Конусная инерционная дробилка

 

КОНУСНАЯ ИНЕРЦИОННАЯ ДРОБИЛКА , преимущественно для измельчения металлических порошков и гранул, содержащая корпус с наружным конусом, внутри которого размещен снабженный дебалансным вибратором внутренний конус, установленный на закрепленной в корпусе сферической опоре, и образованную рабочими поверхностями конусов камеру дробления с калибровочной зоной, отличающаяся тем; что, с целью повышения производительности и улучшения качества готового продукта, образующие рабочих поверхностей в калибровочной зоне выполнены параллельными при совмещенных осях конусов, а высота калибровочной зоны определена из соотношения н 37с|ё ер высота калибровочной зоны камегде Н ры дробления, см; усилие дробления, кН; М об угол между образующей конуса и горизонталью, 60 j о максимальный размер металличесО ) G ких гранул, находящийся в пределах 0,03-0,08 см; 6рпредел прочности металлических гранул равный 1000-4000 МПа; К - числовой коэффициент, зависящий от предела прочности гранул, 30.. 00 О 00 4 Ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

gf59 8 02 C 2 02 В 02 С 19 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Н=К

Ngqn g Т46вр где И (21) 3492966/29 — 33 (22) 24.09.82 (46) 23.03.84. Бюл. И 11 (72) О. Н. Магницкий, В. Л. Гиршов, Н. Ф. Харламова, Е. К. Марьева, Н. А. Иванов, Л. П. Зарогатский и В. P. Лаубган (53) 621,926..3 (088.8) (56) 1. Патент Франции N 1340543, кл. В02 с.

1963.

2, Авторское свидетельство СССР И 429843, кл. В 02 С 19/16, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР И0 632888, кл. В 02 С 19/16, 1976. (54) (57) КОНУСНАЯ ИНЕРЦИОННАЯ ДРОБИЛКА, преимущественно для измельчения металлических порошков и гранул, содержащая корпус с наружным конусом, внутри которого размещен снабженный дебалансным вибратором внутренний конус, установленный на закрепленной в корпусе сферической опоре, и образованную рабочими поверхностями конусов камеру дробления с калибровочной

„„SU „„1080847 A зоной, отличающаяся тем; что, с целью повышения производительности и улучшения качества готового продукта, образующие рабочих поверхностей в калибровочной зоне выполнены параллельными при совмещенных осях конусов, а высота калибровочной зоны определена из соотношения высота калибровочной зоны камеры дробления, см; усилие дробления, кН; угол межд" образующей конуса и . горизонталью, 30 ась< 60; максимальный размер металлических гранул, находящийся в пределах 0,03 — 0,08 см; предел пр чности металлических гранул, равный 1000-4000 МПа; числовой коэффициент, зависящий от предела прочности гранул, ЗОС А < 50.

47 з

1 10808

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к оборудованию для измельчения металлических порошков и гранул.

Известно, что порошки и гранулы сферической формы из: металлических сплавов с ог раниченной пластичностью не удается спрессовать при комнатной температуре даже при высоких давлениях прессования, вплоть до

2000 MIla (20 тс/см ). Это ограничивает воз- 0 можность изготовления изделий из легированных сталей и сплавов малоотходными методами порошковой металлургии.

Механическое измельчение указанных материалов обеспечивает получение части оскольчатой формы с шероховатой поверхностью и, в принципе, решает проблему холодного прессования порошковых иэделий.

Известна шаровая мельница с мешалкой для

1 сухого измельчения, применяемая в технологии порошкообразных порошков окиси железа и хрома, содержащая цилиндрический корпус со свободно расположенными мелющими телами, вертикальный вал с приводом и рабочими органами в виде дисков f1).

Недостатком мельницы является невысокая производительность, а также напрессовывание порошка на стенки и дно корпуса.

Большее применение имеет измельчение в вибрационных шаровых мельницах.

Однако такой процесс для многих, в том числе и инструментальных сталей является

° энергоемким и малопроизводительным иэ-за малых удельных давлений, передаваемых на измельчаемый материал в связи с относи-. тельно небольшой массой каждого шара, и из- З5 за расположения части материала в зазорах между шарами, что приводит к уменьшению числа возможных циклов воздействия шаров на измельчаемый материал.

Известна также вибророликовая мельница, 40 содержащая корпус, имеющий полость с коническими поверхностями, внутри которой размещен снабженный дебалансными вибраторами ролик, рабочие поверхности которого также выполнены коническими, Оси корпуса и роли-45 ка расположены горизонтально. Между рабочими поверхностями корпуса и ролика образована горизонтальная кольцевая камера измельчения. При работе мельницы ось ролика под действием дебалансных вибраторов совершает so параллельные перемещения (описывает цилиндрическую поверхность). В этой мельнице усилие, передаваемое на измельчаемый материал определяется не массой активного тела (ролика), а центробежной силой, развивае- 55 мой дебалансными вибраторами, которая может быть значительно больше усилий, создаваемых шарами виброшаровой мелыпшы. При наличии одного мелющего тела (ролика) за один цикл (один оборот дебаланса вибратора} нагрузке подвергается весь объем материала, находящегося в измельчительной камере (2).

Недостатки вибророликовой мельницы при измельчении металлических порошков и гранул заключаются в том, что при горизонтальном расположении измельчительной камеры иэмельчаемый материал распределяется неравномерно по ее окружности. Различная толщина подвижного слоя материала приводит к изменению условий измельчения в течение одного цикла.

Это отрицательно сказывается на эффективности измельчения и на форме получаемых частиц, При этом горизонтальное расположение измельчительной камеры определяет медленное движение материала от загрузки к загрузке, т.е. материал значительное время находится в камере измельчения и подвергается силовому воздействию ролика. Это приводит к повышенному окислению порошков, что снижает эффективность последующих технологических операций.

Кроме того при параллельном перемещении оси ролика происходит одинаковая деформация слоя материала по всей длине камеры измельчения.

При этом слой материала обладает максимальной сопротивляемостью к разрушению, что ограничивает эффективность работы такой мельницы, Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является конусная инерционная дробилка, преимущественно для измельчения металлических порошков и гранул, содержащая корпус с наружным конусом, внутри которого размещен снабженный дебалансным вибратором внутренний конус, установленный на закрепленной в корпусе сферической опоре, и образованную рабочими поверхностями конусов рабочую камеру с калибровочной зоной.

При работе дробилки материал по окружности камеры дробления располагается равномерным слоем. Вертикальное расположение камеры дробления обеспечивает быстрое перемещение измельчаемого материала от загрузки к разгрузке. При гирационном движении внутреннего конуса, когда его ось описывает коническую поверхность; сжатие материала постепенно увеличивается по мере его продвижения к разгрузке. Максимальную нагрузку испытывает материал в нижней зоне камеры дробления. При таком нагружении сопротивляемость слоя материала разрушению снижается. Все это способствует повышению эйиЬак3 1080 тивности измельчения и качества получаемого продукта (3) .

Однако в процессе испытаний этой дробилки при измельчении металлических порошков и гранул были выявлены следующие недо5 статки. При существующей форме камеры дробления измельчение происходит только в нижней ее части, что приводит к местному износу рабочих поверхностей конусов. Длина образующих рабочих поверхностей камеры дробления, выбранная без учета свойств перерабатываемого материала не позволяет создать оптимальные условия нагружения для повышения эффективности разрушения металлических порошков и гранул. В итоге ука- 5 занные недостатки отрицательно влияют как на качество измельченного материала, так и на производительность дробилки по готовому продукту.

Цель изобретения — повышение производи20 тельности и улучшение качества готового продукта.

Указанная цель достигается тем, что в конусной инерционной дробилке, преимущественно для измельчения металлических порошков и гранул, содержащей корпус с наружным конусом, внутри которого размещен .снабженный дебалансным вибратором внутренний конус, установленный на закрепленной в корпусе сферической опоре, и образованную рабочими поверхностями конусов камеру дробления с калибровочной зоной, образующие рабочих поверхностей в калибровочной зоне выполнены параллельными при совмещенных осях конусов, а высота калибровочной зоны определена из соотношения 35

N5 о

Н=К i (

7ld 6ВР

° где Н вЂ” высота калибровочной зоны мембраны дробления, см;

40 и — усилие дробления, кН; с — угол между образующей конуса и горизонталью, 30 с < 60;

d — максимальный размер металлических гранул, находящийся в пределах 45

0,03 — 0,08 см;

6 — предел прочности металлических rpaер нул, равный 1000 — 4000 МПа;

К вЂ” числовой коэффициент, зависящий от предела прочности гранул, 50

30 (g . 50.

На чертеже показана конструктивная схема инерционной дробилки.

Устройство содержит установленный на опору 1 через упругие амортизаторы 2 55 корпус 3, несущий наружный конус 4 и .установленный внутри него на сферической опоре 5 внутренний конус 6, на валу кото847 4 рого размещен дебалансный вибратор 7. Обращенные друг к другу рабочие поверхности конусов 4 и 6 образуют камеру дробления с . калибровочной зоной 8 и на всей высоте калибровочной зоны 8 параллельны друг другу при совмещенных осях конусов. Высота калибровочной зоны камеры дробления Н определена из упомянутой выше зависимости. При определении высоты Н для порошков и гранул, предел прочности которых равен, примерно, 1000 МПа, нужно принимать числовой коэффициент, равный 30, а если предел прочности равен, примерно, 4000 МПа, то числовой коэффициент берется равным 50. Для промежуточных значений бер пропорцио"нально принимаются и промежуточные значения числового коэффициента. Например, для гранул с пределом прочности 6> "-2500 МПа вр должен быть принят числовой коэффициент, равный 40, Рабочие поверхности конусов 4 и 6 выполнены с твердостью 1,05 — 1,15 от твердости измельчаемого материала, например

62 — 64 единиц по шкале Роквелла для измельчения гранул из быстрорежущей стали.

При этом пределы величины угла сс выбираются из следующих условий.

При угле наклона меньше 30 существенно снижается производительность дробилки иэ-эа медленного движения измельчаемого материала в дробящем пространстве. Если угол наклона выбран больше 60, то становится неустойчивым положение дробящего конуса, смонтированного на сферической опоре. Пределы изменения угла 30 <с С 60 установлены экспериментально при дроблении металлических порошков и гранул.

Дробилка работает следующим образом.

При вращении дебаланса вибратора 7 создается дробящая сила, заставляющая внутренний конус б совершать на сферической опоре,5 гирационное движение, прн котором

его ось описывает конусную поверхность с вершиной в центре сферической опоры. При гирационном движении внутреннего конуса

6 он обкатывается по наружному конусу 4 через слой иэмельчаемого материала, находящегося в калибровочной зоне. 8. При этом вибрация опоры 1 отсутствует,. так как корпус 3 соединен с опорой 1 через амортизаторы 2. В связи с тем, что ось внутреннего конуса 6 описывает при своем движении коническую поверхность, ход его рабочей поверхности по направлению к рабочей поверхности наружного конуса 4 в верхней части камеры дробления имеет минимальную величину, а в нижний — максимальную. При таком движении рабочей поверхности внутреннего конуса в верхней части камеры дробления происходит разрушение только наибо5 1080847 6 лее крупных гранул, а по мере движения стабильному процессу измельчения, что способматериала к разгрузке постепенно разруша- ствует получению частиц преимущественно осются более мелкие гранулы и осколки круп- кольчатой формы. ных гранул. Быстрое прохождение иэмельчаемым матеВысота камеры дробления, построенная ч риалом вертикальной камеры дробления исс учетом прочности разрушаемых гранул, и ключает его перегрев, а следовательно, и высокая твердость рабочих поверхностей ко- повышенное окисление порошт, нусов обеспечивают высокие контактные давnews на измельчаемые гранулы, в результате Предложенная дробилка позволяет повысить чего существенно ускоряется процесс их раз- 10 эффективность ее работы при измельчении мерушения при снижении износа материала кону- таллических порошков и гранул, в частности сов. Равномерное распределение материала по по сравнению с известным устройством пропериметру камеры дробления приводит к изводительиость повышается на 40 — 60 o.

ВНИИПИ Заказ 1412/4 Тираж 616 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ПВ актная, 4