Мешалка для мельницы с шаровой мелющей загрузкой Советский патент 1981 года по МПК B02C17/16 

(5) МЕШАЛКА для МЕЛЬНИЦЫ С ШАРОВОЙ МЕЛЮЩЕЙ ЗАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к конструктивным элементам шаровых мельниц и предназначено для использования в шаровых мельницах вертикального типа Известна мешалка для шаровой мель ницы в виде вертикального вала, на котором закреплены лопасти, расположенные под углом друг к другу по вин товой линии, причем лопасти имеют клиновидную форму с углом клина 30 Q и с закругленными рабочими кромками, обращенными в направлении вращения вала D 3. В такой мешалке, имеющей лопасти постоянного по длине сечения, разрывы между соседними лопастями увеличиваются к периферии. При этом в сре ней части мешалки, где сосредоточен небольшой объем рабочей массы, происходит наиболее интенсивное перемешивание слоев, а на периферии переме шивающего органа - слабое из-за увеличивающихся разрывов между соседними лопастями. Кроме того, давление р бочей массы в резервуаре вертикальной мельницы равномерно увеличивается сверху вниз, что приводит к более интенсивному измельчению материала нижними слоями мелющих тел, по сравнению с верхними, аформа лопастей постоянного по длине сечения не обеспечивает достаточно эффективного перемешивания между слоями. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является мешалка для мельницы с шаровой мелющей загрузкой, содержащая вертикальный вал с радиально закрепленными и расположенными под углом друг к другу по винтовой линии лопастями С23. В известной мешалке лопасти имеют угловой разрыв, увеличивающийся к периферии. Так как дарление рабочей массы в резервуаре вертикальной мельницы равномерно увеличивается сверху вниз, а лопасти расположены равномерно по винтовой линии, то в ниж3ней части мельницы происх. более интенсивное измельчение материала, чем в верхней, при этом перемешивание рабочей массы замедлено из-за больших угловых разрывов между лопастями. В результате, перемешивающий орган не позволяет эффективно использовать весь объем мельницы, что, в свою очередь, ограничивает ее производительность. Цель изобретения - повышение про изводительности вертикальной шаровой мельницы с помощью более эффективного перемешивающего органа, поз воляющего исключить пассивные зоны рабочей камеры мельницы и более эффективно использовать весь ее объем Указанная цель достигается тем, что в мешалке для мельницы с шаровой мелющей загрузкой, содержащей вертикальный вал с радиально закрепленными и расположенными под углом друг к другу по винтовой линии лопастями каждая из лопастей выполнена в виде части поверхности геликоида, расширяющейся в направлении от оси к периферии, при этом лопасти расположены с шагом,равномерно увеличивающимся снизу вверх по ходу винтовой линии. На фиг. 1 изображена мешалка, общий вид; на фиг. 2 - схема расположе ния лопастей на развертке условного цилиндра, диаметр которого равен наружному диаметру лопастей. Мешалка состоит из вертикального полого вала 1 с радиально закрепленными на ней лопастями 2, расположенными таким образом, что их одноименные точки расположены по винтовой линии (например, точки 1,2 и 3 на линии А, фиг. 2),и выполненными из листового материала таким образом, что рабочая поверхность каждой из лопастей представляет собой часть поверхности геликоида, ограниченную четырьмя линиями, принадлежащими этой поверхности: двумя расположенными под углом друг к другу положениями образующей прямой, перпендикулярной оси геликоида, и двумя винтовыми линиями, одна из которых находится на наружной круглой цилиндри ческой поверхности вала, а вторая на цилиндрической поверхности, диаметр которой равен нарух ному диаметру перемешива|п1цих лопастей, причем 2 лопастм расположены по отношению друг к другу с различным угловым шаг .гом OL(CM, фиг, 2), равномерно увеличивающимся снизу вверх по ходу винтовой линии А. В результате такого взаимного расположения лопастей между ними образуются угловые разрывы (см. фиг.2), между верхней радиальной кромкой лопасти и нижней радиальной кромки последующей лопасти, увеличивающиеся вверх по ходу . . .винтовой линии А, при этом размер по вертикали h от верхней кромки лопасти до рабочей поверхности лопасти, расположенной под ней; увеличивается вверх по ходу винтовой линии А. Необходимым условием для работы шаровой мельницы является соотношение диаметров рабочей камеры мельницы и перемешивающего органа. Оно таково, что разность этих диаметров должна быть меньше диаметра используемых в мельнице мелющих тел. Мешалка в составе вертикальной шаровой мельницы (не показана) работает следующим образом. В рабочую камеру (камеры) мельницы с находящимися там мелющими эл ментами (шарами) заливается рабочий раствор с пластифицирующими добавками, загружается измельчаемый материал, например шликер феррита бария.При включении привода мельницы вал 1 с лопастями 2 начинает вращаться, производя перемешивание мелющих тел и измельчаемого материала. При этом происходит измельчение материала за счет энергии истирания, зависящей, главным образом, от сил взаимного давления шаров друг на друга, и за счет кинетической энергии удара мелющих элементов друг о друга, которая пропорциональна массе падающих шаров и высоте их падения. Вследствие того, что рабочая часть каждой лопасти выполнена а виде расширяюи1ейся к периферии части линейчатой винтовой поверхности, при работе мельницы рабочая масса полумает движение от равнодействующей силы двух составляющих, одна из которых действует вверх в вертикальном направлении, поднимая рабочую массу, а вторая действует в горизонтальном направлении от оси вращения к периерии по радиусу, перемещая рабочую ассу от вала к периферии, причем

первая составляющая в направлении от оси вращения к периферии увеличивается, а вторая - уменьшается. В результате, вблизи вала, где сосредоточен относительно небольшой объем рабочей массы, происходит, главным образом, перемещение рабочей массы на периферию и в меньшей степени ее подъем, а вблизи массы на периферию и в меньшей степени ее подъема, а вблизи периферии, где сосредоточен основной объем рабочей массы, происходит главным образом подъем рабочей массы со значительно меньшим ее перемещением к периферии. Сила, действующая в направлении от оси к периферии вместе с центробежной силой, действующей в этом же направлении, прижимает рабочую массу к стенкам рабочей камеры мельницы,увеличивая тем самым сил трения массы о стенки, что является положительным фактором, способствующим более быстрому подъему массы по лопасти и тем самым более интенсивному перемешиванию и взаимодействию мелющих тел,.а расширяющаяся .от вала к периферии лопасть при работе мельницы приводит к тому, что наибольшее перемещение рабочей массы вверх происходит на периферии перемешивающего органа, где сосредоточен ее основной объем, при этом угловой разрыв между соседними лопастями, увеличивающийся снизу вверх по ходу

винтовой линии, приводит в нижних

слоях к более интенсивному подъему

рабочей массы по лопасти с происходящим при этом истиранием материала и меньшей степени к ссыпанию в разрывы между лопастями, а в верхних слоях в меньшей степени к подъему рабочей массы и в большей степени к ссыпанию более значительных масс мелющих тел и материала с большей высоты, что приводит, в конечном итоге, к интенсивному измельчению материала во всем объеме мельницы.

Формула изобретения

Мешалка для мельницы с шаровой мелющей загрузкой, содержащая вертикальный вал с радиально закрепленными и расположенными под углом друг к другу по винтовой линии Лопастями отличающаяся тем, что, с целью повышения производительност мельницы, каждая из лопастей выполнена в виде части поверхности геликоида, расширяющейся в направлении от оси вала к периферии, при этом лопасти расположены с шагом, равномерно увеличивающимся снизу вверх по ходу винтовой линии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг. 2.