[go: up one dir, main page]

RU2704865C1 - Method for disintegration of lump raw material - Google Patents

Method for disintegration of lump raw material Download PDF

Info

Publication number
RU2704865C1
RU2704865C1 RU2019107426A RU2019107426A RU2704865C1 RU 2704865 C1 RU2704865 C1 RU 2704865C1 RU 2019107426 A RU2019107426 A RU 2019107426A RU 2019107426 A RU2019107426 A RU 2019107426A RU 2704865 C1 RU2704865 C1 RU 2704865C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
raw materials
disintegration
gaps
raw material
particles
Prior art date
Application number
RU2019107426A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Васильевич Смирнов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)
Priority to RU2019107426A priority Critical patent/RU2704865C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2704865C1 publication Critical patent/RU2704865C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

FIELD: disintegrators and crushing devices.
SUBSTANCE: invention relates to grinding, dispersion and mechanical activation of materials, including nanostructure materials, and can be used in mining and construction industries, in power engineering, in process plants of concentrating mills, in schemes of preparation of solid fuel for combustion and in production lines for preparation of fodders for farm animals. Novelty is in the method for disintegration of lump raw material additionally creating a pressure gradient in the gaps between rows of destructive elements (beaters) of the movable and fixed discs by initiating in said gaps air velocity, for this purpose destructive elements (beaters) are installed so that their contour in radial direction from center to periphery formed profile of two isosceles trapezoids having common small base, one of which narrows from disk center to its periphery at an angle α=(60÷70)°, and second expands at opening angle f=(15÷25)° from the small base to the periphery, wherein to reinforce the ventilation effect occurring in the gaps on the generatrix of the radial surface of the rotating disc, the ventilation blades are uniformly arranged, which are mechanically fixed to the said surface, and in grinding process on disintegrated raw material is exposed to compressed air jet from compressor, which is supplied to loading point of said raw material, wherein at the end of the disintegration process, the preliminarily ground raw material particles through the discharge hole are accelerated by the air flow to the side surface of the collecting funnel, in the process of collision with which the final disintegration is carried out. When using the claimed method productivity of 1,900 kg/h has been achieved. Average dispersion of milled fluoroanhydrite is 6 mcm. During disintegration of fluoroanhydrite by prototype method, productivity does not exceed 1,200 kg/h, and average dispersion of milled fluoroanhydrite does not decrease below 12 mcm.
EFFECT: claimed method compared to the prototype method increased productivity by 1,6 times, and dispersed nature of the raw material particles by more than 2 times.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способам и устройствам для тонкого измельчения, смешивания, горизонтального и вертикального транспортирования, и механической активации материалов, в том числе с наноструктурой, и может быть использовано в химической, строительной и других отраслях промышленности, для переработке твердого кускового сырья, в частности отходов химических производств, например фторангидрита, к дезинтеграции кусковой горной массы, которая содержит частицы полезного компонента в обособленном виде, или в породных сростках.The invention relates to methods and devices for fine grinding, mixing, horizontal and vertical transportation, and mechanical activation of materials, including nanostructure, and can be used in chemical, construction and other industries, for the processing of solid lump raw materials, in particular waste chemical production, for example fluorohydrite, to the disintegration of lumpy rock mass, which contains particles of the useful component in a separate form, or in breed splices.

Известен способ обогащения сырья с металлическими включениями. Способ включает подачу исходного сырья в пространство рабочей камеры, которая имеет донную часть и крышку, воздействие разрушающими элементами, распределение на компоненты, которые содержат и не содержат металл (И.М. Келина "Обогащение руд", М.: Недра, 1979 г., с. 93).A known method of enrichment of raw materials with metal inclusions. The method includes feeding the feedstock into the space of the working chamber, which has a bottom part and a lid, exposure to destructive elements, distribution to components that contain and do not contain metal (I. M. Kelina "Ore dressing", M .: Nedra, 1979 , p. 93).

Недостатком известного способа является его низкая производительность из-за цикличности технологического цикла дезинтеграции. Способ имеет ограниченное применение, так как он позволяет разделять исходное сырье, которое характеризуется низкой прочностью, или сырье, которое представлено сростками из крепких и малокрепких компонентов.The disadvantage of this method is its low productivity due to the cyclical nature of the disintegration cycle. The method has limited use, since it allows you to separate the feedstock, which is characterized by low strength, or raw materials, which are represented by splices of strong and low strength components.

Способ требует предварительной подготовки исходного сырья, что отрицательно сказывается на себестоимости конечного товарного продукта.The method requires preliminary preparation of the feedstock, which negatively affects the cost of the final commercial product.

Известен способ дезинтеграции кускового сырья, который реализуется в способе обогащения сырья с металлическими включениями.A known method of disintegration of lumpy raw materials, which is implemented in a method of enrichment of raw materials with metal inclusions.

Известный способ включает подачу кускового сырья в ограниченное пространство рабочей камеры, воздействие на сырье в донной части разрушающими элементами, дезинтеграцию сырья и придание его частицам центробежного ускорения до столкновения их с боковой стенкой рабочей камеры и ее крышкой, извлечение дезинтегрованного сырья из бокового проема в рабочей камере и из ее донной части (Патент Украины на изобретение №64672).The known method includes supplying lumpy raw materials to a limited space of the working chamber, exposing the raw materials to the bottom with destructive elements, disintegrating the raw materials and imparting centrifugal particles to the particles before colliding with the side wall of the working chamber and its cover, removing disintegrated raw materials from the side opening in the working chamber and from its bottom (Patent of Ukraine for the invention No. 64672).

Недостатком известного способа является то, при дезинтеграции сырья, которое состоит из высокопрочных частиц, процесс их разрушения занимает продолжительный период времени.The disadvantage of this method is that during the disintegration of raw materials, which consists of high-strength particles, the process of their destruction takes a long period of time.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ, описанный в патенте (SU 1704821 А1, МПК В02С 13/22, опубл. 15.01.1991). Дисмембратор, реализующий способ-прототип содержит корпус, внутри которого вертикально расположены ротор и неподвижный диск с концентрично установленными рядами штифтов, загрузочный и выгрузной патрубки. При этом штифты, распределены на подвижном диске по окружности, расположенной ближе к центру диска, и выполнены в поперечном сечении в виде прямоугольной формы. Остальные штифты, установленные на подвижном диске распределены равномерно по концентрическим окружностям, удаленным от центральной части диска выполнены в виде трапециевидной формы с углом наклона рабочих плоскостей к радиальной плоскости 4-6°. Штифты, расположенные на концентрических окружностях неподвижного диска выполнены в форме равнобочной трапеции с вогнутыми боковыми сторонами 9, центр кривизны которых расположен над меньшим основанием на расстоянии, равном 0,6-0,8 высоты трапеции, а радиус составляет 2,5-3,0 ее высоты.The closest technical solution, selected as a prototype, is the method described in the patent (SU 1704821 A1, IPC B02C 13/22, publ. 15.01.1991). The disembrator that implements the prototype method comprises a housing, inside of which a rotor and a fixed disk with concentrically mounted rows of pins are vertically located, a loading and unloading pipe. In this case, the pins are distributed on a movable disk in a circle located closer to the center of the disk, and are made in cross section in the form of a rectangular shape. The remaining pins mounted on the movable disk are evenly distributed over concentric circles, remote from the central part of the disk made in the form of a trapezoidal shape with an angle of inclination of the working planes to the radial plane of 4-6 °. The pins located on the concentric circles of the fixed disk are made in the form of an isosceles trapezoid with concave lateral sides 9, the center of curvature of which is located above the smaller base at a distance equal to 0.6-0.8 of the height of the trapezoid, and the radius is 2.5-3.0 her heights.

Дезинтегрирование сырья в способе-прототипе осуществляется следующим образом. Исходный материал через загрузочный патрубок поступает в рабочую камеру, где последовательно измельчается на концентрично установленных рядах штифтов ротора и штифтов неподвижного диска и через выгрузной патрубок выводится наружу. При износе рабочих поверхностей штифтов вращения ротора дисмембратора меняют на противоположное. Выполнение штифтов указанной формы и параметров обеспечивает прямое центральное соударение с частицами измельчаемого материала без скольжения и истирания, что способствует повышению однородности продукта помола и срока службы штифтов. Возможность работы дисмембратора в реверсивном режиме также существенно увеличивает срок службы. Прямое соударение приводит к равномерному износу рабочих поверхностей штифтов, что оставляет неизменными качество помола в течение всего срока службы штифтов.The disintegration of raw materials in the prototype method is as follows. The source material through the loading pipe enters the working chamber, where it is subsequently crushed on concentrically mounted rows of rotor pins and fixed disk pins and is discharged through the discharge pipe. When the working surfaces of the pins of the rotor of the rotor of the disassembler wear, they are reversed. The implementation of the pins of the specified shape and parameters provides a direct central impact with the particles of the crushed material without sliding and abrasion, which helps to increase the uniformity of the grinding product and the life of the pins. The ability of the dismantle to operate in reverse mode also significantly increases the service life. Direct impact leads to uniform wear of the working surfaces of the pins, which leaves the grinding quality unchanged throughout the life of the pins.

Недостатком данного измельчителя является то, что согласно рабочей гипотезе, разработанной И.А. Хинтом [Хинт И.А. Об основных проблемах механической активации. Таллин, 1977. Препринт 1.], активация определяется тремя параметрами: скоростью соударения, числом ударов и интервалом времени между последующими ударами. Мелющие элементы с круглым поперечным сечением дают материалу наиболее широкую гамму видов соударения от прямого удара до скользящего со всевозможными углами наклона, активизация материала происходит в широких пределах силовых воздействий от сил чистого сжатия до сдвиговых усилий, в зоне прямого удара материал активируется силами сжатия, и продукт получается преимущественно крупной фракции, в зоне скользящего удара материал активируется усилиями сдвига, и продукт получается преимущественно мелкой фракции. В дисмембраторе, реализующим способ-прототип отсутствует скольжение и истирание частиц измельчаемого сырья, поэтому невозможно добиться максимальной тонины помола.The disadvantage of this grinder is that according to the working hypothesis developed by I.A. Hint [Hint I.A. On the main problems of mechanical activation. Tallinn, 1977. Preprint 1.], activation is determined by three parameters: the speed of impact, the number of strokes and the time interval between subsequent strokes. Grinding elements with a round cross-section give the material the widest gamut of types of impact from direct impact to sliding with various angles of inclination, the activation of the material occurs over a wide range of forces from pure compression to shear forces, in the direct impact zone the material is activated by compression forces, and the product it is obtained predominantly of a large fraction, in the zone of a sliding impact the material is activated by shear forces, and the product is obtained mainly of a small fraction. In the dismounter that implements the prototype method, there is no sliding and abrasion of particles of crushed raw materials, so it is impossible to achieve the maximum grinding fineness.

Эти недостатки обусловлены тем, что в рабочей камере отсутствуют циркуляционные потоки, которые влияют на перемещения скорость внутри камеры помола частицы сырья.These disadvantages are due to the fact that there are no circulating flows in the working chamber that affect the displacement speed inside the grinding chamber of the raw material particle.

Значительная продолжительность переработки сырья происходит из-за того, что на процесс дезинтеграции существенно влияет скорость соударения частиц сырья с разрушающими элементами. В способе - прототипе эта скорость мала, так как частицы перемещаются по зазорам между билами только под воздействием гравитационных и центробежных сил, которые создают незначительные динамические усилия и придают отдельным частицам относительно низкое ускорение в направлении от загрузочного отверстия к выгрузному отверстию, расположенному в периферийной части камеры помола. Потеря скорости частиц при перемещении требует многоциклового динамического воздействия для их измельчения до заданных размеров.A significant duration of the processing of raw materials occurs due to the fact that the process of disintegration is significantly affected by the speed of collision of the particles of raw materials with destructive elements. In the prototype method, this speed is small, since the particles move along the gaps between the beams only under the influence of gravitational and centrifugal forces, which create insignificant dynamic forces and give individual particles relatively low acceleration in the direction from the loading hole to the discharge hole located in the peripheral part of the chamber grinding. The loss of particle velocity during movement requires a multi-cycle dynamic action to grind them to a given size.

При реализации известного способа в устройстве для дезинтеграции минерального сырья тяжело создать избыточное давление внутри рабочей камеры, чем усложняются условия выноса измельченных частиц и создаются условия для осаждения этих частиц внутри рабочей камеры.When implementing the known method in a device for the disintegration of mineral raw materials, it is difficult to create excess pressure inside the working chamber, which complicates the conditions for the removal of crushed particles and creates conditions for the deposition of these particles inside the working chamber.

Техническая задача, на которую направлено изобретение, заключается в повышении скорости перемещения частиц дезинтегрированного сырья внутри дезинтегратора и интенсификации процесса помола.The technical problem to which the invention is directed is to increase the speed of movement of particles of disintegrated raw materials inside the disintegrator and to intensify the grinding process.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе дезинтегрирования кускового сырья, включающего в себя подачу кускового сырья в ограниченное пространство камеры помола, внутри которой расположено вертикально два параллельных диска, на обращенных друг к другу плоскостях которых радиально закреплены, с зазорами относительно друг друга, разрушающие элементы (билы), разрушение кусков сырья, путем придания его частицам центробежного ускорения за счет вращения одного из дисков, и столкновения их с боковой стенкой рабочей камеры и разрушающими элементами (билами), и извлечение дезинтегрированного сырья через выгрузное отверстия в рабочей камере, дополнительно создают градиент давления в зазорах между рядами разрушающих элементов (билов) подвижного и неподвижного дисков, путем инициирования в упомянутых зазорах скоростного потока воздуха, для этого разрушающие элементы (билы) устанавливают таким образом, чтобы их контур в радиальном направлении от центра к периферии образовывал профиль двух равнобедренных трапеций, имеющих общее малое основание, одна из которых сужается от центра диска к его периферии под углом α=(60÷70)°, а вторая расширяется под углом раскрытия f=(l5÷25)° от малого основания к периферии, причем для усиления вентиляционного эффекта, возникающего в зазорах, на образующей радиальной поверхности вращающего диска равномерно располагают вентиляционные лопасти, которые механически закрепляют с упомянутой поверхностью, и в процессе помола на дезинтегрированное сырье воздействуют струей сжатого воздуха от компрессора, которую подают в место загрузки упомянутого сырья, при этом на финишном этапе процесса дезинтегрирования ускоренные потоком воздуха предварительно измельченные частицы сырья через выгрузное отверстие направляют на боковую поверхность собирающей воронки, в процессе соударения с которой осуществляют окончательную дезинтеграцию.The solution to this problem is achieved by the fact that in the method of disintegrating lumpy raw materials, which includes supplying lumpy raw materials to a limited space of the grinding chamber, inside of which there are vertically two parallel disks, on radially fixed planes facing each other, with gaps relative to each other, which destroy elements (beats), the destruction of pieces of raw materials by imparting centrifugal acceleration to the particles due to the rotation of one of the disks, and their collision with the side wall of the working chamber and destructive elements (bills), and the extraction of disintegrated raw materials through the discharge openings in the working chamber, additionally create a pressure gradient in the gaps between the rows of destructive elements (bills) of the movable and stationary disks by initiating a high-speed air flow in the said gaps, for this, destructive elements (bills) ) are set so that their contour in the radial direction from the center to the periphery forms a profile of two isosceles trapezoids having a common small base, one of which tapers from the center of the disk to its periphery at an angle α = (60 ÷ 70) °, and the second expands at an opening angle f = (l5 ÷ 25) ° from a small base to the periphery, and to enhance the ventilation effect that occurs in the gaps on the generatrix on the radial surface of the rotary disk are evenly arranged ventilation blades that are mechanically fixed with the said surface, and during the grinding process, the disintegrated raw materials are affected by a stream of compressed air from the compressor, which is fed to the loading place of the said raw materials, while at the finish m stage of the disintegration process, pre-crushed particles of raw materials accelerated by the air flow through the discharge opening are sent to the side surface of the collecting funnel, in the process of collision with which the final disintegration is carried out.

На фиг. 1 схематически показано поперечное сечение дезинтегратора, реализующего заявляемый способ. На фиг. 2. представлен неподвижный диск (статор), а на фиг. 3 - подвижный диск (ротор).In FIG. 1 schematically shows a cross section of a disintegrator that implements the inventive method. In FIG. 2. a fixed disk (stator) is shown, and in FIG. 3 - movable disk (rotor).

На фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 введены следующие обозначения: 1 - корпус камеры помола; 2 - загрузочный патрубок, 3 - загрузочное отверстие; 4 - выгрузное отверстие; 5 - неподвижный диск (статор); 6 - подвижный диск (ротор); 7 - рабочие элементы (билы) на неподвижном диске (статоре); 8 - рабочие элементы (билы) на подвижном диске (роторе); 9 - вентиляционные лопасти; 10 - ось вала привода; 11, 12 - шарикоподшипник; 13 - нагнетательный патрубок; 14 - компрессор; 15 - собирающая воронка.In FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 the following designations are introduced: 1 - the body of the grinding chamber; 2 - loading pipe, 3 - loading hole; 4 - discharge hole; 5 - fixed disk (stator); 6 - movable disk (rotor); 7 - working elements (bills) on a fixed disk (stator); 8 - working elements (bills) on a movable disk (rotor); 9 - ventilation blades; 10 - axis of the drive shaft; 11, 12 - ball bearing; 13 - discharge pipe; 14 - compressor; 15 - collecting funnel.

Для наглядности и пояснения сущности изобретения на фиг. 2 и фиг 3. выделен отдельный фрагмент А, показывающий в увеличенном масштабе расположение билов на статоре (фиг. 2) и роторе (фиг. 3), а также и введены некоторые дополнительные обозначения. На фиг. 2 (статор) введены следующие дополнительные обозначения: R - радиус статорного диска; r - радиус загрузочного отверстия; Н - высота сужающейся трапеции; h - высота расширяющейся трапеции, D - большое основание сужающейся трапеции; d - малое основание сужающейся трапеции. На фиг. 3 введены те же самые обозначения, что и на фиг. 2, только R - это радиус роторного диска. Фиг. 3 отличается от фиг. 2 тем, что в роторе (фиг. 3) отсутствует загрузочное отверстия и дополнительно введены вентиляционные лопасти 9.For clarity and explanation of the invention, FIG. 2 and Fig. 3. A separate fragment A is highlighted, showing on an enlarged scale the arrangement of the beats on the stator (Fig. 2) and the rotor (Fig. 3), as well as some additional notation. In FIG. 2 (stator) the following additional designations are introduced: R - radius of the stator disk; r is the radius of the loading hole; H - the height of the tapering trapezoid; h is the height of the expanding trapezoid, D is the large base of the tapering trapezoid; d is the small base of the tapering trapezoid. In FIG. 3, the same designations are introduced as in FIG. 2, only R is the radius of the rotor disc. FIG. 3 differs from FIG. 2 by the fact that in the rotor (Fig. 3) there is no loading opening and ventilation blades 9 are additionally introduced.

Сущность изобретения заключается в следующем. Исходный материал через загрузочный патрубок 2 поступает через загрузочное отверстие 3 в рабочую камеру 1. Ротор 6 приводится во вращение приводом, ось которого 10 через шарикоподшипник 11, 12 механически соединена с центром ротора 6. Исходный материал падает на первый ряд измельчающих элементов (билов) 7, 8 статора 5 и ротора 6. В результате удара об эти элементы и поверхности подвижного и неподвижного дисков частицы материала разрушаются и отбрасываются к следующим измельчающим элементам статора и так далее. Одновременно с этим через нагнетательный патрубок 13 от компрессора 14 в область поступающего исходного сырья подается струя сжатого воздуха. Измельченные частицы сырья подхватываются потоком сжатого воздуха, ускоряются и вновь соударяются с рабочими элементами (билами) и стенкой камеры 1. Лопасти 9, расположенные на образующей поверхности ротора 6 способствуют приданию перемещающимся частицам направленного движения по контуру от загрузочного отверстия 3 к выгрузному отверстию 4.The invention consists in the following. The source material through the loading pipe 2 enters through the loading hole 3 into the working chamber 1. The rotor 6 is driven by a drive, the axis of which 10 is mechanically connected to the center of the rotor 6 through a ball bearing 11, 12. The source material falls on the first row of grinding elements (beats) 7 , 8 of the stator 5 and rotor 6. As a result of an impact on these elements and the surfaces of the movable and fixed disks, the particles of material are destroyed and discarded to the following grinding elements of the stator and so on. At the same time, a stream of compressed air is supplied through the discharge pipe 13 from the compressor 14 to the area of the incoming feedstock. The crushed particles of raw materials are picked up by a stream of compressed air, accelerated and again collided with the working elements (bills) and the wall of the chamber 1. The blades 9 located on the forming surface of the rotor 6 contribute to giving the moving particles a directed movement along the contour from the loading hole 3 to the discharge hole 4.

Ударные элементы (билы) как на статоре (фиг. 1, фиг. 2), так и на роторе (фиг. 1, фиг. 3) устанавливают с зазорами в радиальном направлении от центра к периферии таким образом, чтобы их контур образовывал профиль двух равнобедренных трапеций, имеющих общее малое основание d, одна из которых сужается от центра диска к его периферии под углом α=(60÷70)°, а вторая расширяется под углом раскрытия f=(15÷25)° от малого основания к периферии.Impact elements (beats) both on the stator (Fig. 1, Fig. 2) and on the rotor (Fig. 1, Fig. 3) are installed with gaps in the radial direction from the center to the periphery so that their contour forms a profile of two isosceles trapezoid with a common small base d, one of which tapers from the center of the disk to its periphery at an angle α = (60 ÷ 70) °, and the second expands at an opening angle f = (15 ÷ 25) ° from the small base to the periphery.

Диапазоны углов сужения и углов расширения упомянутых выше трапеций обусловлены стремлением максимального увеличения скорости перемещения частиц дезинтегрируемого сырья. Известно, что наибольшую скорость струя потока воздуха или жидкости достигает в том случае, если ее пропускают через с так называемое сопло Лаваля. Оптимальными размерами сопло Лаваля обладает при углах сужения и расширения упомянутых выше конусов, указанных выше.The ranges of narrowing angles and expansion angles of the above trapeziums are due to the desire to maximize the speed of movement of particles of disintegrable raw materials. It is known that the highest velocity stream of air or liquid flow reaches if it is passed through with the so-called Laval nozzle. The optimum size of the Laval nozzle has at the angles of narrowing and expansion of the above cones mentioned above.

Контуры билов, как на статоре, так и на роторе, образуют фигуру, аналогичную поперечному сечению сопла Лаваля. В процессе вращения подвижного диска при полном взаимном перекрытии ударных элементов подвижного и неподвижного диска их полость образует фигуру, подобную сечению сопла Лаваля. Сопло Лаваля, (сужающееся - расширяющееся сопло) представляет собой канал, суженный в середине. Сопло Лаваля служит для ускорения газового потока, проходящего через него, при определенных условиях до скоростей выше скорости звука. Поступающий в камеру помола сжатый воздух, а также конфигурация расположения билов способствует созданию скоростного потока воздуха в рабочей зоне упомянутой камеры. Скоростной поток воздуха, возникающий при перемещении между рядами билов ротора и статора, создает внутри камеры сильнейшее разрежение, засасывая дезинтегрированные частицы и придавая им высокие скорости, что существенно повышает интенсивность дезинтегрирования и степень измельчения (дезинтегрирования) частиц сырья. Так как кинетическая энергия частиц в результате воздействия на них струи сжатого воздуха повышается, то при соударении этих частиц с рабочими элементами и стенкой камеры происходит их дальнейшее эффективное измельчение. После указанной процедуры измельченный материал через выгрузное отверстие 4 выводится наружу. Кинетическая энергия измельченных частиц сырья на выходе из выгрузного отверстия 4 под действием ускоряющего действия струи сжатого воздуха и центробежной силы приобретают высокую скорость, а, следовательно, и высокую кинетическую энергию. На выходе этих высокоэнергетических частиц из выгрузного отверстия 4 они падают на боковую поверхность собирающей воронки 15. Высокая кинетическая энергия этих частиц при соударении с поверхностью собирающей воронки 15 расходуются на энергию дополнительного разрушения этих частиц и они еще больше измельчаются.The contours of the beats, both on the stator and on the rotor, form a figure similar to the cross section of the Laval nozzle. In the process of rotation of the movable disk with complete mutual overlap of the shock elements of the movable and stationary disk, their cavity forms a figure similar to the cross section of the Laval nozzle. Laval nozzle, (tapering - expanding nozzle) is a channel narrowed in the middle. The Laval nozzle serves to accelerate the gas flow passing through it, under certain conditions, to speeds above the speed of sound. The compressed air entering the grinding chamber, as well as the configuration of the beat arrangement, contribute to the creation of a high-speed air flow in the working area of the said chamber. The high-speed air flow that occurs when moving between the rows of rotor and stator beams creates a strong vacuum inside the chamber, sucking in disintegrated particles and giving them high speeds, which significantly increases the intensity of disintegration and the degree of grinding (disintegration) of the raw material particles. Since the kinetic energy of the particles increases as a result of the action of a stream of compressed air on them, then when these particles collide with the working elements and the chamber wall, they are further effectively ground. After this procedure, the crushed material is discharged through the discharge opening 4. The kinetic energy of the crushed particles of raw materials at the exit of the discharge opening 4 under the action of the accelerating action of a jet of compressed air and centrifugal force acquire a high speed, and, therefore, high kinetic energy. At the exit of these high-energy particles from the discharge opening 4, they fall on the lateral surface of the collecting funnel 15. The high kinetic energy of these particles upon impact with the surface of the collecting funnel 15 is spent on the energy of additional destruction of these particles and they are further crushed.

Измельченный материал, доходя до последнего ряда билов, выбрасывается на высокой скорости через разгрузочное отверстие 4, и направляется по трубопроводу на циклонную батарею. Одновременно с этим, свежий материал непрерывно засасывается в патрубок 2, поддерживая постоянный цикл смешивания, помола и накачки.The crushed material, reaching the last row of beats, is thrown out at high speed through the discharge opening 4, and is sent through a pipeline to a cyclone battery. At the same time, fresh material is continuously sucked into the nozzle 2, maintaining a constant cycle of mixing, grinding and pumping.

Пример конкретного выполнения. При помощи заявляемого способа осуществлялся помол фторангидрита, который из накопительного бункера, шнеком-дозатором направляется дозированно на измельчение гранул в молотковую мельницу (дозирование осуществляется тарировкой и поддержанием требуемой частоты вращения электроприводом шнека-дозатора). После молотковой мельницы фторангидрит поступал в дезинтегратор (фиг. 1) через загрузочный патрубок 2 и загрузочное отверстие 3.An example of a specific implementation. Using the proposed method, grinding of fluorohydrite was carried out, which from the storage hopper, with a metering screw, is dispensed in batches to grind the granules into a hammer mill (metering is carried out by calibrating and maintaining the required speed by the electric metering screw of the metering screw). After the hammer mill, fluorohydrite entered the disintegrator (Fig. 1) through the loading pipe 2 and the loading hole 3.

Дисмембратор был выполнен в виде подвижного (ротора) 6 и неподвижного 5 (статора) дисков. Диаметр обоих дисков был одинаков (фиг. 2) и составлял (фиг. 3) 2 R=513 мм. Статор и ротор были разделены на 6 равных сегментов, на которых билы были установлены так, что их расположение образовывало контур двух трапеций - сужающуюся под углом α=66°, и расширяющуюся под углом f=20°. Размеры D большого и малого d основания сужающейся трапеции были равны соответственно 72,5 мм и 25 мм (фиг. 2 и фиг. 3).The dismembrator was made in the form of a movable (rotor) 6 and a fixed 5 (stator) disk. The diameter of both disks was the same (Fig. 2) and was (Fig. 3) 2 R = 513 mm. The stator and rotor were divided into 6 equal segments, on which the beats were installed so that their location formed the contour of two trapezoids - tapering at an angle α = 66 °, and expanding at an angle f = 20 °. The dimensions D of the large and small d bases of the tapering trapezoid were equal to 72.5 mm and 25 mm, respectively (Fig. 2 and Fig. 3).

На подвижном и неподвижном дисках на обращенных друг к другу поверхностях были по сторонам сужающийся и расширяющейся трапеций были расположены соответственно 8 и 10 рядов ударных элементов (билов) 7 и 8 соответственно. При этом между рядами бил подвижного и неподвижного дисков был образован зазор, равномерно изменяющийся от 26 мм ближе к центру до 14 мм на самых удаленных радиусах. Угол схождения первого усеченного конуса был равен 66°, а угол расширения второго конуса был равен 20°.On the movable and fixed disks on the surfaces facing each other, tapering and expanding trapezoids were located on the sides, respectively 8 and 10 rows of shock elements (bills) 7 and 8, respectively. At the same time, a gap was formed between the rows of the movable and stationary disks, uniformly varying from 26 mm closer to the center to 14 mm at the most remote radii. The convergence angle of the first truncated cone was 66 °, and the expansion angle of the second cone was 20 °.

На роторе был выполнен дополнительный периферийный контур в виде вентиляционных лопастей 8, которые имели вид пластин, повернутых на 45° к направлению вращения диска. При помощи упомянутых пластин внутри камеры помола создавался поток воздуха, который, проходя через ряды билов, контур которых образовывал поперечное сечение сопел Лаваля, ускорялся до высоких скоростей, захватывая дезинтегрированные частицы сырья, интенсивно измельчая и разрушая их до малых размеров. Сжатый воздух с под давлением 1,0 МПа (порядка 10 кг/см2), подавался от компрессора 14 через нагнетательный патрубок 13 в область загрузки исходного сырья. Для создания струи сжатого газа была использована компрессорная установка СБ4/С-50 LB30.An additional peripheral contour was made on the rotor in the form of ventilation blades 8, which had the form of plates rotated 45 ° to the direction of rotation of the disk. Using the above-mentioned plates, an air stream was created inside the grinding chamber, which, passing through the rows of beats, the contour of which formed the cross section of the Laval nozzles, was accelerated to high speeds, capturing disintegrated particles of raw materials, intensively crushing and destroying them to small sizes. Compressed air with a pressure of 1.0 MPa (of the order of 10 kg / cm 2 ) was supplied from the compressor 14 through the discharge pipe 13 to the loading area of the feedstock. To create a jet of compressed gas, the SB4 / S-50 LB30 compressor unit was used.

При использовании заявляемого способа была достигнута производительность 1900 кг/час. Средняя дисперсность измельченного фторангидрита составляла 6 мкм. При дезинтегрировании фторангидрита способом - прототипом, производительность не превышала 1200 кг/час, а средняя дисперсность измельченного фторангидрита не снижалась ниже 12 мкм.Using the proposed method, a productivity of 1900 kg / h was achieved. The average dispersion of ground fluorohydrite was 6 μm. When disintegrating fluorohydrite by the prototype method, the productivity did not exceed 1200 kg / h, and the average dispersion of ground fluorohydrite did not decrease below 12 microns.

Таким образом, заявляемый способ по сравнению со способом - прототипом позволил повысить в 1,6 раза, а дисперсность частиц сырья уменьшить более чем в 2 раза.Thus, the claimed method compared with the method of the prototype allowed to increase 1.6 times, and the dispersion of the particles of raw materials to reduce more than 2 times.

Claims (1)

Способ дезинтегрирования кускового сырья, включающий в себя подачу кускового сырья в ограниченное пространство камеры помола, внутри которой расположено вертикально два параллельных диска, на обращенных друг к другу плоскостях которых радиально закреплены, с зазорами относительно друг друга, разрушающие элементы - билы, разрушение кусков сырья путем придания его частицам центробежного ускорения за счет вращения одного из дисков и столкновения их с боковой стенкой рабочей камеры и разрушающими элементами - билами и извлечение дезинтегрированного сырья через выгрузное отверстие в рабочей камере, отличающийся тем, что дополнительно создают градиент давления в зазорах между рядами разрушающих элементов - билов подвижного и неподвижного дисков путем инициирования в упомянутых зазорах скоростного потока воздуха, для этого разрушающие элементы - билы устанавливают таким образом, чтобы их контур в радиальном направлении от центра к периферии образовывал профиль двух равнобедренных трапеций, имеющих общее малое основание, одна из которых сужается от центра диска к его периферии под углом α=(60÷70)°, а вторая расширяется под углом раскрытия f=(15÷25)° от малого основания к периферии, причем для усиления вентиляционного эффекта, возникающего в зазорах, на образующей радиальной поверхности вращающего диска равномерно располагают вентиляционные лопасти, которые механически закрепляют с упомянутой поверхностью, и в процессе помола на дезинтегрированное сырье воздействуют струей сжатого воздуха от компрессора, которую подают в место загрузки упомянутого сырья, при этом на финишном этапе процесса дезинтегрирования ускоренные потоком воздуха предварительно измельченные частицы сырья через выгрузное отверстие направляют на боковую поверхность собирающей воронки, в процессе соударения с которой осуществляют окончательную дезинтеграцию.A method of disintegrating lumpy raw materials, which includes feeding lumpy raw materials to a limited space of the grinding chamber, inside of which there are vertically two parallel disks, on the planes facing each other which are radially fixed, with gaps relative to each other, destructive elements - bills, destruction of pieces of raw materials by giving it particles of centrifugal acceleration due to the rotation of one of the disks and their collision with the side wall of the working chamber and destructive elements - bills and extraction of disintegration raw materials through the discharge opening in the working chamber, characterized in that they additionally create a pressure gradient in the gaps between the rows of destructive elements - beats of the movable and stationary disks by initiating a high-speed air flow in the said gaps, for this, the destructive elements - beats are installed so that the contour radially from the center to the periphery formed the profile of two isosceles trapezoids having a common small base, one of which tapers from the center of the disk to its perpendicular iferia at an angle α = (60 ÷ 70) °, and the second expands at an opening angle f = (15 ÷ 25) ° from the small base to the periphery, and to increase the ventilation effect that occurs in the gaps, they are evenly placed on the radial surface of the rotating disk ventilation blades, which are mechanically fixed to the said surface, and during the grinding process, the disintegrated raw materials are affected by a stream of compressed air from the compressor, which is supplied to the place of loading of the said raw materials, while at the finishing stage of the process it is disintegrated I accelerated flow of air pre-ground particles of raw material through the outlet opening directed to the side surface of the collecting funnel, during which the collision with the final disintegration is performed.
RU2019107426A 2019-03-15 2019-03-15 Method for disintegration of lump raw material RU2704865C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019107426A RU2704865C1 (en) 2019-03-15 2019-03-15 Method for disintegration of lump raw material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019107426A RU2704865C1 (en) 2019-03-15 2019-03-15 Method for disintegration of lump raw material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2704865C1 true RU2704865C1 (en) 2019-10-31

Family

ID=68500666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019107426A RU2704865C1 (en) 2019-03-15 2019-03-15 Method for disintegration of lump raw material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2704865C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1704821A1 (en) * 1990-05-14 1992-01-15 Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства Crusher
UA93205C2 (en) * 2008-02-04 2011-01-25 Александр Николаевич Хоменко Method of disintegration of lump raw material
RU2438783C2 (en) * 2008-02-04 2012-01-10 Александр Николаевич Хоменко Mineral stock disintegrator
RU2658698C2 (en) * 2016-04-15 2018-06-22 Илья Александрович Семин Device for milling solid materials
RU2658693C2 (en) * 2016-04-18 2018-06-22 Илья Александрович Семин Method of grinding and separation of materials
RU2668675C1 (en) * 2017-11-07 2018-10-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Method for disintegration of lumpy raw material

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1704821A1 (en) * 1990-05-14 1992-01-15 Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства Crusher
UA93205C2 (en) * 2008-02-04 2011-01-25 Александр Николаевич Хоменко Method of disintegration of lump raw material
RU2438783C2 (en) * 2008-02-04 2012-01-10 Александр Николаевич Хоменко Mineral stock disintegrator
RU2658698C2 (en) * 2016-04-15 2018-06-22 Илья Александрович Семин Device for milling solid materials
RU2658693C2 (en) * 2016-04-18 2018-06-22 Илья Александрович Семин Method of grinding and separation of materials
RU2668675C1 (en) * 2017-11-07 2018-10-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Method for disintegration of lumpy raw material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2429913C1 (en) Disintegrator
RU2668675C1 (en) Method for disintegration of lumpy raw material
RU2412764C1 (en) Disintegrator
RU2166367C1 (en) Material grinding method and apparatus
RU2490066C1 (en) Disintegrator
RU2726897C1 (en) Method for disintegration of lump raw material
RU2691585C1 (en) Disintegrator
RU2704865C1 (en) Method for disintegration of lump raw material
RU2709157C1 (en) Dismembrator
RU2691564C1 (en) Method for disintegration of lump raw material
RU2736130C1 (en) Method for disintegration of lump raw material
RU2683526C1 (en) Lumpy raw material disintegration method
RU2732836C1 (en) Dismembrator
RU2732613C1 (en) Centrifugal disk shredder
RU2683531C1 (en) Dismembrator
US3160352A (en) Apparatus for pulverizing and dispersing solid material into liquid suspension
RU2683530C1 (en) Dismembrator
RU2683528C1 (en) Dismembrator
US2433872A (en) Gyratory impact ball mill
RU2797592C1 (en) Centrifugal disc grinder
RU2783236C1 (en) Centrifugal disc grinder
RU2786117C1 (en) Centrifugal disc grinder
RU2802473C1 (en) Disintegrator
RU2786115C1 (en) Centrifugal disk grinder
RU2735425C1 (en) Disintegrator