Способ настройки инерционной конусной дробилки Советский патент 1983 года по МПК B02C2/02 

(54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ ИНЕРЦИОННОЙ КОНУСНОЙ

ДРОБИЛКИ

1

Изобретение относится к способам настройки инерционной дробилки на оптимальный режим для хрупкого разрушения металлического пульверизата без пластической деформации оскольков его грайул. Оно может быть наиболее полезно и эффективно использовайо в порошковой металлургии, главным образом для безотходного производства изделий из инструментальных сталей.

При получении высокостойких изделий, например, из быстрорежуш.их сталей механическую смесь гранул распыленного металла подвергают экструзии, получая заготовки будущих деталей, которые изготавливают механической обработкой с получением около стружки. Последняя при переплавVe угарает на , что приводит к соответствующим безвозвратным потерям. Литые заготовки деталей не обеспечивают равномерного распределения карбидов по объему детали, поэтому такой метод постепенно вытесняется экструзионным. Однако последний также отличается сложностью и приводит к существенным потерям.

. Необходимость измельчения вызвана Тем, что шаровидные гранулы крупностью

даже мельче ЬО мкм невозможно спрессовать до плотности, близкой к абсолютной, даже при давлении около 20 т/см. Однако, если их размеры уменьшить до 10,0 мкм, то оказывается достаточным усилие прессо5 вания 7-8 т/см, хотя оно тоже считается весьма высоким для массового производства. Частицы такой крупности можно получить только методом измельчения , распыленных гранул.

10 Известен способ настройки измельчительного аппарата для разрушения гранул быстрорежущей стали. Способ касается настройки виброшаровой мельницы на оп тимальный режим путем выбора числа колебаний, амплитуды корпуса и времени из15 мельчения. Поскольку время непрерывного измельчения гранул в такой мельнице достигает 48 ч для получения 10 кг порошка мельче 10 мкм, что процесс ведут в нейтральной среде, например в спирте. Затем мате2Q риал подвергают сушке, перемешиванию и прессованию 1.

В процессе измельчения гранулы сначала расковываются в пластины, затем превращаются в окатанные шаровидные частицы, поскольку в подобных мельницах преобладает истирание, которое приводит к отшелушиванию частиц карбида от основной массы металла, что в свою счередь приводит к снижению стойкости изделий, шаровидная форма частиц требует усилия прессования до 7 т/см2 для достижения плотности 96-98% от абсолютной.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ настройки инерционной конусной дробилки, включаюш,ий сближение рабочих броней ее дробящих конусов и регулировку развиваемой приводным вибратором силы взаимодействия конусов.

Сближение рабочих поверхностей броней производится как и во всех конусных дробилках для компенсации износа броней. Однако, если в обычных дробилках это осуществляется для поддержания оптимальной крупности продукта, то в инерционных разгрузочная щель не влияет на крупность продукта и ее поддерживают максимально воз-можной для наибольшей производительности но не более критической, при которой уже невозможно обеспечить обкатку внутреннего конуса по наружному, т. е. невозможно эффективно вести дробление. Таким образом, для дробления всех известных материалов, которые вообще способны разрушать существующие дробилки, между рабочийи поверхностями всегда оставляют разгрузочную щель, например для дробилки КИД-300 - 8 мм, для КМД-600 - 25 мм, для КИД-1750 - 60 мм. Применительно к минералам, крепость которых находится в пределах шкалы Протодьяконова, известный способ предусматривает регулировку центробежной силы приводного дебаланса, которая является дсновной составляющей силы дробления. Сила, развиваемая вибратором, является определяющим фактором для обеспечения внутреннему конусу достаточной амплитуды для внутриелейного разрушения материала, распре.деленного по всей высоте дробящей полости 2.

Инерционная дробилка в известном режиме, как и все существующие дробильные мащины, не способна измельчать металлические гранулы. Если обычные конусные дробилки подвержены поломкам при попадании металла в их дробящую полость, то инерционные в известном режиме склонны к заклиниванию, хотя и без аварийных последствий.

Таким образом, известный способ настройки инерционной дробилки не пригоден для измельчения металлических гранул.

Целью изобретения является дробление металлических гранул без скатывания и пластической деформации их осколков.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу настройки инерционной конусной дробилки, включающему сближение рабочих броней ее дробящих конусов

И регулировку развиваемой приводным вибратором силы взаимодействия конусов, сближение конусов осуществляют до контакта рабочих поверхностей их броней, а силу взаимодействия конусов, развиваемую вибратором, устанавливают в соответствуии с зависимостью

F (0,,25) Я S,

где F- сила взаимодействия конусов, кг; 61 предел прочности гранул, кг/мм ; S - площадь продольного сечения рабочей части внутреннего конуса, мм;

t - расстояние от центра сферичес5кой опоры внутреннего конуса до

горизонтальной плоскости, на котОрой Находится центр тяжести неуравновещенного груза вибратора, мм;

d - расстояние от центра сферической опоры кснуса до нижней кромки рабочей поверхности его брони, мм.

Брони конусов после механической обработки всегда имеют эллиптичность и некон5 центричность, что при точечном или огоаниченном линейном контакте конусов приводит к сохранению зазора между ними в разгрузочной зоне, хотя зазор и не является в этом случае круговым.

Однако этот зазор оказывается доста0 точным, чтобы обеспечить в его пределах начальное колебание конуса. Вертикальная составляющая дробления приводит к упругой деформации диафрагмы сферической опоры, что приводит к образованию уже 5 кругового, пульсирующего зазора в рабочем режиме. При остановленной дробилке зазор между конусами в зонах неконцентричности и эллиптичности полностью отсутствует. Величина пульсирующего зазора составляет сотые доли миллиметра и является 0 калибрующей для получения готового порошка нужной крупности.

Поскольку исходные гранулы имеют среднюю крупность около 200 мкм, то их разрушение идет только в нижней части дробящей полости. Поэтому и регулировка силы, развиваемой вибратором, должна осуществляться на основе ее приведения к нижнему краю дробящего внутреннего конуса с учетом предела прочности измельчаемых .гранул.

Результаты обработки многочисленных опытов по настройке дробилки на измельчение гранул позволили установить эмпирическую зависимость необходимой центробежной силы вибратора от геометрических

параметров дробилки и прочности измельчаемого металла. Отклонение значений силы F (0,1-0,25) зависит от физико-механических свойств металлических гранул, т. е. от ударной вязкости, степени закаленности