Штифтовая мельница Советский патент 1982 года по МПК B02C7/08 

(5) ШТИФТОВАЯ МЕЛЬНИЦА

Изобретение относится к технике обогащения полезных ископаемых, а более конкретно к устройствам для тонкого измельчения сыпучих материалов, например каолина, обогащенного сухим и мокрым способом. Известно устройство для измельчения, состоящее из двух вращающихся в разные стороны корзин с измельчительными элементами, неподвижного корпуса, загрузочного и выгрузочного патрубков С1 . Однако в этом устройстве между боковыми поверхностями корзин и неподви ными стенками корпуса образуются зоны соединяющиеся с зонами повышенного давления, имеющего место по периферии вращающихся корзин..Ввиду этого сальниковые уплотнения между неподвижным корпусом и вращающимися валами корзин оказываются под.давлением; изнутри дезинтегратора, и поэтому а ни попадает запыленный воздух. В резуль тате уплотнения выходят из строя. Кроме того, дезинтеграторы не обеспечивают необходимой тонины размола. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее корпус с вращающимися и неподвижными, образующими размольные камеры диски, с концентримно расположенными на них рабочими органами, загрузочную и разгрузочную течки 21. В нём рабочие элементы выполнены в виде цилиндрических штифтов. Цилиндрические штифты вращающегося размольного диска мельницы ввиду округлости не в состоянии разогнать частицы измельчаемого материала до той скорости, с которой вращаются сами, т.е. не обеспечивают максимально возможный в данных условиях разгонный эффект, что значительно снижает технологическую эффективность мельницы. Кроме того, вращающийся размольный диск, оснащенный цилиндрическими штифтами обладает значительным весом, что повышает пусковой момент мельницы и недопустимо увеличивает длительность запуска приводного двигателя., форма штифтов (цилиндрическая) неподвижного размольного диска не обеспечивает необходимой степени измель1-|ения материала. Целью изобретения является повышение надежности эксплуатации и эффективности измельчения, обеспечение воз можности измельчения каолина мокрого „обогащения, Цель достигается тем, что мельница включающая корпус с вращающимися и неподвижными, образующими размольные камеры дисками, с концентрично расположенными на них рабочими органами., загрузочную и разгрузочную течки, , рабочие органы вращающихся дисков выполнены в виде чередующихся цилиндри ческих ш тифтов и прямоугольных лопаток, а рабочие органы неподвижных дис ков выполнены в виде чередующихся цилиндрических штифтов и дуговых пла стин с круглыми поперечными пазами на внутренней и внешней поверхности, :Причем отношение длины дуговых плаJCTHH к радиусу их кривизны равно О .1 -0,1, а диаметр поперечных пазо составляет не более удвоенной толщины лопатки вращающегося диска, Т1ри этом между лопатками вращающегося диска смонтированы дуговые сегменты треугольного сечения, высота которых по крайней мере вдвое больше от величины зазора между поверхностью вращающегося диска и торцами пластин неподвижных дисков. На фиг. 1 изображена предлагаемая штифтовая мельница со стороны соединительных патрубков при последовательном соединении рабочих зон; на фиг. 2 - вертикальный разрез штифтовой мельницы в плоскости, перпендику лярной плоскости размольных дисков; на фиг. 3 горизонтальный разрез штифтовой мельницы вдоль соединитель ных патрубков, соединяющих рабочие зоны; на фиг. 4 -комплекты штифтов неподвижных и вращающегося -размольны дисков и их взаимное расположение; на фиг.5 - разрез рабочих зон мельницы, установка штифтов круговых выступов и износостойких колец с сегме тами. Штифтовая мельница (см. фиг. 1) с стоит из корпуса 1 , к которому же-стк крепится правый 2 и левый 3 (см.фиг.2 неподви 1(ные размольные диски. Между дисками 2 и 3 установлен вращащийся размольный диск 4, жестко насаженный на консоль приводного вала 5, Между валом 5 и правым неподвижным диском 2 имеется сальниковое уплотнение 6, В центре левого неподвижного диска 3 установлена загрузочная течка 7 жестко крепящаяся к наружной поверхности диска 3. На внутренних поверхностях дисков 2 и 3 и на обеих поверхностях диска k жестко .установлены измельчительные штифты. Правая и левая поверхности вращающегося диска 4 и внутренние поверхности l eпoдвижныx дисков 2 и 3 с установлен.ными на них штифтами образуют правую и левую рабочие зоны мельницы. Соответственно корпус 1 мельницы состоит из левой 8 и правой 9 частей, замыкающих левую и правую рабочие зоны и разделенных между собой перегородкой 10.Перегородка 10 жестко установлена на внутренней поверхности корпуса 1 в плоскости вращения диска k. Расстояние между перегородкой 10 и торцом вращающегося диска минимальное, а кольцевая щель 11 выполнена в виде лабиринта с наклоном его внутренних поверхностей в сторону центра диска. По касательным к левой рабочей зоне герметично примыкают выводные патрубки 12 и 13 соединяющиеся с центральной частью правой рабочей зоны отверстиями k и 15 (см. фиг. 3). Для правой рабочей зоны, расположенной со стороны приводного вала 5, патрубки 12 и 13 являются загрузочными..8 нижней части правой рабочей зоны имеется выгрузочный патрубок 16 (см.фиг.1) Измельчительные штифты, установленные на рабочих поверхностях размольных дисков, различны по своей форме и выполнены в виде отдельных комплектов для вращающегося диска f и для неподвижных дисков 2 иЗ (см.фиг.) На каждой окружности в комплектах установлены только штифты одинаковой формы. Комплект вращающегося размольного диска k подобран из круглых штифтов цилиндрической формы с лысками и прямоугольных штифтов, выполненных в виде плоских лопаток. Круглые цилиндрические штифты с фасками установлены в первом внутреннем ряду 17 а штифты 18, 19 и 20 трех последних рядов выполнены в виде лопаток и установлены на диске k радиально. Комплекты правого 2 и левого 3 неподвижных дисков одинаковы и набраны из цилиндрических штифтов в первом внутреннем ряду 21 и штифтов в виде радиальных пластин во втором ряду 22 и третьем ряду 23 с круг/ыми поперечными пазами, Поверхность диска (правая и левая) футерована износостойкими пластинами . Форма этих пластин определяется формой штифтов и расстоян,ием между рядами. Пластины 2 служат и для фиксации штифтов от проворачивания в резьбовом соединении с диском 4, фиксация обеспечивается тем, что в пластинах имеются проемы, выполненные по форме поперечного сечения штифтов, входящих в эти проемы, а сами пластины к диску .Л крепятся винтами. Штифты первого: внутреннего ряда 17 (цилиндрические) вплотную примыкают фасками к кромке износостойкой пластины 25 и тоже фик сируются от проворачивания. На внешней кромке износостойких пластин, ус тановленных во втором ряду 18 и в третьем ряду 19 диска k, имеются тре угольные в поперечном сечениисегмент 26, примыкающие вплотную торцами к внешним кромкам соседних в ряду лопа ток. Износостойкиесегменты 2б могут изготавливаться заодно с пластинами . Расположение штифтов на рабочих поверхностях дисков 2, 3 и i таково, что ряды штифтов диска входят между рядами штифтов дисков 2 и 3 с определенным зазором (см. фиг. 5). К вращающемуся диску k штифты крепят ся жестко посредством резьбовой lape ки 27, выполненной в средней части |итифтов и в отверстии диска . Правой и лезой частям штифтов придана соответствующая форма (цилиндрическа или форма лопаток). Правые и левые части штифтов, выступая консольно по обе стороны диска k, образуют в сово купности со штифтами дисков 2 и 3 и их поверхностями правую и левую рабо чие зоны мельницы. На неподвижных дисках 2 и 3 ряды штифтов установлены на круговых выступах 28, а поверхность дисков между выступами футерована износостойкими пластинами 29. Штифты крепятся жестко к выступам 28 посредством бол товых соединений 30. Работает мельница следующим образом. Исходный материал, загружаясь по течке 7 в центральную часть левой ра бочей зоны, движется под действием центробежной силы к ее периферии и, проходя между штифтами диска 3 и движущимися штифтами вращающегося диска , измельчается. Измельченный материал под действием внешнего ряда 20 лопаток диска k перемещается по внутренней поверхности левой части корпуса 8 в направлении вращения и попадает в патрубки 12 и по которым транспортируется под воздействием воздушного потока в центральную часть правой рабочей зоны. Указанным выше образом в правой рабочей зоне материал измельчается повторно. Дважды измельченный материа/1. выгружается из правой рабочей зоны через течку 16. Правая и левая рабочие зоны мель- . ницы могут работать в режиме последовательного измельчения .описано выше) и в режиме параллельного измель.чения. Первый (описанный) режим ис ,. пользуется при необходимости увеличения степени измельчения материала, а второй - при необходимости увеличения производительности мельницы при установленной степени измельчения или при необходимости независимого измельчения двух различных продуктов. При работе в параллельном режиме на правом неподвижном диске устанавливается со стороны привода дополнительная загрузочная течка а под левой рабочей зоной уст-анавливается дополнительная разгрузочная течка по образцу течек, приведенных в 4epTeke, Соединительные патрубки 12 и. 13 при этом герметично перекрываются. Применение на диске штифтов различной формы с установкой цилиндрических штифтов во внутренних рядах дисков позволяет с достаточной эффективностью измельчать не только каолин сухого обогащения, обладающий сравнительно высокой дисперсностью, но и каолин мокрого обогащения, находящийся в состоянии агрегатов с крупностью до 15 - 20 мм. При этом цилиндрические штифты служат для предварительной дезагрегации каолиновых гранул, а штифты более сложной конфигурации в рядах, расположенных блиг же к периферии дисков, служат для окончательного тонкого измельчения уже дезагрегированного каолина. Таким образом, исгюльзование штифтов различной конфигурации расширяет технологические пределы использования мельниц в каолиновой промышленности, позволяя

применять их.для измельчения каолина мокрого обогащения.

Выполнение штифтов неподвижных размольных дисков в виде дуговых пластин, отношение длины которых по дуге к радиусу их кривизны находится в пределах 0,1- О,, позволяет максимально приблизить активную измельчающую поверхность штифтов неподвижного размольного диска к кромкам лопаток вращающегося диска, способствуя этим увеличению эффективности измельчения посредством более полного использования разгонного эффекта лопаток вращающегося диска. Расстояние между пластинами в ряду, обеспечивающее живое семение ряда в пределах , позволит увеличить время пребывания измельчаемого материала а рабочей зоне, а соответственно и время воздействия на материал измельчающих факторов, имеющих место в рабочей зоне мельницы, увеличивая этим-эффективность измельчения. Наличие на внутренней и внешней поверхности пластин поперечных полуцилиндрических пазов с диаметром не более удвоенной толщины лопатки вращающегося диска и расстоянием между пазами, не превышающим величину их радиуса, позволяет создать на измельчительной повёрхности интенсивные микровихри и сообщить частицам материала, вращающимся в микровихрях, значительные центробежные силы. Наличие микровихрейисключает забивание мельницы измельчаемым материалом, а центробежные силы, действующие на частицы- материала в микровихрях, усиливают взаимодействие между измельчительной поверхностью и частицами материала, что повышает эффективность измельчения.

Выполнение лопаток вращающегося размольного диска сквозными, с креплением к диску посредством имеющейся в их средней части резьбовой нарезки и фиксация их от проворачивания относительно поверхности диска футеровочными пластинами позволяет максимально уменьшить вес вращающегося диска со штифтами и соответственно уменьшить до минимума пусковой момент приводного двигателя, что улучшает условия его запуска.

Ввиду того, что расстояние между лопатками вращающегося диска составляет не более их удвоенной ширины,возникающие при вращении диска на по верхности дуговых пластин микровихри

постоянно возобновляются, а действующие на частицы материала в микровихрях центробежные силы стабилизируютс Это улучшает условия измельчения, а следовательно повышает и его эффективность. Расположение лопаток во внешнем ряду вращающегося диска на расстоянии друг от друга, равном их учетверенной ширине, облегчает вращающийся диск и уменьшает пусковой момент двигателя, так как устанавливаемые во внешнем ряду лопатки служат для обеспечения выгрузки измельченного материала из рабочей зоны мельницы.

Наличие между лопатками вращающегося диска дуговых сегментов, высота которых над поверхностью диска по крайней мере вдвое больше от ширины зазора между его поверхностью и противоположными торцами дуговых пласти неподвижных дисков, исключает, проскакивание в зазоры неизмельченного исходного материала, увеличивая этим эффективность измельчения, а т|эеуголное сечение сегментов уменьшает вес вращающегося диска, улучшая этим условия запуска приводного двигателя.

Формула изобретения

1,Штифтовая мельница, содержащая корпус с вращающимися и неподвижными, образующими размольные камеры дисками с концентрично разсположенными на них рабочими органами, загрузочную и эазгрузочиую точки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса измельчения рабочие органы вращающихся дисков выполнены в виде чередующихся цилиндрических штифтов и прямоугольных лопаток, а рабочие органы неподвижных дисков выполнены в виде чередующихся штифтов и дуговых пластин с круглыми поперечными пазами на внутренней и внешней поверхностях.

2,Мельница по п. I, отличающаяся тем5, что отношение длины дуговых, пластин к радиусу их кривизны равно 0,1 - 0,, причем диаметр поперечны пазов равен удвоенной толщине лопатки вращающегося диска,

3,11ельница по пп, 1 и 2, отличающаяся тем, что между лопатками вращающегося диска смонтированы дуговые сегменты треугольного семени; высота которых по крайней мере вдвое

9902807

больше величины зазора между поверхностью вращающегося диска и торцами пла- ff 252070, кл. В. 02 С 13/22, Э. стин неподвижных дисков.2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации,№ 131605, кл. В 02 С ;708, I960 (пропринятые во внимание при экспертизе 5 тотип). f2.

16,

фуг. /

1. Авторское свидетельство СССР