Вибрационная мельница

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 02 С 19/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0л (л)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4812254/33 (22) 09.04.90 (46) 23.09.92.6юл. М 35 (71) 4непропетровский горный институт им,Артема и Институт проблем материаловедения АН УССР (72) В.П,Франчук, А.Г.Кухарь, Л.И.Ларина, Г,Г.Карюк, Е,И.Мошковский и А.И.Павленко (56) Авторское свидетельство СССР

N607586,,кл.В 02 С 19/16, 1976, (54) ВИБРАЦИОННАЯ МЕЛЬНИЦА (57) Использование: вибрационная мельница относится к устройствам для тонкого измельчения абразивных материалов, в частности искусственных алмазов, и может быть использована в химической, строиИзобретение относится к устройствам для сверхтонкого измельчения абразивных материалов, в частности искусственных алмазов и может быть использовано в химической, строительной промышленности и других областях народного хозяйства, где возникает необходимость в получении мелкодисперсной фракции определенного состава.

Известна вибрационная мельница (а.с, N 227833, заявл.28,03.67 г.,опубл.оф. бюлл, N- 30, 1968), включающая вибровозбудитель, упругие элементы, помольную камеру, разделенную перфорированными перегородками на рабочие секции, частично заполненные мелющими телами, загрузочный и выгрузочные патрубки. Вибровозбудитель выполнен в виде инерционного вибратора.

Недостатком известной мельницы является низкая эффективность и надежность работы при сверхтонком измельчении, обус„„5U„, 1763014А1 тельной промышленности и других областях народного хозяйства, где возникает необходимость в получении мелкодисперсной фракции определенного состава. Сущность изобретения: корпус помольной камеры в верхней и нижней частях имеет прорези, связанные перегрузочным каналом, выгрузочный патрубок имеет входные боковые отверстия и закреплен по оси камеры, а днище камеры выполнено в виде усеченного конуса с центральным отверстием, свободно посажено на выгрузочный патрубок и снабжено механизмом перемещения. При этом меньшее основание усеченного конуса направлено в сторону мелющих тел и связано с корпусом эластичной мембраной. 4 ил. ловленные действием насосного и конвекционного эффектов (В.А.Членов, Н.B.Михайлов "Виброкипящий слой", М., "Наука"1972, с,45-62), а также низкая энергонапряженность, и, следовательно, низкая удельная производительность, связанные с применением инерционного вибровозбудителя.

Наиболее близкой (прототипом) по технической сущности, конструктивному исполнению и достигаемому результату является вертикальная вибрационная мельница (а.с. N. 607586, заявл.1.10.76, опубл.24.04,78), включающая вибровозбудитель, упругие элементы, помольную камеру, разделенную перфорированными перегородками на рабочие секции, частично заполненные мелющими телами, загрузочный и выгрузочные патрубки. Патрубки служат для непрерывной подачи исходного материала и разгрузки измельченного про1763014

45

55 дукта, расположены соответственно в верхней и нижней части помольной камеры. В помольной камере отсутствует коническое днище и патрубки между собой не соединены каналом, В мельнице использован эксцентриковый вибровозбудитель, что позволяет повысить энергонапряженность в зоне измельчения, и, следовательно, — удельную и роизводител ьность.

Недостатками являются; невысокие эффективность и надежность при сверхтонком измельчении, обусловленные тем, что данная конструкция не позволяет получить мелкодисперсную фракцию измельчаемого материала, так как при расположении загрузочного патрубка сверху, исходный материал, поступая через него в помольную камеру, измельчается, проходя последовательно под действием гравитационных сил сквозь рабочие секции и выгружаясь в нижней части через выгрузочный патрубок, проходя таким образом только один цикл измельчения, в то время, как для получения мелкодисперсной фракции необходимо многократное повторение этого цикла.

При этом в помольной камере происходит нарушение равномерного распределения измельчаемого материала по всему объему камеры в межшаровом пространстве, вызванного действием насосного и конвекционного эффектов, действие которых направлено вертикально вверх и создает сопротивление нормальному продвижению измельчаемого материала вниз и приводит к забиванию рабочих секций.

Цель изобретения — повышение степени измельчения.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемой конструкции вибрационной мельницы, содержащей вертикально установленную помольную камеру, разделенную на секции перфорированными перегородками, загрузочный патрубок и разгрузочное устройство, помольная камера снабжена установленной снаружи пропускной течкой, а наружные секции верхней и нижней секций выполнены со щелями, сообщающимися между собой через течку, в которой установлен загрузочный патрубок выше уровня нижней секции; загрузочное устройство мельницы выполнено в виде клапана с шейкой и центральным выпускным отверстием, который эластичной кольцевой мембраной связан со стенкой камеры под нижней секцией, взаимодействует с клапанным седлом под нижней перегородкой и управляется механизмом подъема-опускания клапана.

Наличие щелей в верхней и нижней части корпуса и перепускной течки обеспечивает постоянную циркуляцию измельчаемого материала до получения готового продукта определенной крупности, предотвращая забивание рабочих секций камеры, способствуя равномерному распределению измельчаемого материала по всему объему помольной камеры, что повышает эффективность и надежность работы мельницы при сверхтонком измельчении, Выполнение днища помольной камеры в виде усеченного конуса, образованного эластичной мембраной с клапаном, направленного меньшим основанием в сторону мелющих тел, позволяет обеспечить наиболее эффективный процесс транспортировки измельчаемого материала вверх, что подтверждено экспериментальной проверкой, при этом центральное отверстие, выполненное в корпусе, служит для посадки днища на выгрузочный патрубок, а механизм перемещения обеспечивает его подвижность в вертикальной плоскости, что повышает эффективность процесса разгрузки, так как зафиксированное в крайнем нижнем положении, оно открывает боковые входные отверстия выгрузочного патрубка, обеспечивая поступление к нему готового материала. Закрепление загрузочного патрубка по оси камеры необходимо для обеспечения подвижности днища при его перемещении в вертикальной плоскости.

Эластичная мембрана, связывающая днище помольной камеры с корпусом, обеспечивает герметизацию днища и его подвижность в вертикальной плоскости, что повышает надежность процесса выгрузки с предотвращением потери готового продукта.

Таким образом, конструкция помольной камеры позволяет обеспечить эффективность и надежность процессов подачи, измельчения и выгрузки материалов при сверхтонком измельчении.

Других известных решений, имеющих признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, заявитель не обнаружил, в связи с чем следует считать, что решение обладает существенными отличиями и новизной.

На фиг.1 показан общий вид вибрацион- ной мельницы; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — помольная камера; на фиг.4 — нижняя часть корпуса помольной камеры.

Вибрационная мельница содержит эксцентриковый вибровозбудитель 1, установленный с помощью упругих элементов 2 на раме 3 и соединенный с помощью муфты 5 с электродвигателем 6. Помольные камеры

1763014

4 крепятся к кронштейнам вибровозбудителя 7 с помощью траверсы 8 и состоят из корпуса 9, разделенного перфорированными перегородками 10 на рабочие секции, частично заполненные мелющими телами

11. Корпус камеры 9 в верхней и нижней части имеет щели 12, соединенные перепускной течкой 13. Щели в верхней части расположены на уровне слоя мелющих тел, при этом ширина щелей меньше диаметра мелющих тел. Щели s нижней части корпуса расположены на уровне загрузочной полости 17, образованной коническим днищем

18 и ширина их соответствует ширине перепускной течки 13.

Загрузочный патрубок 14 установлен в нижней части перепускной течки 13 выше уровня нижней секции в корпусе камеры.

Разгрузочный патрубок 16 закреплен по оси

15 неподвижно и имеет входные отверстия в верхней части, Разгрузочный клапан камеры 18 выполнен в виде подвижного усеченного конуса с центральным отверстием, свободно посаженным на разгрузочный патрубок 16. Величина конусности клапана зависит от параметров режима работы камеры (амплитуда и частота колебаний) находится в пределах от 45 до 80 . Клапан 18 снабжен механизмом подъема-опускания, включающего верхнюю 21 и нижнюю 22 гайки, фиксирующие крайнее нижнее и крайнее верхнее положение клапана 18.

Эластичная мембрана 19, обеспечивающая герметизацию клапана 18, прикреплена к шейке клапана с одной стороны и к фланцу на стенке корпуса помольной камеры 20 в нижней ее части — с другой стороны.

Работа вибрационной мельницы осуществляется следующим образом.

Вращение от электродвигателя 6 через упругую муфту 5 передается вибровозбудителю 1. Последний сообщает помольным камерам 4 колебания по прямолинейной траектории в вертикальной плоскости. Исходный материал в объеме, зависимом от объема помольной камеры, через загрузочный патрубок 14 поступает в перепускную течку 13 и далее под действием гравитационных сил через нижние щели в корпусе помольной камеры поступает в загрузочную полость 17, При этом конический клапан 18 находится в крайнем верхнем положении и поджат гайкой 21. При вертикальной вибрации в корпусе помольной камеры возникает явление, известное под названием насосный эффект, вызванное движение мелющих тел. Под действием этих сил происходит транспортирование измельчаемого материала сквозь отверстия перфорированных перегородок 10 в межшаровое пространство

40 рабочих секций и равномерное его распределение по всему объему камеры. Действие насосного эффекта усиливается по мере измельчения материала. Помимо насосного эффекта при работе мельницы в корпусе помольной камеры при ее вертикальном расположении проявляется и конвекционный эффект, так как в измельчаемых устройствах аналогичного назначения происходит интенсивный нагрев мелющих тел и образуется направленный вверх поток нагретого воздуха, увлекающий за собой вверх частицы иэмельчаемого материала.

Пройдя сквозь слои мелющих тел всех рабочих секций, измельчаемый материал через верхние щели 12 в корпусе камеры поступает в перепускную течку 13 и далее через нижние щели в корпусе камеры вновь поступает в загрузочную полость 17.

Таким образом, измельчаемый материал циркулирует в помольной камере в течение определенного времени, необходимого для получения готового продукта определенной крупности.

По истечении определенного времени мельница выключается, конический клапан

18 фиксируется в крайнем нижнем положении с помощью гайки 22, открывая при этом входные отверстия разгрузочного патрубка

16, обеспечивая поступление к нему готового материала. При этом мембрана 19 образует коническую поверхность с конусностью, обратной конусности клапана. Выгрузка материала происходит при работающей мельнице, что позволяет очистить мелющие тела от измельчаемого материала.

Таким образом обеспечивается эффективность и надежность вибрационной мельницы при сверхтонком измельчении.

С целью экспериментальной проверки разработан образец вибрационной мельницы MBB-0,15-3.

Предложенная конструкция по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: позволяет использовать действия насосного и конвекционного эффектов при сверхтонком измельчении для обеспечения оптимальной концентрации измельчаемого материала в межшаровом пространстве рабочих секций помольной камеры по всему объему, устраняя тем самым забивание рабочих секций и повышая эффективность и надежность процесса измельчения; позволяет получить более тонкий продукт измельчения; предотвращает потери готового продукта в процессе выгрузки, 1763014

Формула изобретения

Вибрационная мельница, содержащая вертикально установленную помольную камеру с межсекционными перфорированными перегородками, загрузочный патрубок и разгрузочное устройство, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения степени измельчения, она снабжена установленной снаружи камеры перепускной течкой, а наружные стенки верхней и нижней секций выполнены со щелями сообщения этих секций через течку, при этом загрузочный патрубок установлен в течке выше уровня нижней секции, а разгрузочное устройство

5 выполнено в виде клапана с шейкой и выпускным отверстием, эластичной кольцевой мембраны, соединяющей шейку со стенкой камеры под нижней секцией, клапанного седла под нижней перегородкой и механиз10 ма подъема-опускания клапана.

1763014

1?63014

4ьГ 4

Составитель В.Франчук

Техред M.Ìoðlåíòàë Корректор 3.Салко

Редактор А.Ворович

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3407 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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