Устройство для тонкого измельчения материалов

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ,преимущественно липкого комкуюсцегося сырья, содержащее установленные в корпусе на вертикальном приводном валу друг под другом горизонтальные стержни и шаровой жернов, а также закрепленные на внутренней поверхности корпуса неподвижные горизонтальные стержни, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерности выхода измельченного сырья и непрерывности работы за счет устранения зависания материала, оно снабжено закрепленными на шаровом жернове стержневыми гребенками, а неподвижные стержни на корпусе расположены между стержнями гребенки . 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что стержневые гребенки на жернове смещены от вертикали на одинаковый угол. 3.Устройство ПОП.2, отли- И чающееся тем, что угол между (Л стержневыми гребенками и вертикалью составляет 5-20. 4.Устройство по П.1, от л и чающееся тем, что расстояа ние между стержнями каждой гребенки уменьшается сверху вниз.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОцИАлистичесних

РЕСПУЬЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ilo делАм изОБРетений и oTHpbffMA

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3632752/29-33 (22) 11. 08. 83 (46) 30. 01.85. Бюл.В 4 (72) Г.В. Юдин, О.A. Фаизова и A.A.Áûêîâ (53) 621.926 ° 4(088.8) (56) 1.Касаткин A.Ã. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., Химия, 1971, с.741742.

2.Авторское свидетельство СССР

Ю 950430, кл.В 02 С 2/04, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР

В 925383, кл.В 02 С 7/14, 1980 (прототип) ° (54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ТОНКОГО

ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ, преимущественно липкого комкующегося сырья, содержащее установленные в корпусе на вертикальном приводном валу друг под другом горизонтальные стержни и шаровой жернов, а также закрепленные на внутренней поверхности

4 (5 1 ) В 0 2 С 1 3/ 2 4 ; В 0 2 С 1 9/ 1 2 ° корпуса неподвижные горизонтальные стержни, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения равномерности выхода измельченного сырья и непрерывности работы за счет устранения зависания материала, оно снабжено закрепленными на шаровом жернове стержневыми гребенками, а неподвижные стержни на корпусе расположены между стержнями гребенки.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что стержневые гребенки на жернове смещены от вертикали на одинаковый угол.

3. Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что угол между стержневыми гребенками и вертикалью составляет 5-20 .

4. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что расстояние между стержнями каждой гребенки уменьшается сверху вниз.

113б836

Изобретение относится к технике тонкого измельчения материалов и может быть использовано в .химической промышленности для переработки соединений цветных металлов, редких и рассеянных элементов, преимущественно для измельчения комкующихся, склонных к налипанию твердых материалов в установках малой произво- . дительности.

Технология получения и переработки цветных металлов, редких, рассеянньм,радиоактивных и некоторых дру" гих элементов и их соединений достаточно сложна и многооперационна, связана с вскрытием руд и вьщелением концентратов, переработкой концент« ратов до чистых полупродуктов и с получением целевых соединений. На всех этапах переработки процессы ведутся в различных фазах, что вызывает необходимость использования операций сушки, измельчения, классификации и смешения.. Часто проведение этих операций осложняется характером получаемого продукта, в основном склонностью порошков к налипанию и комкованию..В совре- менных крупномасштабных производствах вопросы преодоления этого недостатка решены в достаточной мере. Во многих случаях, особенно в технологии редких и рассеянных элементов, масштабы производства невелики и используемые установки имеют небольшую производительность (10-15 .кг/ч), при этом возрастает отрицательное воздействие адгеэионной способности порошков.

Известны кольцевые мельницы для тонкого измельчения с роликовыми или шаровыми рабочими органами, измельчающие материал раздавливанием или истиранием на поверхности неподвиж- ного или вращающегося кольца (вкладыша). Кольцевые мельницы снабжены воздушным классификатором для разделения фракций материала Ц .

Однако известные мельницы характеризуются сложностью конструкции, использованием воздуха (инертного газа) в качестве транспортирующего агента, что требует его дополнительной очистки, загрязнением измельчаемого материала конструкционными примесями вследствие истираикя, воз-. можностью налипания материала на рабочие органы и корпус.

Известен вибрационный кзмельчитель, содержащий корпус с наружным конусом, внутри которого размещен обкатывающий конус, закрепленный на нижнем конце вала, отклоненного под небольшим углом от оси вертикального приводного вала, при этом валы соединены универсальным шарниром, а на валу внутреннего конуса установлена крыльчатка. Частицы кз5

15 мельчаются под действием инерционных усилий между конусами раздавливанием или расплющиванием, куда они интенсивна подаются за счет вращения крыльчатки и высокочастотной вибрации корпуса, вызываемой дебалансом внутреннего конуса P2).

Недостатками данной конструкции при измельчении комкующихся материалов являются получение частиц чешуйчатой (пластинчатой) формы, загрязнение иэмельчаемого материала примесями иэ-эа исткрания протяженных рабочих поверхностей конусов, сложность использования вибрационных устройств в установках малой производительности.

Наиболее близкой к предлагаемой

;по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для тонкого измельчения материалов, содержащее установленные в корпусе на вертикальном приводном валу друг под другом-горизонтальные стержнк к шаровой жернов, а также закрепленные

25 на внутренней поверхности корпуса .неподвижные горизонтальные стержни (3).

Недостатком известного устройст.ва при работе с твердыми комкующи3p,Mèñÿ, склонныкк к налипанию материалами является наличие застойной зоны - пространства между сферической поверхностью шарового жернова и вертикальными .стенками корпуса, где образуется в результате зависания плотная, пробка материала, которая не подает материал в зону контакта жернова с корпусом - зону размалывания, в результате чего нарушается равномерность выхода материала. Об40 разованке пробки может привести к полной забивке этой эоны материалом к выходу устройства из строя.

Взаимодействие вращающегося слоя уплотненного материала, обладаю45 щего абразивными свойствами, ведет к повышенному исткранкю рабочих ор . ганов на значительной части их нерабочей поверхности, а значит и загрязнению измельчаемого материала нежелательными примесями частиц материалов рабочих органов. Кроме того, высокая адгеэконная способность материала ведет к налипанкю материала, особенно на расположенный перед

55 жерновом шнековый пктатель, который перестает выполнять свою функцию подачи материала в зону окончательного кзмельчения. Чтобы очистить устройство от залкпшего на шнеке материала к от зависшей пробки, его необходимо остановить и прочистить, т.е. нарушается непрерывная работа устройства, что ведет к сбою во всей технологической цепочке °

Цель изобретения « обеспечение

65 равномерности выхода измельченного

1136836 сырья и непрерывности работы за счет устранения зависания материала.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для тонкого измельчения материалов, преимущественно липкого комкующегося сырья, содержащее установленные в корпусе на вертикальном приводном валу друг под другом горизонтальные стержни и шаровой жернов, а также закрепленные на внутренней поверхности кор- 10 пуса неподвижные горизонтальные стержни, снабжено закрепленными на шаровом жернове стержневыми гребенками, а неподвижные стержни на корпусе расположены между стержнями гребенки.

При этом стержневые гребенки на жернове могут быть смещены от вертикали на одинаковый угол, который составляет 5-20, а расстояние между стержнями каждой гребенки умень1шается сверху вниз.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для тонкого измель-. чения, разрез. 25

Устройство содержит корпус 1 с крышкой 2 и загрузочным патрубком

3. В корпусе 1 по его оси уста- новлен вертикальный вал 4, верхний конец которого размещен в подшипниковой опоре 5, смонтированной на подставке 6, установленной на крышке

2. Нижний конец вала 4 закреплен в шаровом жернове 7, образующем узкий рабочий зазор 8 с втулкой 9, через регулировочное кольцо 10 связанной с корпусом 1, при этом внутренние диаметры корпуса 1, регулировочного кольца 10 и втулки 9 одинаковы. На валу 4 между загрузочным патрубком 3 и шаровым жерновом 7 рас-40 положен ворошитель 11, выполненный в виде нескоЛьких рядов горизонтальных стержней (спиц). На шаровом жернове 7 закреплены горизонтальные стержни 12, образующие в вертикаль- 45 ном ряду гребенку 13. Ось гребенки

13, проходящая через центры стержней

12, отклонена от вертикальной оси на угол 5-20. Расстояние между стержнями в гребенке 13 неодинаково: самое большое расстояние между верхними, а затем онр постепенно уменьшается.

На шаровом жернове 7 установлены четыре равноотстоящих друг от друга гребенки 13, однако устройство может работать как при меньшем числе гребеиок (но менее эффективно), так и при большем их числе (оно ограничено габаритами устройства и соответствует большему внутреннему диаметру корпуса). В зазорах между 60 стержнями 12 гребенок 13 расположены стержни 14, закрепленные неподвижно в корпусе 1 и образукщие B вертикальном ряду гребенку 15, ось которой параллельна вертикали, а расстояние g5 между стержнями 14 уменьшается сверху вниз соответственно подвижной гребенке 13.

Устройство работает следующим образом.

Через загрузочный патрубок 3 непрерывно подают материал с размерами кусков не более 10 ми. От двигателя (не показан) вращают со скоростью 5-20 об/мин (большая скорость недопустима для продукта) вал

4 с установленными на нем ворошителем 11 и шаровым жерновом 7. Ворошитель 11 интенсифицирует подачу материала вниз и равномерно распределяет его по всему сечению корпуса 1.

Подвижная гребенка 13 иэ стержней

12 захватывает материал и перемещает. его вниз по спирали за счет наклона гребенки 13, при этом при взаимодействии верхних стержней гребенок 13 и

l5 дробятся самые крупные куски материала. Дробленые куски подхватываются нижележащими подвижными стержнями 12 и дробятся при взаимодействии со стержнями 14 неподвижной гребенки

15 на более мелкие куски за счет уменьшения расстояния между стержнями по вертикали. Максимальный зазор между стержнями каждой гребенки должен быть меньше максимального размера загружаемых кусков. Последующие зазоры между нижележащими стержнями уменьшаются так, чтобы зазор между последними стержнями был немногим более диаметра входящего между ними стержня смежной гребенки для исключения зацепления подвижных и неподвижных стержней друг от друга. Угол отклонения оси подвижной гребенки 13 от вертикали определяет силу давления на материал и зависит от его свойств. Минимальный угол наклона 5 выбран из условия создания минимального давления на слой материала, необходимого для транспортировки материала по спирали сверху вниз и используется для более мягких материалов.

Экспериментально установлено, что при меньших углах отклонения подвижные гребенки 13 при вращении не преодолевают образующейся пробки.

При угле наклона большем 20, за о счет уменьшения пути материала по спирали, сильно возрастает нагрузка на стержни и возникает деформация (изгиб) подвижных стержней 12, приводящая к зацеплению (удару) их со стержнями 14 и к выходу устройства иэ строя. В результате прохождения материала через узел предварительного измельчения куски измельчаются до 1,5-2 мм и при этом принудительно перемещаются вниз в рабочий зазор 8 между шаровым жерновом 7 и втулкой 9, где происходит тщатель1136836

5 -®о

Составитель Л.Чубукова

Техред 3.Палий КорректорС.Шекмар

Редактор Т.Митейко

Заказ 10360/5 Тираж 584

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП Патент ., г.ужгород, ул.Проектная, 4 ное окончательное измельчение до размера. менее 1 мм. Степень перетира устанавливают изменением величины рабочего зазора 8 путем подбора толшины регулировочного кольца 10.

Готовый продукт из зазора 8 поступает в приемную емкость или реактор (не показаны) для дальнейшего использования.

Предлагаемое устройство позволяет за счет устранения зависания обеспечить непрерывную его работу, т.е. повысить коэффициент использования .оборудования в 2-3 раза и снизить в 4 раза выход мелкодисперсной фракции, что приводит к исключению сбоев в технологической цепочке и к повышению качества целевого продукта.