Установка для измельчения и пневмосепарации сыпучих материалов

 

Изобретение относится к технологии и технике тонкого сухого измельчения твердых материалов (М) в вентилируемых мельницах и м.б. использовано в обогащении полезных ископаемых, в энергетической , химической и других отраслях пром-ти. Цель изобретения - повышение эффективности работы установки за счет обеспечения независимых режимов пневмопотоков в мельнице (М) 1 и пневмосепараторе (ПС) 8 многопродуктового разделения измельченного материала (ИМ) по крупности. Линия 4 вывода из М 1 пневмопотока с ИМ сообщена с циклоном 7 патрубками выгрузки ИМ и аспирационным. С патрубком выгрузки ИМ сообщен узел 9 подачи его в ПС 8. Выполненный в виде беличьего колеса с приводом его осевого вращения ПС 8 внутренней полостью сообщен с линией 15 отсоса мелкого ИМ из ПС 8. Узел 9 установлен над беличьим колесом. Крупные и средние продукты ИМ из сборников 10-12 ПС 8 поступают в М 1 по линии 19 возврата. Пневмомагистраль 17 связывает нагнетательный патрубок вентилятора 14 с входом в М 1. При измельчении синтетического рубина крупностью 40-80 мкм способ по сравнению с известным позволяет повысить КПД классификации с 60-65 до 80-85%, производительность по готовому продукту на 2,5-3,1 кг/ч. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., I табл. « (Л 3 г, оо to 00 о о ьо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО!.!ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1328002

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (О

CD

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 4040542/29-03 (22) 20.03.86 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. M. В. Ломоносова (72) Г. М. Коновенко, А. А. Нетребский и М. В. Рыбников (53) 621.926.5:622.767.55 (088.8) (56) Смышляев Г. К. Воздушная классификация в технологии переработки полезных ископаемых. — М.: Недра, 1969, с. 82—

88.

Авторское свидетельство СССР № 1003894, кл. В 02 С 19/00, 1980. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И

ПНЕВМОСЕПАРАЦИИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к технологии и технике тонкого сухого измельчения твердых материалов (М) в вентилируемых мельницах и м.б. использовано в обогащении полезных ископаемых, в энергетической, химической и других отраслях пром-ти. (4 В 07 В 9 02, В 02 С 23 08

Цель изобретения — повышение эффективности работы установки за счет обеспечения независимых режимов пневмопотоков в мельнице (М) 1 и пневмосепараторе (ПС)

8 многопродуктового разделения измельченного материала (ИМ) по крупности. Линия

4 вывода из М 1 пневмопотока с ИМ сообщена с циклоном 7 патрубками выгрузки

ИМ и аспирационным. С патрубком выгрузки

ИМ сообщен узел 9 подачи его в ПС 8. Выполненный в виде беличьего колеса с приводом его осевого вращения ПС 8 внутренней полостью сообщен с линией 15 отсоса мелкого

ИМ из ПС 8. Узел 9 установлен над беличьим колесом. Крупные и средние продукты ИМ из сборников 10 — 12 ПС 8 поступают в М 1 по линии 19 возврата. Пневмомагистраль 17 связывает нагнетательный патрубок вентилятора 14 с входом в М 1. При измельчении синтетического рубина крупностью 40 — 80 мкм способ по сравнению с известным позволяет повысить КПД классификации с 60 — 65 до 80 — 85%, производительность по готовому продукту на 2,5 — 3,1 кг/ч. ! з.п. ф-лы, 1 ил., I табл.

1328002

Изобретение относится к технологии и технике тонкого сухого измельчения твердых материалов в вентилируемых мельницах и может быть использовано в обогащении полезных ископаемых, в энергетической, химической, металлургической, строительной, радиоэлектронной и других отраслях промышленности, где необходимо получение тонкоизмельченных порошков различного гранулометрического состава.

Целью изобретения является повышение эффективности работы установки за счет обеспечения независимых режимов пневмопотоков в мельнице и пневмосепараторе.

На чертеже представлена общая схема установки.

Установка состоит из вентилируемой мельницы 1 с приводом 2, входным патрубком

3 и линией 4 вывода из мельницы пневмопотока с измельченным материалом, бункера 5 с загрузочным приспособлением 6, циклона 7 с патрубком выгрузки материала и аспирационным патрубком, пневмосепаратора 8 многопродуктового разделения измельченного материала по крупности в виде беличьего колеса с приводом его осевого вращения (не показан), узла 9 подачи измельченного в пневмосепаратор, сборников

10 — 12 крупных и средних продуктов пневмосепарации, фильтра 13, вентилятора 14, линии 15 отсоса мелкого продукта с пневмопотоком из сепаратора, трубопровода 16 связи аспирационного патрубка циклона с фильтром и отсасываюгцим патрубком вентилятора, пневмомагистрали 17, связывающей нагнетательный патрубок вентилятора с входом в мельницу, газохода 18, линии 19 возврата крупных и средних продуктов из сборников пневмосепаратора в мельницу, линии 20 вывода этих же продуктов из сборников !0—

12, делителя 21.

Для предотвращения подсосов внешнего воздуха и проскока обратного потока все выгрузочные патрубки аппаратов установки оборудованы затворами 22.

Линия 4 вывода из мельницы пневмопотока сообщена с циклоном, а узел подачи измельченного материала в пневмосепаратор сообщен с патрубком выгрузки материала из циклона и установлен над беличьим колесом. Внутренняя полость беличьего колеса сообщена с линией отсоса мелкого продукта с пневмопотоком из пневмосепаратора.

Установка работает следующим образом.

Исходный материал из бункера 5 загрузочным приспособлением 6 подается в мельницу il через входной патрубок 3. Одновременно с исходным материалом в мельницу 1 через входной патрубок 3 поступают крупные и средние классы из сборников 10 и 12 по линии 19 и при необходимости вентилирующий агент из делителя 2! по пневмомагистрали 17 или сушильно-вентилирующий агент по газоходу 18. Газоматериальный по5

1О

55 ток, содержащий готовый продукт (нужные классы крупности), выносится из мельницы

1 вследствие разрежения, создаваемого вентилятором 14, через линию 4 и поступает в циклон 7. В последнем измельченный материал обеспыливается и осаждается под воздействием центробежных сил, а вентилирующий агент с наиболее тонкими частицами продукта (пылью) выносится вентилятором 14 через трубопровод 16 в фильтр

13, где очищается от тонких частиц и через делитель 21 может при необходимости, если это сушильно-вентилирующий агент, поступать в мельницу 1 через пневмомагистраль 17 или выводиться в атмосферу, если этот вентилирующий агент — воздух.

Измельченный материал из циклона 7 под действием гравитационных сил через затвор

22 поступает через узел 9 в пневмосепаратор 8, где после разрушения агрегатов крупные и средние классы (более верхнего граничного диаметра разделения) подаются в сборники 10 и !2 и направляются линией 19 через входной патрубок 3 в мельницу I на доизмельчение. Узкий класс крупности (менее верхнего и более нижнего граничных диаметров разделения) выделяется в сборник 11 и транспортной линией 20 выводится из процесса. Если необходимости в выделении промежуточного узкого класса нет, то его направляют на доизмельчение в мельницу 1.

Мелкий продукт (менее нижнего граничного диаметра разделения) через линию

15 выносится из пневмосепаратора 8 и, если нет необходимости в его использовании как самостоятельного, подается в фильтр

13 через делитель 21, где осаждается и через затвор 22 поступает в бункер мелкого продукта (не показан) .

В предлагаемой установке технологическая независимость измельчения и пневмосепарации по режимным параметрам позволяет достигать оптимальный режим измельчения практически по любой крупности, не влияя на режимы пневмосепарации.

В известных установках расход вентилирующего агента через мельницу и воздушнопроходной сепаратор одинаков и далеко не всегда он одновременно соответствует оптимальному режиму измельчения пневмосепарации.

Зоны классификации воздушно-проходного сепаратора, и особенно отжимающее сопло, способствуют интенсивному агрегатированию частиц и повышению аэродинамического сопротивления установки. В предлагаемой установке воздушно-проходной сепаратор отсутствует, что снижает аэродинамическое сопротивление установки и расход электроэнергии на вентиляцию. Кроме того, одновременно с осаждением измельченного материала в циклоне происходит его обеспыливание, т.е. частичное или полное выделение наиболее мелких (наиболее склонных к

1328002

Параметры предлагаемому известному

Содержание мелкой фракции -80 мкм,X

20-30

10 — 15 в возврате в готовом материале

90-94

94-96

Выход класса 40

80 мкм, . от загрузки 65-60

45-40 агрегатированию) классов, которые выводятся сразу в фильтр, что значительно улучшает условия последующей классификации.

При этом выделения более крупных частиц вместе с наиболее мелкими при правильном выборе циклона не происходит, о чем свидетельствует длительная практика эксплуатации циклонов.

В пневмосепараторе в виде беличьего колеса разрушение агрегатов частиц с последуюгцим их высококоэффективным разделением достигается за счет удара, сообщающего агрегатам, а в конечном итоге и частицам, составляющим агрегаты, кинетическую энергию, равную энергии разрушения самых прочных агрегатов.

При этом частицы материала крупные и наиболее склонные к агрегатированию, и в основном составляющие агрегаты мелкие, получают разное значение начальных скоростей движения, так как коэффициент упругости агрегатов е"р всегда меньше коэффициента упругости крупной монолитной частицы е. Тогда разница в значениях кинетической энергии, полученной крупными и мелкими частицами, более значительна, так как значение скорости в определении кинетической энергии во второй степени.

Экспериментальная проверка предлагаемой установки проводилась в лабораторных условиях.

Исходным сырьем для исследований приняты синтетический рубин, сапфир, лейкосапфир и другие материалы, используемые в качестве наполнителей герметизирующих компаундов радиоэлектронной аппаратуры.

Крупность исходного сырья, поступавшего на измельчение, не превышает 15—

20 мм. Загрузка материала составляет 18—

20 кг/ч. Объем вентилируюгцего агента через измельчительную установку составляет

1000 — 1200 м /ч. Измельченный материал, содержащий 30 — 50Я класса — 80 мкм, выносится воздухом за счет разрежения, создаваемого вентилятором, в циклон, где под действием центробежных сил измельченный материал обеспыливается по классу 15—

20 мкм, который выносится на осаждение в фильтр. Вследствие низкой разделительной способности циклона, обусловленной конструктивными особенностями, осажденный материал засоряется мелкими классами, в то время как неосажденный (пыль) содержит — 20 мкм до 90 — 95Я. Осажденный материал вибрационным питателем подается в пневмосепаратор в виде беличьего колеса, где повергается удару. При этом частицы получают ускорение в направлении удара, составляющее, например, для частиц

40 — 80 мкм, примерно 2-10 м/с . Под действием удара частицы более 80 мкм выносятся из зоны разделения и возвращаются на доизмельчение в мельницу. Содержание класса +80 мкм в этом материале составляет 85 — 90Я. Частицы менее 80 мкм захватываются центробежным турбулентным потоком, в котором разделяются по классу

40 мкм. Частицы менее 40 мкм подаются на осаждение в фильтр. Содержание класса — 40 мкм в этом мелком продукте составляет 90 — 95 Г . Класс 40 — 80 мкм под действием центробежных сил выделяется в бункер и выводится из процесса, а если в этом нет необходимости, возвращается в мельницу. Содержание класса 40 — 80 мкм

ЗО в этом продукте составляет 85 — 90Я.

Результаты испытаний известной и предлагаемой установок для измельчения и пневмосепарации сыпучих материалов (синтетический рубин крупностью 15 — 20 мм) представлены в таблице.

35 Данные, приведенные в таблице, указаны в пределах достижения оптимальной области, в которой и возможны колебания технологических параметров. При этом с повышением качества готового продукта технологические показатели снижаются.

1328002

Пр од олже ни е таблицы

Параметры

Показатели по способу предлагаемому известному

Производительность по классу -80 мкм, кг/ч

17-16,5

20-18

Переизмельчение материала, 7 от загрузки 35-40

55-60

Достигнутый КДП классификации, 7

85-80

65-60

Формула изобретения

Составитель О. Попов

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 3425/10 Тираж 538 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из данных таблицы следует, что применение предлагаемой установки при измельчении синтетического рубина, используемого в крупности 80 — 40 мкм в качестве наполнителя герметизирующих компаундов РЭА, позволяет в сравнении с известной, снизить содержание мелочи в возврате на 10 — 15%, повысить содержание мелкого в готовом продукте на 2 — 4% и производительность по готовому продукту на

3,1 — 2,5 кг/ч, а также снизить переизмельчение материала на 20% и соответст- 30 венно повысить выход фракции 40 — 80 мкм на 20%, повысить КПД классификации с

60 — 65% до 80 — 85%.

1. Установка для измельчения и пневмосепарации сыпучих материалов, включающая мельницу с загрузочным приспособлением, пневмосепаратор многопродуктового разделения измельченного материала по круп- 4О ности, циклон с патрубком выгрузки материала и аспирационным патрубком, сообщенным с фильтром и отсасывающим патрубком вентилятора, пневмомагистраль, связываю1цую нагнетательные патрубки вентилятора с входом в мельницу, линию вывода из мельницы пневмопотока с измельченным материалом, узел подачи измельченного материала в пневмосепаратор, линию возврата крупных и средних продуктов из сборников пневмосепаратора в мельницу и линию отсоса мелкого продукта с пневмопотоком из пневмосепаратора, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы установки за счет обеспечения независимых режимов пневмопотоков в мельнице и пневмосепараторе, линия вывода из мельницы пневмопотока с измельченным материалом сообщена с циклоном, а узел подачи измельченного материала в пневмосепаратор сооб1цен патрубком выгрузки материала из циклона.

2. Установка по п. 1 отличающаяся тем, что пневмосепаратор выполнен в виде беличьего колеса с приводом его осевого вращения, сообщенного внутренней полостью с линией отсоса мелкого продукта с пневмопотоком из пневмосепаратора, при этом узел подачи измельченного материала установлен над беличьим колесом.