для измельчения материалов, состоящее из центробежной мельницы, сепаратора, затвора, установленного между сборником крупной фракции сепаратора и загрузочным отверстием мельницы, циклона со сборником готового продукта, осадителя-затвора, расположенного между сепаратором и разгрузочным отверстием мельницы, который соединен с нижней частью сепаратора.

В данном устройстве сделана попытка создания в сепараторе противотока.

Пылегазовая смесь из мельницы выбрасывается не сразу в сепаратор, а предварительно направляется в осадитель-затвор, осаждается там в виде столба материала, высота которого регулируется вибратором. Поскольку путь воздуху перекрыт, то он по воздуховоду поступает в нижнюю часть сепаратора и, поднимаясь вверх, продувает ссыпающийся вниз материал.

В этом случае, с одной стороны, улучшаются условия разделения, но с другой предварительный сбор измельченного материала перед сепарацией в затворе создает идеальные условия для агрегирования частиц друг с другом. Поэтому при дальнейшей гравитационной сепарации, где массовыми силами являются сравнительно слабые силы тяжести, в сборник крупного продукта попадает значительная часть мелких частиц. Это требует перечистки крупного продукта, что вызывает необходимость установки дополнительного оборудования.

Известно устройство для измельчения материалов, включающее центробежную мельницу, цилиндрический вертикальный сепаратор, затвор, установленный между сборником крупной фракции сепаратора и загрузочным отверстием мельницы, циклон, воздуховод, соединяющий циклон с центральной частью полости центробежной мельницы, механизм загрузки. На верхней части цилиндрического вертикального сепаратора соосно установлен дополнительный циклон, на конусной части которого соосно с его корпусом и корпусом сепаратора установлено сопло. Выхлопная труба дополнительного циклона воздуховодом с установленным на нем регулировочным вентилем соединена с нижней частью корпуса цилиндрического вертикального сепаратора.

В данной конструкции вместо слабых гравитационных сил в разделении участвуют мощные силы инерции струи, что позволяет более полно использовать энергию газового потока, создаваемого центробежной мельницей, решить задачу по дезагрегации материала, повысить эффективность и снизить граничную крупность разделения.

Наряду с указанными выше достоинствами данное устройство имеет ряд недостатков, которые в первую очередь ограничивают его производительность.

Как известно, пылегазовая струя при выходе из сопла имеет каплеобразную форму, по периферии которой происходит интенсивное турбулентное рассеивание частиц.

Цель изобретения - повышение эффективности измельчения материалов.

Это достигается тем, что в устройстве, включающем центробежную мельницу, сепаратор, циклон со сборником готового продукта и воздуховодом, соединяющим циклон с центральной частью полости центробежной мельницы, встроенный в верхнюю часть сепаратора и сообщенный трубопроводом с разгрузочным отверстием мельницы дополнительный циклон, имеющий закрепленное соосно в его нижней части сопло, а в верхней части дополнительный патрубок, который введен в сопло с образованием кольцевого зазора на уровне нижнего торца сопла и сообщен трубопроводом с патрубком отвода газа из основного циклона.

Частицы в кольцевой пылегазовой струе под действием разделяющего поперечного газового потока равномерно рассредотачиваются, в результате чего вокруг каждой частицы образуется слой газа, который способен оказывать разрывающее воздействие, отрывая друг от друга крупные и мелкие частицы, разрушая агрегаты, что приводит к существенному повышению эффективности процесса разделения и снижению степени переизмельчения частиц.

Эти обстоятельства являются определяющими в повышении пропускной способности сепаратора и, следовательно, производительности устройства измельчения в целом.

На фиг. 1 показана принципиальная схема заявляемого устройства измельчения материалов; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1.

Устройство содержит центробежную мельницу 1, цилиндрический вертикальный сепаратор 2, затвор 3, загрузочный бункер 4, питатель 5, циклон 6, воздуховод 7, соединяющий циклон 6 с центральной частью полости центробежной мельницы 1, встроенный в верхнюю часть сепаратора 2 и сообщенный трубопроводом 8 с разгрузочным отверстием мельницы 1 дополнительный циклон 9, имеющий закрепленное в его нижней части сопло 10. Внутри циклона 9 коаксиально соплу 10 расположен патрубок 11 для подвода газа, нижнее основание которого расположено на уровне выходного торца сопла 10 с образованием кольцевого зазора 12. На выходе патрубка 11 для подвода газа имеется кольцеобразная щель 13, образованная с помощью конуса 14, вершина которого входит внутрь патрубка 11. Патрубок 15 коаксиально встроен в воздуховод 7 и соединен воздуховодом 16 с патрубком 11 через регулировочный вентиль 17.

Верхняя часть вертикального сепаратора 2 соединена с циклоном 6 с помощью трубопровода 18.

Устройство для измельчения материалов работает следующим образом.

Исходный материал поступает в бункер 4, образуя затвор 3, откуда питателем 5 направляется в центробежную мельницу 1, измельчается и через трубопровод 8, соединенный с разгрузочным отверстием мельницы 1, выбрасывается газовым потоком в дополнительный циклон 9. Здесь материал, взаимодействуя со стенками, под действием центробежных сил направляется в кольцевой зазор 12. Вследствие избыточного давления в циклоне 6 туда же с высокой скоростью поступает и газ. Входя в сепаратор 2, пылегазовая струя продувается изнутри радиальным газовым потоком, который проходит через кольцеобразную щель 13, образованную патрубок 11 и конусом 14. В этих условиях происходит перераспределение скорости и направлений движения частиц в сепараторе 2, где крупные сохраняют прямолинейное движение, направляясь в бункер 4 и далее в затвор 3 для последующего доизмельчения в центробежной мельнице 1, а мелкие отклоняются в радиальном направлении и уносятся в верхнюю часть сепаратора 2. При этом чем меньше частицы, тем больше отклонение.

Далее по трубопроводу 18 они направляются в циклон 6, а очищенный газ засасывается обратно в мельницу 1.

Формирование разделяющего газового потока в устройстве происходит через патрубок 15 за счет трансформации скоростного напора газа в воздуховоде 7 в статический напор, что является примером полного перехода кинетической энергии движущегося потока в энергию давления
P_D = ρ где P_D - динамический напор, Па;
w_n - скорость газа в воздуховоде, м/с.

Ввод патрубка 15 в воздуховод 7 должен осуществляться по оси течения, поскольку в случае, когда патрубок будет наклонен под некоторым углом к направлению течения потока, не вся кинетическая энергия движения среды переходит в энергию давления, а лишь часть ее. Любое другое расположение патрубка (перпендикулярно потоку и т.п.) не позволяет осуществить отбор газа, поскольку воздуховод 7 находится под вакуумметрическим давлением, создаваемым центробежной мельницей 1. Возникающий газовый поток регулируется с помощью вентиля 17, благодаря чему обеспечивается изменение граничной крупности разделения.

Применение устройства при получении тонкодисперсного порошка дифенилгуанадина позволяет в 2-3 раза повысить производительность устройства за счет повышения его пропускной способности и эффективности сепарации на 30-40%, снизить степень переизмельчения частиц дефенилгуанадина, снизить граничную крупность разделения до 40 мкм.

Использование: в дробильно-размольном оборудовании, преимущественно для получения тонких порошков с размером частиц 500 - 300 мкм. Сущность изобретения: устройство включает центробежную мельницу 1, сепаратор 2, циклон 6 со сборником готового продукта и воздуховодом 7, соединяющим циклон 6 с центральной частью полости центробежной мельницы 1, встроенный в верхнюю часть сепаратора 2 и сообщенный трубопроводом 8 с разгрузочным отверстием мельницы 1 дополнительный циклон 9, имеющий закрепленное соосно в его нижней части сопло 10, а в верхней части патрубок 11 с образованием кольцевого зазора 12 на уровне нижнего торца сопла 10 и с сообщением трубопроводом 18 с патрубком 15 циклона 6. 3 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ, включающее центробежную мельницу, сепаратор, циклон со сборником готового продукта, соединенный воздуховодом с центральной частью центробежной мельницы, встроенный в верхнюю часть сепаратора и сообщенный трубопроводом с разгрузочным отверстием мельницы дополнительный циклон, имеющий закрепленное соосно в его нижней части сопло, а в верхней части патрубок, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности измельчения материалов, патрубок введен в сопло с образованием кольцевого зазора на уровне нижнего торца сопла и сообщен трубопроводом с патрубком отвода газа из основного циклона.