Измельчитель Советский патент 1992 года по МПК B02C15/04 

Изобретение относится к технике тонкого измельчения материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в химической, энергетической и обогатительной отраслях промышленности.

Отличительной особенностью таких валковых мельниц является наличие измельчающих валков, свободно вращающихся на осях, и снабженных прижимными устройствами, стола, футерованного плитами и вращающегося от привода, загрузочного и разгрузочных устройств.

Известны валковые мельницы с рабочими поверхностями измельчающих валков и рабочими поверхностями плит вращающегося стола, имеющими плавные несимметрично расположенные криволинейные сечения 1,2, а также валковые мельницы с рабочими поверхностями измельчающих валков, имеющими кольцевые канавки и уступы, сочетающиеся с рабочими поверхностями плит вращающегося стола, имеющими криволинейные без уступов и с уступами сечения 3.

Известна также валковая мельница с коническими роликами и плоскими ступенчатыми плитами с последовательно понижающимися от внешней к внутренней кромке кольцевыми участками 4,5.

Сочетание указанных выше устройств рабочих поверхностей измельчающих валков и плит вращающегося стола улучшает условия захвата измельчаемого материала, а наличие на выходном участке параллельных зон или сужающихся под малым углом зон способствует увеличению степени измельчения материалов.

Наиболее близким по технической сути является измельчитель с цилиндрическими валками, имеющими свободное вра ние вокруг горизонтальных осей, и горизонтальным вращающимся от привода столом 6.

Существенным недостатком известного устройства является слабый захват (в осевом направлении валков) кусков измельчаемого материала, что снижает эффективность измельчения. Кроме того, рабочие поверхности валков и плит в известном устройстве из-за большей разности относительных скоростей на помольной поверхности имеют повышенный износ.

Целью изобретения является повышение эффективности измельчения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном измельчителе, содержащем цилиндрические валки с горизонтальными осями, установленный под ними с возможностью вращения от привода вокруг верти- кальной оси стол с плитами на его

кольцевой размольной дорожке, загрузочное и разгрузочное устройства, каждая плита выполнена с двумя концентрическими участками: внешним горизонтальным и

внутренним наклонным от последнего вниз под углом 3-6°, причем отношение ширины горизонтального участка к наклонному равно 0,5-1.

Каждая плита на стыке горизонтального

и наклонного участков выполнена с углублением.

На фиг.1 изображена валковая мельница; на фиг.2 - схематическое расположение измельчающего валка и стола.

Валковая мельница включает в себя устройство измельчающих органов, состоящее из плит 1 стола 2, цилиндрических измельчающих валков 3. Плиты 1 имеют обращенные к периферии горизонтальные

участки а и наклонные участки с (угол накло- н-а в пределах 3-6°) при соотношении

Ј - -1 - 1 п

с-2 . 1-0Обоснование угла наклона плиты. Принимается диаметр измельчающего

валка 1000 мм. При этом его ширина ,,4x1000 400 мм.

о

При отношении - 0,5;-1,0.

Для наименьшего значения и

а b и С | b мм

при h д.

Захват куска (для мм) (5 15-30 мм, размер которого установлен практикой измельчения материалов в валковых мельницах тарельчато-роликового типа (при тон- ком измельчении) д 0,03, тогда (,,03x1000 30 мм.

Практически применяется 6 15-30 мм.

При этом угол наклона брони

45 / 1 arctg| arctg -3°

15 270

Д,агс1дЈ агс1д «6°

30 270

50

Следовательно, для захвата куска материала валками (в радиальном направлении

валка) при - 0,03 достаточно в зависимости от крупности исходного питания иметь угол наклона плиты .

а - длина горизонтального участка;

с - длина наклонного участка (в проекции);

b - общая длина плиты;

д - размер куска измельчаемого материала;

h - высота уступа наклонной части плиты;

/ -угол наклона плиты.

Обоснование принятого в формуле изобретения соотношения между горизонтальной и наклонной частями рабочей поверхности плиты измельчителя.

Из приведенного ниже рисунка видно соотношение между горизонтальным и наклонным участками плиты, а также между окружными скоростями з крайних и средней точках участков плиты и валков, где

а - величина горизонтального учзсгка плиты;

с- величина (.аклснного участка плиты;

Ос линия перегиба горизонталоного участка плиты в наклонный участок (соответствует радиусу Ro окрухности относительно вертикальной оси вращения плиты);

RI и R2 - соответственно радиусы окружностей внутренней и наружной кромок плиты;

(DC - угловая скорость вращения стола относительно вертикальной оси 0-0

гв - радиус цилиндрического валка;

- угловая скороегь вращения стола;

и A V2- раз,осги между окружными скоростями вран ения стопа и валка соответственно па крайних гранях плиты, определяемые соответственно радиусами окружностей RI и R2.

Принятое в соответствии с формулой изобретения соотношение между горизонтальным участком а и наклонным участком с (как ,5:1,0) обосновывается следующим.

Достигается повышение эффективности предварительного измельчения материала в зоне с и тонкого измельчения материала в зоне а.

О

Этим соотношением устанавливается наиболее благоприятное условие, при котором имеет место как сочетание в двух зонах плиты достаточно хороших эффектов из

мельчения раздавливанием и истиранием приуменьшении износа плиты от истирания в обеих зонах. Так как наибольшей износ от истирания имеет место на горизонтальном

5 участке плит ы (в параллельной зоне рабочих органов измельчается слой мелкого материала, наиболее сильно влияющего на интенсивность износа, а наименьший износ от истирания имеет место в зоне захвата ско10 шенной частью плиты сравнительно крупных кусков и частиц материала (меньшая площадь контакта кусков материала с наклонной частью плиты). Поэтому целесообразносокращениеразмера

15 горизонтального участка плиты

Увеличение размера наклонной ЧРСТИ тыгы способствует усилению ахзатыеаю- шеи способности кусков матер зпа между плитой к валком. При сравнительно малых

20 углах наклона наклонного участка р -иты () по мере увеличения длины наклонного участка с ппиты увеличивается величина зазора д между плитой и валком тч. ( tg Д При /3 const; д k- с, где /5 const,

25 т.э. при увеличении с увеличивается захватывающая способность плиты и ьалка.

При увеличении наклонного участке плиты с соответственно, если a+c const,

30 уменьшается величина горизонтального участка плиты а и, следовательно, уменьшается износ плиты, чго видко из особенностей устройства данного измельчителя и приведенных ниже соотношений относи35 тельных окружных скоростей плит, располо- женных на вращающемся вокруг вертикальной оси 0-0 столе.

Соответственно на начальном, переходном (точка Ос) и конечном участках плит на

40 столе с соответствующими радиусами окружностей RI, RO и R2 (Ri R0-c; ) окружные скорости участков плиты будут V2 iOc Gfc (Ro+a)V0+ (Ус a-Vc+AV2. Здесь Д./2- У0 а является прираще45 нием(увеличенной) относительной скорости плит стола, т.к. о)с R 2 г.

Следовательно, чем меньше размер горизонтального участка плиты а, тем меньше разница окружных скоростей плиты

50 R 2 - ftfo в (при theorist и

ft o const и соответственно 7 r const).

ЦД

С целью обеспечения достаточного эффекта измельчения посредством истирания 55 частиц материала на горизонтальном участке плиты а и снижения износа плиты необходимо для разных по крупности, размолосности и эБразивности измельчаемых материалов экспериментально устанавливать оптимальное отношение величин а: .

При измельчении посредством тарель- чато-роликовых мельниц (мельниц валковых среднеходных) материалов средней твердости принимают обычно величину соотноше™я f лР Т Г°-3- ОТКУДЭ

,ЗхО и крупность измельчаемых кусков 0,5 -О.

Принимая, что крупность кусков, проникающих под валок вдоль его оси, должна быть в два-три раза меньше крупности кусков измельчаемого материала, попадающих под валок путем накатывания на него валка, т.е. в среднем д 0,3 d, тогда получим

,3 ,3xO,,015xD.

Для среднего диаметра валков тарель- чато-роликовый мельницы мм получим

,,3x1500 450 мм.

5

Из рисунка видно, что С

при , tg/ 0,05-0,1,

,015x0 0,015x1500 22,5 мм.

c -t§75 ii-450MH: C2 W ff 225MM

Величина не приемлема, т.к. отсутствует горизонтальный участок плиты.

Принимается средняя величина

г - С1 + С2 450 4- 225 007 гдд1 С уя oJ7 мм.

С 337 Отсюда тг 4с;о 075 принимается

как максимальная величина.

Для сохранения эффекта тонкого измельчения путем истирания принимается г

,7 или примерно ,5:1,0, т.е. при ts

мм будет мм и мм, что соответствует формуле изобретения.

Плиты в зоне перехода наклонного участка с в горизонтальный участок а имеют поперечное углубление 4.

Устройство работает следующим образом.

Исходный материал, движущийся к периферии на вращающемся столе, захватывается в зону клиновидного зазора, образованного наклонным участком с плиты

1, и цилиндрическим валком 3 подвергается измельчению валками и продолжает перемещаться к периферии стола 2. В параллельной зоне на участке а плиты 1 продолжается интенсивное тонкое измельчение материала, преимущественно истиранием, происходящим вследствие нарастающей разности скоростей по мере передвижения материала к периферии стола 2.

При необходимости тонкого измельчения материала, при котором значительно уменьшается толщина измельчаемого слоя материала, применяется исполнение устройства плиты 1 с поперечным углублением 4. Благодаря заполнению этого углубления

измельчаемым материалом образуется упругий буфер, смягчающий возможные удары измельчающих валков о плиты и способствующий стабилизации процесса измельчения (сохраняется постоянство слоя

материала на участке а плиты).

Предлагаемая мельница обладает следующими преимуществами перед прототипом: упрощается конструкция плиты и измельчающего валка; увеличивается срок

службы без снижения эффективности измельчения; повышается надежность. Формула изобретения

1.Измельчитель, содержащий цилиндрические валки с горизонтальными осями,

установленный под ними с возможностью вращения от привода вокруг вертикальной оси стол с плитами на его кольцевой размольной дорожке, загрузочное и разгрузочное устройства, отличающийся тем,

что, с целью повышения эффективности измельчения, каждая плита выполнена с двумя концентрическими участками: внешним горизонтальным и внутренним наклонным от последнего вниз под углом 3-6°, причем

отношение ширины горизонтального участка к наклонному равно 0,5-1.

2.Измельчитель по п., 1,отличаю щ- и и с я тем, что каждая плита на стыке горизонтального и наклонного участков выполнена с углублением.

Использование: тонкое измельчение материалов. Сущность изобретения: измельчитель содержит вращающийся стол 2 с плитами 1 на размольной дорожке, над которой расположены цилиндрические валки 3 с горизонтальными осями вращения. Плиты 1 имеют внешний горизонтальный участок а и внутренний наклонный участок с. В месте сопряжения этих участков гы- полнены поперечные углубления (в окружном направлении). 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л С сл о Јь О СО

Фиг.1