ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА Советский патент 1995 года по МПК B02C17/08 

Изобретение относится к механической обработке материалов, а именно к планетарным мельницам, и может быть использовано для тонкого и сверхтонкого измельчения материалов, смешения их, а также для проведения механохимических реакций и других процессов в цветной, черной, порошковой металлургии, горнодобывающей, цементной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения повышение производительности.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид планетарной мельницы, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Планетарная мельница содержит корпус, состоящий из верхней части 1 и нижней части 2, жестко связанных друг с другом и со станиной 3, наружную фрикционную обойму 4, установленную в верхней части 1 корпуса соосно с осью мельницы и закрепленную относительно него посредством демпфирующих элементов 5 болтами 6 с контргайками 7; коллектор 9 для сбора выбросов измельчаемого материала, закрепленный на наружной фрикционной обойме 4; крышку 9, установленную на коллекторе 8, прикрывающую вращающиеся части мельницы, привод, включающий шкив 10, жестко связанный с центральным валом 11, который, базируясь на подшипниковый узел 12, смонтированный в нижней части 2 корпуса, жестко связан с водилом, водило, состоящее из нижнего дика 13, жестко связанного с центральным валом 1, верхнего диска 14, на котором установлено загрузочное устройство 15, причем диски соединены друг с другом неподвижными осями 16, на которых расположены элементы 17 привода барабанов, размещенных в наружной фрикционной обойме 4 и включающих наружные цилиндрические оболочки 18 с отбортовками 19, в оболочке 18 смонтированы и фиксированы горловины 20, измельчительные камеры 21-24, разделенные сварными поперечными перегородками 25, состоящими из дисков 26, наклонных радиальных ребер 27 и колец с коническими внутренними поверхностями 28, мелющие тела 29 разных конструкций и размеров, выходные патрубки 30, впрессованные в наружные цилиндрические оболочки 18 и застрахованные сваркой в трех точках; кольцевые ограничительные поверхности; верхнюю 31, установленную на верхнем диске 14 водила, и нижнюю 32, установленную в верхней части 1 корпуса, служащие для восприятия и ограничения вертикальных перемещений барабанов; демпфирующие упругие узлы: верхний 33, установленный на верхнем диске 14 водила, и нижний, состоящий из двух частей 34 и 35, предназначенный для прижатия барабанов, т. е. их наружных цилиндрических оболочек 18 к наружной фрикционной обойме 4, а также для демпфирования вертикальных нагрузок от барабанов на кольцевые ограничительные поверхности 31 и 32; разгрузочное устройство 36, смонтированное на нижней части 2 корпуса. Количество наклонных радиальных ребер 27 в поперечных перегородках может быть различным, но не менее трех, что связано с движением мелющих тел 29. Профилирование и углы наклона радиальных ребер 27 также могут быть различными и зависят главным образом от того, какой процесс измельчения производится: сухой или мокрый. Например, при сухом измельчении нужно поперечные перегородки 25 делать подобными колесам вентиляторов, а при мокром измельчении подобно колесам насосов. Углы наклона α образующих внутренние конические поверхности колец 28 представлены для упрощения схемы одинаковыми, когда в действительности они могут быть разными. Углы α выбираются из условия обеспечения плавного перехода диаметральных размеров одной измельчительной камеры в другую, для снижения сопротивлений движению измельчаемого материала по стенкам барабанов. Однако нужно всегда иметь угол α больше 6-7^о, т. е. больше угла трения для большинства веществ.

Высоты h поперечных перегородок 25 также могут меняться. Например, при сухом измельчении от высоты поперечных перегородок 25 будет зависеть тяга воздушного потока в барабанах, поэтому чем ниже расположена поперечная перегородкам 25 к выходу из барабана, тем h больше, но естественно до определенных пределов. Выбор тех или иных значений величин α и h, а также количества радиальных ребер 27 пока задача чисто экспериментальная и, очевидно, со временем будет сводиться к эмпирическим зависимостям.

Кроме того, наружные цилиндрические оболочки 18 с отбортовками 19 практически не вынимаются из мельницы, т. к. замена измельчительных камер 21-24, а также поперечных перегородок 25 производится без демонтажа их. В связи с этим усложнение сборки или разборки мельницы из-за отбортовок 19 практически на эксплуатацию мельниц не влияет.

Планетарная мельница работает следующим образом.

От электродвигателя определенной мощности посредством привода и водила мельница вводится в рабочие обороты. После выхода на рабочие обороты измельчаемый материал через загрузочное устройство 15 попадает в барабаны, где, последовательно проходя измельчительные камеры 21-24, подвергается измельчению от механического воздействия на него мелющих тел, которые могут быть разных масс и разных форм. В данной конструкции при проходе измельчаемого материала из одной измельчительной камеры в другую через поперечные перегородки 25 наклонные радиальные ребра 27, как в случае мокрого измельчения, так и в случае сухого измельчения, будут проталкивать измельчаемый материал через щели, образованные между ними, если направление вращения барабанов будет таким, как показано на фиг. 2, т. е. в данном варианте барабаны должны вращаться против часовой стрелки, сообщая потоку измельчаемого материала дополнительную скорость. Следовательно, если соблюдается уравнение неразрывности потока, а иначе быть не может, и скорость его возрастает, благодаря введению перегородок, то расход или иными словами производительность мельницы будет возрастать. Также содействует увеличению производительности мельницы плавное увеличение внутренних диаметров измельчительных камер 21-24, т. е. D, D₁, D₂, D₃, на величину . Чтобы добиться плавного перехода диаметра одной измельчительной камеры в диаметр другой измельчительной камеры, необходимо внутренние поверхности колец 28 делать коническими. Такое плавное изменение всей проточной части барабанов в сторону увеличения проходных сечений по ходу потоков значительно снижает гидравлические или аэродинамические сопротивления проточных частей барабанов. Следовательно, производительность мельницы возрастает.

Испытания показали, что если в прототипе при четырехкамерном исполнении барабанов производительность колебалась от 0,15 до 0,2 м³/ч пульпы при Т:Ж 1: 1 на речном песке при объеме барабанов 1,2 дм³, то при тех же условиях в данной мельнице производительность выросла в три раза, т. е. составила 0,6-0,7 м³/ч, причем дисперсность выходящего измельченного материала улучшилась, а главное снизился проскок, который составил менее 1% у прототипа проскок колебался от 2 до 8%

Изобретение относится к механохимической обработке материалов, а именно к планетарным мельницам, и обеспечивает повышение производительности мельницы. Планетарная мельница содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 части корпуса, связанные друг с другом и станиной 3, наружную фрикционную обойму 4, коллектор 8 для сбора выбросов, крышку 9. Привод включает шкив 10, центральный вал 11 с подшипниковым узлом 12. Водило имеет нижний 13 и верхний 14 диски, соединенные осями 16 с элементами 17 привода барабанов, имеющих наружные цилиндрические оболочки 18 с отбортовками 19, горловинами 20, измельчительными камерами 21 - 24 с поперечными перегородками 25, которые состоят из дисков 26, наклонных радиальных ребер 27, жестко соединенных с дисками 26 и кольцами 28, которые имеют расширяющиеся книзу внутренние конические поверхности, при этом внутренний диаметр нижерасположенной измельчительной камеры, например 22, больше внутреннего диаметра вышерасположенной измельчительной камеры, например 21, на величину 2h/tgα, где h - высота поперечной перегородки; α - угол наклона образующей внутренней конической поверхности кольца 28. Мельница имеет мелющие тела 29, загрузочное 15 и разгрузочное 36 устройства, верхнюю 31 и нижнюю 32 ограничительные поверхности и упругодемпфирующие узлы 33 - 35. 2 ил.

ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА, содержащая корпус, водило, наружную фрикционную обойму, цилиндрические барабаны с расположенными с зазором друг под другом поперечными перегородками, имеющими отверстия, образующими измельчительные камеры, в каждой из которых размещено мелющее тело, загрузочное и разгрузочное устройства и привод, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, барабаны выполнены с отбортовками в нижней части, а каждая поперечная перегородка в виде центрального диска, установленного концентрично последнему кольцу, и наклонных радиальных ребер, жестко соединенных с последним и центральным диском, при этом кольца поперечных перегородок имеют расширяющиеся книзу внутренние конические поверхности, а внутренний диаметр нижерасположенной измельчительной камеры больше внутреннего диаметра вышерасположенной измельчительной камеры на величину
2h/tgα,
где h высота поперечной перегородки;
α угол наклона образующей внутренней конической поверхности кольца поперечной перегородки.