RU2000143C1 - Мельница тонкого помола - Google Patents

Abstract

Использование изобретени : в металлургической , строительной и химической промышленност х. Сущность изобретени : мельница тонкого помола содержит корпус с размещенной в нем мешалкой с лопаст ми и мелющими шарами, перегородку со щелевидными зазорами дл  выгрузки готового продукта перегородка выполнена из упругих элементов, диаметр поперечного сечени  которых равен 0,2-1,0 диаметра мелющих шэоов. При этом ширина щеле- видных зазоров равна 0,1-0,8 диаметра мелющих шаров, рассто ние между опорами упругих элементов равно 20-60 диаметрам поперечного сечени  упругих элементов, а рассто ние от перегородки до ближайших к ней точек лопастей мешалки равно 1-5 диаметрам мелющих шаров. 3 ил. 2 тэбл.

Description

Изобретение относитс  к технике помола материалов и может быть использовано в металлургической, строительной и химической промышленност х.

Известна мельница, содержаща  корпус , мешалку, представл ющую собой вэл с лопаст ми, и размольные шары. Дл  выхода обработанного материала корпус мельницы имеет отверстие, перекрытое перегородкой. Перегородка представл ет собой пластину с отверсти ми круглой формы или решетку с отверсти ми квадратной формы. Перегородка служит дл  отделени  полученного порошка от мелющих шаров, и поэтому размеры отверстий перегородок меньше размеров шаров и больше размеров частиц порошка.

Недостатком мельницы  вл етс  ее мала  производительность вследствие низкой пропускной способности перегородки на выходном отверстии

Задача повышени  производительности мельницы решает разгрузочна  решетка барабанной мельницы сэмоизмельчени , L которой увеличиваетс  живое сечение перегородки путем выполнени  в периферийной

части перегородки круглых отверстий, а в остальной части перегородки - щелевид- ных. Однако и в этой конструкции проходные отверсти  перегородок забиваютс  порошком, особенно при тонком помоле влажных порошков.

Наиболее близким к за вл емой конструкции по технической сущности  вл етс  барабанна  мельница, содержаща  корпус в виде барабана с отверсти ми и крышки.  вл ющиес  одновременно бронеплитами футеровки и установленные над отверсти ми барабана с щелевидными зазорами дл  выгрузки готового продукта. Повышение производительности мельниц вследствие уменьшени  забивани  зазоров достигаетс  тем. что крышки смонтированы нл внутренней поверхности барабана с возможностью перемещени , зл счет зл- креплени  с помощью шарнира и т поворотныхрычаговшарнирного четырехзвенника, или изгибзющи/сч элементов , например, из полиуретана П,м пра- щении барабана крышки окатмр.готс  поочередно то в верхнем, то в нижт-г- rr.no- хении.

73 С

ю о о о

Ј

OJ

о

Когда крышки поднимаютс  о верхнее положение, измен етс  расположение точек опоры крышек относительно линии действи  силы т жести крышки, что вызывает движение крышек. В результате кусочки материала , застр вшие в зазорах между крышками и в щелевых каналах между крышками и барабаном при верхнем положении крышек ссыпаютс  внутрь барабана и пропускна  способность отверстий возрастает.

Недостаток заключаетс  в низкой пропускной способности перегородок. Крышки, наход сь в нижнем положении барабана, когда через выходные отверсти  осуществл етс  выход материала, придавлены мелющей загрузкой, поэтому остаютс  неподвижными, а следовательно, выходные зазоры забиваютс . Зазоры вскрываютс  только тогда, когда они оказываютс  в верхнем положении и после того как совершат движение. Таким образом, выходные отверсти  работают в режиме попеременного за- 6neaHvifl и вскрыти . Оснащение подвижными крышками мельниц с мешалками , где бронефутеровка не требуетс , приведет к усложнению формы выходных зазоров, что снижает пропускную способность перегородки.

Недостатком  вл етс  также сложность конструкции перегородок, так как включает шарниры или поворотные рычаги, или специальные гибкие элементы дл  креплени  крышек.

Цель изобретени  состоит в увеличении производительности мельниц путем повышени  скорости выгрузки готового продукта через щелевидные зазоры перегородки и упрощени  конструкции.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в мельнице тонкого помола, содержащей корпус с размещенной в нем мешалкой с лопаст ми и мелющими шарами, перегородку с щелевидными зазорами дл  выгрузки готового продукта, перегородка выполнена из упругих элементов, диаметр поперечного сечени  которых равен 0,2-1,0 диаметра мелющих шаров, при этом ширина щелевидных зазоров равна 0,1-0,8 диаметра мелющих шаров, рассто ние между опорами упругих элементов равно 20-60 диаметрам поперечного сечени  упругих элементов , а рассто ние от перегородки до ближайших к ней точек лопастей мешалки равно 1-5 диаметрам мелющих шаров.

Под действием мелющей загрузки упругие элементы испытывают толчки и совершают смещени  друг относительно друга. Порошок, забивающий проходные зазоры перегородки, удерживаетс  в зазорах силами трени , действующими по контактам

5

0

5

0

между порошком и стенками зазоров, образованными упругими элементами. Сила трени  движени  меньше силы трени  поко . Поэтому движение упругих элементом друг относительно друга, а следовательно, по крайней мере одного из элементов относительно порошка, наход щегос  в проходном зазоре, уменьшает силу трени  между порошком и элементом, что увеличивает скорость движени  порошка через зазор.

Кроме того, толчки, испытываемые упругими элементами со стороны мелющей загрузки и вызывающие смещение элементов, передаютс  от элементов порошку, наход щемус  в проходных зазорах между элементами . Порошок получает им. ,льс, направленный из рабочего пространства мельницы наружу, что также способствует увеличению скорости движени  порошка через зазоры перегородки. Движение упругих элементов за счет снижени  силы трени  между элементами и порошком в зазорах и передачи от элементов перегородки порошку выталкивающего импульса увеличивает скорость движени  порошка через перегородку и устран ет забивание порошком зазоров.

Обоснование конструктивных размеров перегородок дл  случа , когда перегородку изготавливают из пружинной проволоки круглого сечени . Диаметр поперечного сечени  и рассто ние между точками опоры упругих .элементов, ширина проходных ще- лей между упругими элементами и рассто ние между перегородкой и лопаст ми мешалок определ ют из услови  достаточности пропускной способности и срока службы перегородок,

Диаметр упругих элементов равен 0,2- 1,0 диаметра мелющих шаров и тем больше, чем выше скорость вращени  мешалок. Если диаметр упругих элементов меньше 0,2 диаметра мелющего шара, то срок службы упругих элементов сокращаетс  вследствие их износа истиранием мелющей загрузкой. Если диаметр упругих элементов больше диаметра мелющих шаров, то увеличиваетс  жесткость элементов, и повышени  пропускной способности перегородки за счет дви- жени  элементов перегородки не происходит.

Ширина щелей между упругими элементами перегородок равна 0,1-0,8 диаметра мелющих шаров и тем больше, чем больше требующа с  пропускна  способность перегородки становитс  малой вследствие того , что, во-первых, малой становитс  дол  площади перегородки, приход ща с  на проходные сечени , и во-вторых, у близко расположенных ynpvi i - ч о мои i on унеличи

5

0

5

ваетсч веро тность синфазного движени , тогда как требуютс  движени  соседних упругих элементов относительные друг к другу Если ширина щелей больше 0,8 диаметра мелющих шаров, то между упругими элементами застревают и проскакивают мелющие шары, что снижает пропускную способность перегородок и нарушает работу мельниц.

Рассто ние между опорами или местами закреплени  упругих элементов равно 20-60 диаметрам поперечного сечени  элементов и тем больше, чем больше требуема  пропускна  способность перегородки. Если упругие элементы перегородок закреплены консольно, то длину консольных частей элементов принимают в два раза меньшей, т.е. равной 10-30 диаметрам поперечного сечени  элементов

Рассто ние между перегородкой и ближайшими к ней точками лопастей равно 1,5- 5 диаметрам мелющих шаров, и тем меньше, чем больше требуема  пропускна  способность перегородки. Если это рассто ние меньше 1.5 диаметра мелющего шара, то вследствие небольшого числа мелющих шаров, наход щихс  между перегородкой и лопастью, и вытекающей отсюда малой вариативностью случайных движений шаров, неудачные случайные расположени  мелющих шаров в пространстве между перегородкой и лопастью вызывают удары, заклинивание лопастей и остановку мешалок . Если это рассто ние больше 5 диаметров мелющих шаров, то увеличиваетс  число мелющих шаров, через которые импульс от лопастей передаетс  к перегородке , и поэтому, во-первых, уменьшаетс  сила, действующа  на упругие элементы со сторо- ны мелющих шаров, а следовательно, уменьшаетс  и величина смещений упругих элементов, и, во-вторых, увеличиваетс  веро тность синфазного движени  упругих элементов, тогда как необходимы смещени  упругих элементов друг относительно друга. Действие обоих факторов снижает пропускную способность перегородки.

На фиг. 1, 2 показаны примеры конструктивного выполнени  перегородок из упругих элементов, на фиг. 3 - мельница, выходное отверстие которой перекрыто перегородкой из упругих элементов. Упругие элементы перегооодок на всех фигурах изготовлены из пружинной проволоки круглого сечени .

Упругие элементы 1 в виде изогнутой проволоки размещены в углублении корпуса заподлицо с внутренней поверхностью Kopnvca (фиг 1) Концы упругих лементов опираютс  или ччкреплены неподвижно на

выступах . выполненных на кра х пыходно- о отверсти 

Мл фиг. 2 упругие элементы 1 закрепле ни консольно в стенке корпуса по крачм 5 пыходпого отверсти .

На фиг. 3 перегородка изготовлена из проволоки, имеющей ферму плоской спирали Витки спирали соединены друг с друюм (не показано), чтобы исключить закручива10 мне или раскручивание спирали под действием движени  загрузки мельницы Закручивание или раскручивание спирали приводит к изменению рассто ний между нитками и ширина зазоров в одном месте

5 г пирл л и увеличиваетс , а в другом умен ьша- CICA Это вызывает изменение режима привода материала через решет/у, возможность прохода через увеличенные зазоры размольных шаров, и вследствие

0 зтого приводит к нерегул рности работы мельницы.

Мельница тонкого помола обладает дсу мч новыми свойствами во-первых, повыше на производительность мельницы за счет

5 увеличени  скорости движени  порошка че рез зазоры выходной перегородки и, во-вто рых, упрощена конструкци  перегородки Первое свойство получено в результате ком бинации в Одной мельнице двух известных

0 признаков: мешалок с лопаст ми и перегородки , выполненной из подвижных элемен тов

Пример. Мельница тонкого помола изображенна  на фиг. 3, содержит цилинд5 рической формы корпус 1 с выходным 3 и входным 2 отверсти ми в торцовых стенках корпуса, перегородку 4. имеющую форму плоской спиральной пружины, мешалку представл ющую собой вал 5 с закреплен0 ными на нем лопаст ми б по две лопасти п каждом вертикальном слое и мелющие шары 7 Перегородка опираетс  на радиальные выступы 8, выполненные на внутренней поверхности торцовой стенки корпуса, и пере

5 крывает выходное отверстие Выходное отверстие расположено посередине между радиальными выступами, на которые опираетс  перегородка.

На радиальных выступах витки перего

0 родки закреплены в тем, чтобы предотврз тить поворот перегородки и возможность ее скручивани  или раскручивани . Перегородка изготовлена из проволоки пружинном стали 50С2 диаметром 4 мм, диаметр мелю

5 щих шаров равен 8 мм, ширина щелевых зазоров между витками перегородки равна 5 мм. Рассто ние вдоль витков перегородки между опорами увеличиваетс  с ростом ра диуса витков от 100 до 200 мм Упругими элементами перегородки  вл ютсч i и ги

витков спирали, расположенные между опорными выступами 8.

Мельница тонкого помола работает следующим образом. Включают привод мешалки и открывают подачу обрабатываемого материала в мельницу. Вращающиес  лопасти передают движение мелющим шарам. Частицы обрабатываемого материала поступают в рабочее пространство через загрузочное отверстие 2, попадают между мелющими шарами, испытывают со стороны мелющих шаров механическое воздействие и измельчаютс .

Одновременно с измельчением материал распростран етс  по всему рабочему пространству мельницы и через выходные щели перегородки выходит из мельницы. Когда лопасти ближайшего к перегородке р да лопастей мешалки проход т вблизи выходного отверсти , на витки перегородки со стороны мешающих шаров действуют толчки. Они вызываютупругую деформацию витков перегородки, и следовательно, смещение витков перегородки друг относительно друга. Части витков, расположенные посередине между опорами, а следовательно против выходного отверсти  3, испытывают наибольшие по величине смещени . Смещение витков перегородки относительно друг друга вызывает проскальзывание порошка, расположенного между витками, по крайней мере, по одному из витков. Так как трени  сила движени  меньше силы трени  поко , то в результате проскальзывани  уменьшаетс  сила трени  между порошком и витками.

Кроме того, от витков перегородки порошку , наход щемус  в зазорах между витками , передаетс  импульс направленный из мельницы наружу. В результате этих двух причин повышаетс  скорость движени  порошка через зазоры, а следовательно увели- чиваетс  пропускна  способность перегородки и предотвращаетс  забивание порошком проходных зазоров перегородки.

В испытани х предложенной мельницы использовали доменный шлак с содержанием воды 5 мас.%. Шлак предварительно пропускали через валковую мельницу Проведено две серии испытаний. В первой серии исследовали вли ние упругих движений витков перегородки на пропускную способность перегородки Чтобы исключить вли ние пропускной способности входного отперсти  и уменьшить вли ние пропускной способности самой мельницы использовали следующую методику До начала работы мепьнпцы п нее загружали различные количества обрабатываемого материала После

включени  привода мешалки непрерывно регистрировали массовый поток порошка, выход щий через выходное отверстие В течение 0,5 мин массовый поток выход щего

материала увеличивалс , а затем в течение 2-3 мин оставалс  посто нным Величину этого стационарного потока принимали в качестве характеристики пропускной способности перегородки при заданной начальной загрузке мельницы. Одновременно по такой же методике проведены испытани , в которых витки перегородки дл  предотвращени  их движени  были скреплены друг с другом и с торцевой стенкой корпуса

вблизи выходного отверсти  Рассто ние от перегородки до ближайших точек лопастей 6 ближайшего р да во всех испытани х составл ло 15 мм.

Результаты испытаний, представленные в табл 1, показывают, что пропускна  способность перегородки со свободными витками выше, чем у перегородки с закрепленными витками. Наибольша  пропускна  способность перегородки с закрепленными

витками равна 10,7 кг/ч и при большей загрузке мельницы выходные зазоры такой перегородки .забиваютс  порошком, тогда как перегородка со свободными витками обеспечивает пропускную способность 28

кг/ч и не забиваетс  при любой загрузке вплоть до такой, котора  вызывает заклинивание мешалки.

Во второй серии испытаний исследовано вли ние рассто ни  от перегородки до

ближайших к ней точек лопастей. Мельница работала в непрерывном режиме. Результаты испытаний, представленные в табл. 2, показывают, что рассто ние от перегородки до ближайших к ней точек лопастей должно

выбиратьс  из интервала (1-5) диаметров мелющих шаров.

Порошок доменного шлака, полученный после обработки в предлагаемой мельнице имеет остаток на сите 60 мкм 4 мае. %, удельную поверхность 4700 см /г, и используетс  дл  замены цемента в производстве строительных изделий.

Перегородки, изготовленные из упругих элементов, могут быть использованы дл  разделени  камер в многокамерных мельницах , например, дл  разделени  камер в которых шарова  загрузка отличаетс  диаметром мелющего шара В этом случае дл  определени  диаметра и рассто ни  между опорами упругих элементов используетс  больший диаметр мелющих шаров а дл  определени  наибольшей ширины щелевых зазоров между упругими члгм мц-ши АИа- МРТр Меньших МРЛЮШ1 И

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Мельница тонкого помола, содержаща  корпус с размещенной о нем мешалкой с лопаст ми и мелющими шарами, перегородку со щелевидными зазорами дл  выгрузки готового продукта, отличающа с  тем. что, с целью увеличени  производительности мельницы путем повышени  скорости выгрузки готового продукта через щелевидные зазоры перегородки и упрощени  конструкции, перегородка выполнена изупругих элементов, диаметр поперечного сечени  которых равен 0,2-1.0 диаметра мелющих шаров, при.этом ширина щелевидных зазо ров равна 0,1-0,8 диаметра мелющих шаров, рассто ние между опорами упругих элементов равно 20-60 диаметрам поперечного сечени  упругих элементов, в рассто ние от перегородки до

   ближайших к ней точек лопастей мешалки равно 1-5 диаметрам мелющих шаров.

   Т а б л и ц а 1

   Т а 6 л и ц л 2

   Јw

   si.

   Фиг. /

   Фиг.З

   -

   2

   4

   -PJ

   Фиг. 2

   «TV