Агрегат для измельчения материалов Советский патент 1982 года по МПК B02C21/00 

(54) АГРЕГАТ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение предназначено для измельчения материалов и может найти пркмекекие в промышленности стройматериалов, горной и других отраслях.

Известно устройство для измельчения и промывки полезных ископаемых, включающее цилиндрический корпус с расположенным в кем ротором с кольцевидными билами, свободно подвешенные на осях загрузочный и выгрузочный патрубки. С целью осуществления процессов измельчения к классификации в одном агрегате, корпус посредством регулируемых щелевидных сопел конусовидной формы соединен с гидроциклоном 1.

Недостатками известного устройства являются низкая эффективность ра15оты и необходимость в дополнительном устройстве для возврата крупной фракции на доизмельчение в корпус измельчителя.

Известно пневмоударное устройство для дробления, преимуийственно, гравия, содержащее корпус, размещенные в нем пневмометатель и дробящий ор ган, выполненный в виде горизонтально расположенного барабана с рабочей боковой поверхностью, имэющего

тальной плоскости посредством поворотного кронштейна, причем ось барабана установлена выше оси пневкометателя 2.

Недостатками известного устройства являются необходимость в дополнительной энергоустановке и невозмож-. ность производить помол материала.

Известна коллоидная мельница, со10держащая гидроциклон, насос и циркуляционную емкость с мешалкой 3.

Недостатками известной коллоидной мельницы являются низкая эффективность процесса помола, необходимость

15 предварительного измельчения материала и дополнительной энергоустановки.

Наиболее близким к прелагаемому по- технической сущности является агрегат для измельчения материалов,

20 содержащий бильную мельницу, гидроциклон с вводным штуцером, привод, газоподводяший патрубок, загрузочный и вызгрузочный патрубки 4 .

Недостатками известного агрегата 25 являются низкие производительность и интенсификация процсзсса помола и . сепарации, высокие энергозатраты.

Целью изобретения является повышение производительности, интенсифиэп -„-,„-,,т./1 и снижения энергозатрат при одчовре менном совмещении кепрерывньк процессов .измельчения и разделения в о ном агрегате. Поставлекная. цель д;остигается те НТО Б агрегате для измельчения мате риалов, содержащем билькую мельницу гядроциклон с вводным штуцером, при вод, газоподБОдяиц-зй патрубок, загру зочный и выгрузочный патрубки, последний посредством регулируемой раз грузочной насадки соединен с вводны штуцером гидроциклона, меньшее отверстие кэнуса которого соединено посредством разгонной трубы с полос -гью мельницы. При этом гидроциклон может быть снабжен кольцевым магнитострикционным излучателем, расположенным с ег наружной стороны, а ось ротора може быть установлена ниже оси разгонной трубы. На фиг. 1 схематично изображен агрегат для измельчения материала, сб1аий вил; на фиг. 2 - разрез А-А н фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 2. .. Устройство содержит бильную мель ницу 1, соединенную посредством регулируемой разгрузочной насадки 2 и игтуцера 3 с гидроцихлоном 4, меньшее отверстме 5 конуса б которого через наседку 7 соединено разгонной трубо 3 с Бхсдд;-:ой ст:.пеиью 9 мельницы 1. Вильная мел.иица .1 состоит из корпуса 10 с отбойным конусным ко.льцон 11 .пходной ступени 9 и располоKeHHfa vM ступенчато отбойныьм цилиндркческш-1Я кольцами 12, снабженными ударньа- и элементами 13. Кольцо 11 снабжено загрузочным патрубком 14 с питателем 15 и газоподводящим патРуСком 16 с задвижкой 17, а кольцо 12 последней (выгрузочной)-ступени 1Б снабжено выгрузочными патрубка 13, Внутри корпуса 10 на приводном валу 20 расположен ступенчатый ро- юр 21,- содержагиий во входной ступек : цилиндрический барабанный дробяirj Ji орган 22 и на последув ш х ступенях диски 23 с билаьот или мкэлотка1.3 24. Диски 23 расположены в возраст аюшем порядке в направлении выгр.узочной ступени 18. Приводной вал 2П приводятся во вращение приводом (не показан) « Регулируемая разгрузочная насадка 2 состоит из закрепленных между флан цами 25 эластичной манжеты 26 и коль да 2 с трубкой 28 для подачи сжатого воздуха или жидкости от источника 29 колебаний. Эластичная манжета 26, захсатая с обеих сторон кольцом 27, образует цилиндрическую элас тичную-разгрузочную насадку 2, позволяюьГ/юавтоматически изменять сечение выгрузочного отверстия. Гкдроциклог} 4 состоит из цилиндрического корпуса 30, переходящего в конус 6, с насадкой 7.и разгонной трубой 8 для выхода крупнодисперсной фазы, кольце13ого магнитострикционного излучателя 31, крышки 32 со штуцером 33 для тонкодисперсной фазы в материалеприемник {не показан) , штуцера 3 для ввода суспензии или аэросмеси. Гидроциклоя 4 может распологаться как горизонтально, так и вертикально. Ось барабанного дробящего органа 22 установлена ниже разгонной трубы 8 гидроциклона 4. Насадка 7 позволяет путем сжатия гибкой прокладки регулировать сечение выходного отверстия5 гидроциклона 4. Агрегат работает следующим образом. . Приводят во вращение приводной вал 20 ротора 21 мельницы 1. Вращающийся ступенчатый ротор 21 с билами 24 создает поток воздуха, всасываюцийся на входной ступени 9 и наг-нетаемый в после.днюю (выгрузочную) ступень 18 мельницы 1. В результате поток воздуха циркулирует по кольцу мельница 1 - регулируемая разгрузочная насадка 2 - гидроциклон 4 - разгонная труба 8 - мельница 1. Суспензию (или сыпучий материал) подают питателем 15 во в :одную ступень 9, где она попадает на рабочую поверхность барабана 22 г нахоляиегося также БО входной ступени 9, в результате чего материал, отражаясь от него, ударяется о поверхность отбоКного конусного.кольца 11 входной ступени 9, измельчается за счет удара и под действием центробежньк сил и циркуляционного возд тйного потока попадает под быстровращаюиз еся била 24 второй ступени, отбрасывается на отбойное цилиндрическое кольцо 12 с ударны1«{и элементами 13 этой ступени а измельчается за счет удара. Измельченные на диске 23 второй ступени частицы материала увлекаются потоком, создаваемым вращающимся ротором 21, на последующие ступени для дальнейшего измельчения. Процесс измельчения материала на последующих ступенях происходит аналогично, как и на второй. Количество ступеней применяется в зависимости от требуемой тонины помола частиц ма териала. Измельченный материал нагне тается последней ступенью 18 мельницы 1 через выгрузочный патрубок 19 с регулируемой насадкой 2 и штуцер 3 тангеициально в цилинщ ическиа корпус 30 .гидроциклона 4, в результате чего в корпусе 30 гидроциклона 4 создается центробежная сила, вращаюкая слой, жидкости (или aэpoc ecк в случае изме.льчения сыпучего мз.териала). Ультразвуковые колебания от

кольцевого магннтострикциокного излучателя 31 через стенку корпуса 30 передаются закрученному.слою жидкости. Там, где жидкость соприкасается с цилиндрической стенкой корпуса 30, гидравлическое давление частично или полностью заглушает ультразвуковую кавитацию, в то время как в центре, жидкостного столба, где отсутствует гидравлическое давление, кавитация, ;кеобходимая для диспергирования, будет наибольшей.

Таким образом, в процессе центробежного разделения суспензии на фракции происходит дополнительное интенсивное диспергирование только выходных наиболее мелких частиц твердой фазы, находя яихся в центре циклона 4 которые непрерывно выводятся через штуцер 33 в материалоприемник (не показан) , в циркулирующем непрерывном потоке измельчаемого материала; Крупнодисперсная фаза направляется через отверстие 5 с насадкой 7 и разгонную трубу 8 во входную ступень 9 мельницы 1 на следующее диспергирование. Излучатель 31 питается от стандартных ультразвуковых генераторов. Крупнодисперсная фаза по разгонной трубе 8 направляется на барабан 22 вход ной ступени 9. Ударяясь о его боковую поверхность под воздействием струи циркуляционного потока, частииы хлтериала дополнительно измельчаются за счет удара. Так как ось барабакного дробящего органа 22 устакоБлена ниже оси разгонной трубы 8, при ударе материала о рабочую поверхность барабана 22 возникает врашгюйгий момент, имеющий одинаковое направление с вращением ротора 21, в результате чего уменьшаются энергозатраты. Затем, отражаясь от рабочей поверхности барабана 22, мйтериал ударяется о поверхность отбойного конусного кольца 11 входной ступени 9, дополнительно изг- ельчается за счет удара и за счет действия центробежных сил и циркуляционного . потока попадает на быстровращающиеся била 24 йторрй ступени,- и далее происходит цикл измельчения материала, подобньй описанному ранее,

Газоподводяший патрубок 16 с задвижкой 17 предназначен для подсоса воздуха в корпус 10 мельницы 1 с целью создания определенного давления циркулирующего воздушного потока В случае необходимости патрубок 16 может быть так же использован для подачи ПЛВ или подогретого воздуха для сушки И31-лельчаемого сыпучего материала ,

Изменяя источником 29 колебаний периодически с определенной частотой сечение отверстия разгрузочной регулируемой насадки 2 посредством подачи в пространство между манжетой 26 и кольцом 27 через трубку 28 сжатых жидкости или воздуха, делают циркулирующий поток с взвешенными частицами материала пульсирующим, в результате чего улуч-иаются процессы помола и сепарации и повышается производительность агрегата. Вследствие выведения мелких частиц твердой фракции из процесса ударного измельчения

через штуцер 33 в гидроциклоне 4 производительность мельницы повышается, а удельные энергозатраты уменьшаются при одновременном совмещении процессов разделения и помола в одном агрегате, В результате того, что цирку лируюший энергоноситель создается мельницей 1 агрегата, нет необходимости в дополнительной энергоустановке,- вследствие чего у5геньшаются энергозатраты при одновременном повышении выхода тонких фракций за счет дополнительного струйного измельчения материала посредством струи циркулирующего потока, вькодящей из разгокной трубы 8, В связи с тем, что в процессе центробежного разделения измельчаеьюго материала на фракции происходит интенсивное диспергирова- ние только выходной мелкодисперсной .

фракциитвердой фазы в непрерывном циркулирующем потоке, повышается качество помола при одновременном уменьшении энергозатрат и износа внутpesiHefi поверхности корпуса гидроциклона 4. В рез льтате того, что циркулирующий поток измельчаемого материала подают в пульсирующем режиме, на частицы материала действуют еще и гидродинамические ударные силы, что увеличивает зкергонапряженность

процесса. Энергоемкость процесса при этом снижается.

Формула изобретения

1, Агрегат для измельчения материалов, содержащий бильную мельницу, гидроциклон с вводным штуцером, привод, газоподводящий патрубок, загрузочный и выгрузочный патрубки, о т личающийся тем, что, с целью повьшения производительности, интенсификации процессов помола и-сепарации и снижения энергозатрат при одповременном совмещении непрерывных процессов измельчения и разделения в одном агрегате,выгрузочный патрубок посредством регулируемой разгрузочной насадки соединен с вводным штуцером гидроциклона,меньшее отверстие конуса которого соединено посредством разгонной трубы с полостью мельницы,

2, Агрегат по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что гидроциклон снаб)кен кольцевым магнитострикционным

излучателем, расположенным с его наружной стороны.

3. Агрегат по п. 1 о т л и ч а юи и и с я тем, что ось ротора установлена ниже оси разгонной трубы.

Источники нкформ;щии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 321282, кл. В 02 С 13/04, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР № 580005, кл. В 02 С 19/06, 1977.

3.Авторское свидетельство СССР № 423504, кл. В 02 С 19/00, 1974.

4.Сидонко П.М.Измельчение в хи/к- ческой- промыыленности. М. , Химия

.1977, с.144-146 (прототип).

8

f/

Iff

biJ