RU2677168C1

RU2677168C1 - Disintegrator

Info

Publication number: RU2677168C1
Application number: RU2018112187A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Дмитрий Владимирович Вавилов; Алексей Степанович Маняхин
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2018-04-04
Publication date: 2019-01-16

Abstract

FIELD: disintegrators and crushing devices.

SUBSTANCE: invention relates to the various materials crushing devices and may be used in production of construction materials and other industries. Device comprises housing (1) with rotors installed inside it. Under upper horizontal disc (2) on the same axis with the boot device is fixed with the possibility of vibrations multi-stage housing (7), on the same axis with which multistage rotor (8) with impact bars (9) is rigidly fixed on the lower horizontal disc, and the spreading vanes are rigidly fixed in its lower part. Upper and lower stages of multistage body (7) have through radial prismatic channels (11, 12) located symmetrically relative to two vertical planes of symmetry. All prismatic channels (11, 12) are directed into the openings between the shock elements of the first inner row. Number of prismatic channels (11, 12) increases from the upper step to the lower. Smaller base of each prismatic channel located on the inner surface of the multistage body decreases from the upper step to the lower in width from (0.2…0.5) D_max to (0.1…0.2) D_max, where D_max – the maximum particle size of the material being crushed, and in height from (0.2…0.4)H_b to (0.1…0.2)H_b, where H_b – the height of the multistage body. Annular gap between the inner surface of multistage body (7) and the outer surface of multistage rotor (8) decreases from the upper stage to the lower one from the value a = (2…3) D_max to the value b = (1…2) D_max.

EFFECT: increasing the efficiency of the grinding process due to material classification, increasing the discharge coefficient of the shock elements of the internal row.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.The invention relates to devices for grinding various materials and can be used in the production of building materials, as well as in other industries.

Известна конструкция дезинтегратора, содержащего цилиндрический корпус, внутри которого расположены два вращающихся в противоположных направлениях ротора в виде дисков с ударными элементами в виде лопаток и повернутых под углом в смежных концентрических рядах (авторское свидетельство СССР на изобретение №1572694, В02С 13/22, 1990, бюлл. №23).A known design of a disintegrator containing a cylindrical body, inside of which there are two rotors rotating in opposite directions in the form of disks with shock elements in the form of blades and rotated at an angle in adjacent concentric rows (USSR author's certificate for invention No. 1572694, В02С 13/22, 1990, Bulletin No. 23).

Известен также дезинтегратор, последний ряд ударных элементов которого выполнен в виде пальцев. Выходной патрубок расположен тангенциально к корпусу дезинтегратора (авторское свидетельство СССР на изобретение №908383, В02С 13/22, опубл. 28.02.82, бюлл. №8).A disintegrator is also known, the last row of shock elements of which is made in the form of fingers. The outlet pipe is located tangentially to the cage of the disintegrator (USSR copyright certificate for invention No. 908383, В02С 13/22, publ. 28.02.82, bull. No. 8).

Недостатками известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.The disadvantages of the known designs is the low efficiency of the grinding process and low fineness of grinding.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятым за прототип, является дезинтегратор (патент РФ на изобретение №2429913, В02С 13/20, опубл. 27.09.2011, бюлл. №27), содержащий корпус с установленными внутри него роторами, под верхним горизонтальным диском на одной оси с загрузочным устройством закреплен с возможностью колебаний многоступенчатый корпус, на нижнем горизонтальном диске на одной оси с многоступенчатым корпусом жестко закреплен многоступенчатый ротор с ударными билами, в нижней части многоступенчатого ротора жестко закреплены разбрасывающие лопатки.The closest technical solution to the proposed one adopted as a prototype is a disintegrator (RF patent for the invention No. 2429913, В02С 13/20, publ. 09/27/2011, bull. No. 27), comprising a housing with rotors installed inside it, under the upper horizontal disk a multi-stage housing is oscillatingly fixed on the same axis with the loading device, a multi-stage rotor with impact drills is rigidly fixed on the same horizontal axis as the loading device, the multi-stage rotor is rigidly fixed at the bottom of the multi-stage rotor Lena spreading blade.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: корпус с установленными внутри него роторами, под верхним горизонтальным диском на одной оси с загрузочным устройством закреплен с возможностью колебаний многоступенчатый корпус, на нижнем горизонтальном диске на одной оси с многоступенчатым корпусом жестко закреплен многоступенчатый ротор с ударными билами, в нижней части многоступенчатого ротора жестко закреплены разбрасывающие лопатки.The following features of the prototype coincide with the essential features of the claimed invention: a housing with rotors installed inside it, a multi-stage housing is fixed with the possibility of oscillations under the upper horizontal disk on the same axis as the loading device, and a multi-stage rotor is rigidly fixed on the same horizontal axis as the multi-stage housing with impact drills, in the lower part of the multi-stage rotor spreading blades are rigidly fixed.

Однако данное устройство характеризуется низкой эффективностью процесса измельчения. Это связано с отсутствием классификации материала в кольцевом зазоре между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и внешней поверхностью многоступенчатого ротора, а также низким коэффициентом загрузки измельчаемым материалом ударных элементов внутреннего ряда.However, this device is characterized by low efficiency of the grinding process. This is due to the lack of classification of the material in the annular gap between the inner surface of the multi-stage housing and the outer surface of the multi-stage rotor, as well as the low loading coefficient of the crushed material of the shock elements of the inner row.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения за счет классификации материала, а также увеличения коэффициента загрузки ударных элементов внутреннего ряда.The invention is aimed at improving the efficiency of the grinding process due to the classification of the material, as well as increasing the load factor of the shock elements of the inner row.

Это достигается тем, что дезинтегратор содержит корпус с установленными внутри него роторами. Под верхним горизонтальным диском на одной оси с загрузочным устройством закреплен с возможностью колебаний многоступенчатый корпус. На одной оси с многоступенчатым корпусом на нижнем горизонтальном диске жестко закреплен многоступенчатый ротор с ударными билами, в нижней части которого жестко закреплены разбрасывающие лопатки. Согласно предложенному решению, верхняя и нижняя ступени многоступенчатого корпуса имеют сквозные радиальные призматические каналы, расположенные симметрично относительно двух вертикальных плоскостей симметрии. Все призматические каналы направлены в проемы между ударными элементами первого внутреннего ряда. Количество призматических каналов увеличивается от верхней ступени к нижней. Меньшее основание каждого призматического канала, находящегося на внутренней поверхности многоступенчатого корпуса, уменьшается от верхней ступени к нижней по ширине от (0,2…0,5) D_max до (0,1…0,2) D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала, и по высоте от (0,2…0,4)Н_к до (0,1…0,2)Н_к, где Н_к - высота многоступенчатого корпуса. Кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса и внешней поверхностью многоступенчатого ротора уменьшается от верхней ступени к нижней от значения а=(2…3) D_max до значения b=(1…2) D_max.This is achieved by the fact that the disintegrator comprises a housing with rotors installed inside it. Under the upper horizontal disk on the same axis as the boot device, a multi-stage housing is fixed with the possibility of oscillations. A multistage rotor with impact drills is rigidly fixed on one axis with a multi-stage housing on the lower horizontal disk, in the lower part of which spreading blades are rigidly fixed. According to the proposed solution, the upper and lower stages of the multi-stage housing have through radial prismatic channels located symmetrically with respect to two vertical planes of symmetry. All prismatic channels are directed into the openings between the shock elements of the first inner row. The number of prismatic channels increases from the upper stage to the lower. The smaller base of each prismatic channel located on the inner surface of the multi-stage housing decreases from the upper stage to the lower in width from (0.2 ... 0.5) D _max to (0.1 ... 0.2) D _max , where D _max - the maximum particle size of the crushed material, and in height from (0.2 ... 0.4) N _to (0.1 ... 0.2) N _to , where N _to is the height of the multi-stage housing. The annular gap between the inner surface of the multi-stage housing and the outer surface of the multi-stage rotor decreases from the upper stage to the lower from the value a = (2 ... 3) D _max to the value b = (1 ... 2) D _max .

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен поперечный разрез А-А на фиг. 2 (многоступенчатый корпус); на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1 (многоступенчатый корпус и многоступенчатый ротор); на фиг. 3 - поперечный разрез В-В на фиг. 2 (разбрасывающие лопатки).The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a cross section AA in FIG. 2 (multi-stage housing); in FIG. 2 - section BB in FIG. 1 (multi-stage housing and multi-stage rotor); in FIG. 3 is a transverse section bb of FIG. 2 (scattering blades).

Дезинтегратор содержит корпус 1 с установленными внутри него роторами, состоящими из верхнего 2 и нижнего 3 горизонтальных дисков и ударных элементов 4 и 5 соответственно. Под верхним горизонтальным диском 2 на одной оси с загрузочным устройством 6 закреплен с возможностью колебаний многоступенчатый корпус 7. На нижнем горизонтальном диске 3 на одной оси с многоступенчатым корпусом 7 жестко, например сваркой, закреплен многоступенчатый ротор 8 с ударными билами 9. В нижней части многоступенчатого ротора 8 жестко, например сваркой, закреплены разбрасывающие лопатки 10. Верхняя и нижняя ступени многоступенчатого корпуса 7 имеют сквозные радиальные призматические каналы 11 и 12, расположенные симметрично относительно двух вертикальных плоскостей симметрии. Все призматические каналы направлены в проемы между ударными элементами 4 первого внутреннего ряда. При этом количество призматических каналов увеличивается от верхней ступени к нижней. Меньшее основание каждого призматического канала, находящегося на внутренней поверхности многоступенчатого корпуса 7, уменьшается от верхней ступени к нижней по ширине от (0,2…0,5) D_max до (0,1…0,2) D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала, и по высоте от (0,2…0,4)Н_к до (0,1…0,2)Н_к, где Н_к - высота многоступенчатого корпуса 7. Кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса 7 и внешней поверхностью многоступенчатого ротора 8 уменьшается от верхней ступени к нижней от значения а=(2…3) D_max до значения b=(1…2) D_max.The disintegrator comprises a housing 1 with rotors installed inside it, consisting of upper 2 and lower 3 horizontal disks and impact elements 4 and 5, respectively. Under the upper horizontal disk 2, on the same axis as the loading device 6, a multi-stage casing 7 is oscillatingly fixed. On the lower horizontal disk 3, on the same axis as the multi-stage casing 7, for example, a multi-stage rotor 8 with impact beats 9 is fixed, in the lower part of the multi-stage the rotor 8 is rigidly, for example by welding, spreading blades are fixed 10. The upper and lower stages of the multi-stage housing 7 have through radial prismatic channels 11 and 12, symmetrically located no two vertical planes of symmetry. All prismatic channels are directed into the openings between the shock elements 4 of the first inner row. In this case, the number of prismatic channels increases from the upper stage to the lower. The smaller base of each prismatic channel located on the inner surface of the multi-stage casing 7 decreases from the upper stage to the lower in width from (0.2 ... 0.5) D _max to (0.1 ... 0.2) D _max , where D _max - the maximum particle size of the crushed material, and in height from (0.2 ... 0.4) N _to (0.1 ... 0.2) N _to , where N _to is the height of the multi-stage housing 7. The annular gap between the inner surface of the multi-stage case 7 and the outer surface of the multi-stage rotor 8 decreases from the upper stage to the lower from the value a = (2 ... 3) D _max to the value b = (1 ... 2) D _max

Дезинтегратор работает следующим образом.The disintegrator works as follows.

Измельчаемый материал, например известняк влажностью до 3%, направляется в корпус 1 через осевое загрузочное устройство 6, затем в кольцевой зазор между многоступенчатым корпусом 7 и многоступенчатым ротором 8. Материал попадает под ударные била 9 многоступенчатого ротора 8, закрепленного на нижнем горизонтальном диске 3 и отбрасывается на многоступенчатый корпус 7 под верхним горизонтальным диском 2. Часть предварительно измельченного материала проходит через призматические каналы 11 верхней ступени и направляется в верхнюю часть ударных элементов 4 внутреннего ряда. Затем вторая часть более мелкого продукта проходит через призматические каналы 12 нижней ступени и направляется в среднюю часть ударных элементов 4 внутреннего ряда. Частицы материала, не прошедшие через призматические каналы 11 верхней и 12 нижней ступеней, под действием силы тяжести направляется на разбрасывающие лопатки 10 и под действием центробежных сил, возникающих при вращении разбрасывающих лопаток 10, отбрасывается в нижнюю часть внутреннего ряда ударных элементов 4. Пройдя внутренний ряд ударных 4 элементов, материал попадает на ударные элементы 5 второго ряда и т.д., где он также подвергается интенсивным ударным и истирающим нагрузкам. После прохождения всех рядов ударных элементов готовый продукт выносится из корпуса через тангенциальное разгрузочное устройство.The crushed material, for example limestone with a humidity of up to 3%, is sent to the housing 1 through an axial loading device 6, then into the annular gap between the multi-stage housing 7 and the multi-stage rotor 8. The material falls under the impact beats 9 of the multi-stage rotor 8, mounted on the lower horizontal disk 3 and discarded onto a multi-stage housing 7 under the upper horizontal disk 2. A part of the pre-ground material passes through the prismatic channels 11 of the upper stage and is sent to the upper part of the percussion elements 4 of the inner row. Then the second part of the smaller product passes through the prismatic channels 12 of the lower stage and is sent to the middle part of the shock elements 4 of the inner row. Particles of material that have not passed through the prismatic channels 11 of the upper and 12 lower stages are directed under the influence of gravity to the spreading vanes 10 and, under the action of centrifugal forces arising from the rotation of the spreading vanes 10, are thrown into the lower part of the inner row of the shock elements 4. After passing the inner row shock 4 elements, the material falls on the shock elements 5 of the second row, etc., where it is also subjected to intense shock and abrasive loads. After passing all the rows of percussion elements, the finished product is carried out of the housing through a tangential unloading device.

Если в дезинтеграторе отсутствуют разбрасывающие лопатки 10, измельчаемый материал перемещается в зону действия ударных элементов 4 и 5 с недостаточной радиальной скоростью, что снижает пропускную способность первого ряда ударных элементов 4, концентрацию материала в периферийной части камеры помола и производительность дезинтегратора в целом.If there are no spreading blades 10 in the disintegrator, the crushed material is moved to the zone of impact of the shock elements 4 and 5 with insufficient radial speed, which reduces the throughput of the first row of shock elements 4, the concentration of the material in the peripheral part of the grinding chamber and the performance of the disintegrator as a whole.

В случае отсутствия радиальных призматических каналов 11 и 12 различных размеров на каждой ступени в многоступенчатом корпусе 7 отсутствует последовательная классификация материала в процессе его измельчения в кольцевом зазоре между многоступенчатым корпусом 7 и многоступенчатым ротором 8, что снижает эффективность ударного воздействия на крупные куски измельчаемого материала. Ударные элементы 4 внутреннего ряда в этом случае воспринимают нагрузки от материала не по всей своей высоте, что снижает их пропускную способность и приводит к неравномерному износу.In the absence of radial prismatic channels 11 and 12 of various sizes at each stage in the multi-stage housing 7, there is no sequential classification of the material during grinding in the annular gap between the multi-stage housing 7 and the multi-stage rotor 8, which reduces the effectiveness of the impact on large pieces of the crushed material. In this case, the shock elements 4 of the inner row perceive the loads from the material not over their entire height, which reduces their throughput and leads to uneven wear.

При расположении призматических каналов 11 и 12 с выходом в проемы между ударными элементами 4 внутреннего ряда обеспечивается подача частиц материала на второй ряд ударных элементов 5, вращающийся в противоположную многоступенчатому корпусу 7 сторону. Это повышает эффективность соударения частиц с ударными элементами 5. Так как частицы материала при их прохождении от загрузочного устройства к разбрасывающим лопаткам 10 уменьшаются в размерах, то кольцевой зазор между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса 7 и внешней поверхностью многоступенчатого ротора 8 уменьшается от верхней ступени к нижней от значения а=(2…3)D_max, до значения b=(1…2)D_max.With the location of the prismatic channels 11 and 12 with access to the openings between the shock elements 4 of the inner row, particles of material are supplied to the second row of the shock elements 5, rotating in the opposite direction to the multi-stage housing 7. This increases the efficiency of the collision of particles with impact elements 5. Since the particles of material, when passing from the loading device to the spreading blades 10, are reduced in size, the annular gap between the inner surface of the multi-stage housing 7 and the outer surface of the multi-stage rotor 8 decreases from the upper stage to the lower values a = (2 ... 3) D _max , up to values b = (1 ... 2) D _max .

Таким образом, применение многоступенчатого корпуса 7 со сквозными радиальными призматическими каналами на каждой его ступени в связи с остальными элементами дезинтегратора позволяет увеличить количество взаимодействий крупных частиц в кольцевом зазоре между внутренней поверхностью многоступенчатого корпуса 7 и внешней поверхностью многоступенчатого ротора 8, при этом обеспечивается непрерывный отвод мелкой фракции через призматические каналы на каждой ступени и их подача по всей высоте ударных элементов 4 внутреннего ряда, что приводит к повышению эффективности процесса измельчения.Thus, the use of a multi-stage housing 7 with through radial prismatic channels at each stage in connection with the other elements of the disintegrator allows to increase the number of interactions of large particles in the annular gap between the inner surface of the multi-stage housing 7 and the outer surface of the multi-stage rotor 8, while the small fractions through prismatic channels at each stage and their supply over the entire height of the shock elements 4 of the inner row, which leads to an increase in the efficiency of the grinding process.

Все вышесказанное позволит повысить эффективность процесса измельчения за счет классификации материала, а также увеличения коэффициента загрузки ударных элементов внутреннего ряда, что увеличит производительность по готовому классу измельчаемого материала.All of the above will improve the efficiency of the grinding process due to the classification of the material, as well as increasing the load factor of the shock elements of the inner row, which will increase productivity in the finished class of the crushed material.

Claims

A disintegrator comprising a housing with rotors installed inside it, under the upper horizontal disk on the same axis as the loading device, a multi-stage housing is fixed with the possibility of oscillation, on the same axis with which a multi-stage rotor with impact drills is rigidly fixed on the lower horizontal disk, in the lower part of which is rigidly fixed spreading vanes, characterized in that the upper and lower steps of the multi-stage casing have through radial prismatic channels located symmetrically relative to with respect to two vertical planes of symmetry, all prismatic channels are directed into the openings between the shock elements of the first inner row, the number of prismatic channels increases from the upper stage to the lower, the smaller base of each prismatic channel located on the inner surface of the multi-stage housing decreases from the upper stage to the lower in width from (0.2 ... 0.5) D _max to (0.1 ... 0.2) D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material, and in height from (0.2 ... 0.4) N _to to (0.1 ... 0.2) H _k, where H _k - height mnogos upenchatogo housing, the annular gap between the inner surface of the multi-stage casing and the outer surface of the multi-stage rotor decreases from the upper stage to the lower of the values of a = (2 ... 3) D _max to the value b = (1 ... 2) D _max.