Измельчитель хрупкого материала

 

Использование: измельчение хрупких материалов в промышленности строительных материалов, в химической, обогатительной и энергетической отраслях промышленности. Сущность изобретения: измельчитель содержит два горизонтально расположенных валка 1 и 2, питающую течку 5, смещенную в сторону неподвижного валка 1 и снабженную побудителем в виде огибающей нижний приводной и верхний натяжной барабаны 10 и 11 гибкой ленты 9 с выступами, рабочая ветвь которой обращена внутрь течки и движется сверху вниз. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (13) (s<)s В 02 С 4/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4854133/33 (22) 26.07.90 (46) 07.06,93. Бюл. М 21 (71) Всесоюзный научно-ис(;ледовательский институт цементного машиностроения (72) П.И.Миронов. А.С.Князев, А.В,Наседкин и В.В.Чулков (56) Авторское свидетельство СССР

N. 680907, кл. В 02 С 4/02, 1976, .(54) ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ХРУПКОГО МАТЕРИАЛА (57) Использование: измельчение хрупких ма.териалов в промышленности строительных материалов, в химической, обогатительной и энергетической отраслях промышленности.

Сущность изобретения: измельчитель содержит два горизонтально расположенных валка

1 и 2, питающую течку 5, смещенную в сторону неподвижного валка 1 и снабженную побудителем в виде огибающей нижний приводной и верхний натяжной барабаны 10 и 11 гибкой ленты 9 с выступами, рабочая ветвь которой обращена внутрь течки и движется сверху вниз. 2 з.п. ф-лы, 2 ил, 1819671

Изобретение относится к технике сухого измельчения хрупких материалов и Может быть использовано в промышленности строительных материалов, в химической, обогатительной и энергетической отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение эффективности измельчения и увеличеwe производительности.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг,1 и 2), на котором представлено устройство измельчителя с двумя вариантами устройств вращающихся побудителей: побудитель с рабочим органов в аиде бесконечной ленты, огибающей приводной барабан, и побудитель в виде одного приводного барабана, а также соотношения между геометрическими размерами, определяющими положение и размеры рабочего органа (барабана) побудителя. Измельчитель включает в себя неподвижный измельчающий валок и подвижный измельчающий валок 2, присоединенный к гидропневматическому прижимному устройству (на чертеже не показано), индивидуальный привод неподвижного и подвижного валков (на чертеже не показаны), станину 3 с пылезащитным кожухом 4, загрузочную течку 5, канал которой смещен в сторону неподвижного валка

1, побудитель 6, заключенный в кожух 7, присоединенный к загрузочной течке 5, разгрузочный бункер 8. В одном исполнении устройство побудителя содержит рабочий орган в виде бесконечной ленты 9. непрерывно движущейся, огибая нижний приводной барабан 10 и верхний натяжной барабан 11. В верхней части загрузочной течки 5 со стороны побудителя установлена перегородка 12, препятствующая попаданию материала в нерабочую часть побудителя 6. В другом исполнении устройство побудителя содержит рабочий орган в виде одного приводного барабана 13. С нижней стороны приводного барабана 10 с лентой 9 или барабана 13 с некоторым зазором к их поверхности установлена с вогнутой криволинейной рабочей поверхностью наклонная регулируемая перегородка-отсекатель 14, для отсекания материала от поверхности барабана 10 с лентой 9 или барабана 13.

Измельчитель работает следующим образом.

Исходный материал, подлежащий измельчению, подается в загрузочную течку 5, в зоне "Г которой перемещается вниз под воздействием гравитационных сил, затем с одной стороны течки соприкасается с рабочей поверхностью ленты 9 или барабана 13, благодаря чему часть материала в этой зоне

10

15 более интенсивно перемещается вниз. В результате в межвалковом пространстве в зоне "П" материал увлекается под воздействием рабочего органа побудителя (ленты 9 или барабана 13) и рабочей поверхности неподвижного измельчающего валка 1 в более узкий зазор вп между измельчающими валками 1 и 2 и более интенсивно уплотняется, устраняется воэможность образования "зоны застоя" материала. Благодаря этому на более ранней стадии происходит иэмельчение материала в плотном слое, повышается эффективность измельчения.

Толщина плотного слоя измельчаемого материала (в наиболее узком зазоре между валками) может быть соответственно увели = чена производительностью измельчителя.

Благодаря наличию регулируемой наклонной перегородки (отсекателя) 14 исклю20 чается затягивание материала в зазор между лентой 9 или барабаном 13 побудителя и рабочей поверхностью подвижного измельчающего валка 2, благодаря криволинейной вогнутой рабочей поверхности.

Оптимальная линейная скорость ленты

9 или окружная скорость барабана 13 побудителя устанавливается в зависимости от свойств и гранулометрического состава исходного измельчаемого материала, а

30 величины зазоров между лентой 9 (барабаном 13) побудителя, неподвижным измельчающим валком 1 и подвижным измельчающим валком 2 устанавливаются минимальными.

35 Для увеличения захватывающей способности рабочих органов побудителей (ленты 9 или барабана 13) их рабочие поверхности моryt быть снабжены небольшими выступами, равномерно расположенными по длине лен40 ты 9 (по окружности барабана 13).

Ниже приводятся обоснования величин скорости рабочих органов побудителей и зазоров между рабочими органами побудителя (ленты 9 или барабана 13) и неподвижным

1 и подвижным 2 иэмельчающими валками, а также обоснование выбора размеров (диаметра барабана) побудителя.

Очевидно, что линейная скорость ленты или окружная скорость барабана побудите50 ля Чт не может быть выше окружной скорости иэмельчающих валков иэмельчителя Ч, во избежание выброса материала наружу через зазоры между продольными стенками загрузочной течки (бункера) и измельчаю55 щими валками. Для уменьшения износа рабочих поверхностей побудителя и рабочих поверхностей измельчающих валков необходимо иметь минимальные скорости рабочих органов побудителя. При этом ее величина должна быть не ниже средней ско1819671 рости подачи материала UM в питающей течке в зоне над междувалковым пространством.

Как показали расчеты параметров двухвалковых прессов (пресс-валковых измельчителей) клинкера (расчеты выполнены в составе разработанных технических заданий на проектирование иэмельчителей с диаметром валков 1000 мм и 1500 мм), относительная скорость подачи материала

UM

Uì = — = 0,1 — 0,2, Чв откуда Ом = (0,1-0.2) Чв.

Так как скорость рабочих органов побудителя всегда должна быть не меньше средней скорости подачи материала в течке, то, следовательно

V„> UM или V„> (0,1-0,2) Чв

Учитывая, что захватывающая способность измельчающих валков двухвалкового измельчителя, при прочих равных условиях, зависит от свойств загружаемого материала. в качестве верхнего предела скорости рабочих органов побудителя (линейной скорости леыты или окружной скорости бараба на) должна быть принята величина, несколько меньшая величины окружной скорости измельчающих валков; Поэтому принимается максимальная скорость побудителя Чл = 0,8 Vff Vg, при которой направлейие вектора скорости частиц, увлекаемых рабочим органом побудителя, в зоне, близкой к поверхности измельчающего валка 2, будет близким к направлению вектора сред: ней скорости движения материала в межвалковое пространство.

Следовательно, величина линейной (окружной) скорости рабочего органа побудителя устанавливается в пределах

Vff = (0,1 — 0.8) Vs. . Минимальная величина зазора е между рабочим органом побудителя (ленты 9 или барабана 13) и подвижным измельчающим валком 2 будет иметь место при установленном первоначально минимальном зазоре между иэмельчающими валками. Его вели. чина должна быть не меньше суммы величины выступов (неровностей) рабочей поверхности измельчающего валка 2 и выеоты выступов, помещенных на рабочей поверхности рабочих органов побудителя (ленты 9 или барабана 13), т.е. е >2f, О+ г где f - — — средняя ееяинине еист

2 пов; f< — величина выступов на рабочей поверхности подвижного измельчающего

5 валка; fg — величина выступов на рабочем органе побудителя (ленты 9 или барабана 13).

На основании выполненных во ВНИИцеммаше разработок пресс-валковых иэ10 мельчителей с измельчающими валками диаметром 0 = 1000 мм и 0 = 1500 мм путем пересчета определено, что fi = 0,0040. Если Гг = 0,006, то f = 0,05D. Следовательно, е = 2f = 0,01D. Поэтому для предлагаемого

15 устройства измельчителя ! мин > 0,010, где 0 — номинальный диаметр гладкой рабо20 чей поверхности измельчающего валка.

Для определения минимальной величины зазора К между рабочей поверхностью неподвижного измельчающего валка 1 и рабочим органом побудителя (ленты 9 или ба25 рабана 13), определяющей проходное сечение S» = К Lp, где Lp - длина рабочей поверхности измельчающего валка, учитывается возможность увеличения плот30 ности исходного материала до величины

"плотности утряски" (уплотнение за чет взаимного перемещения частиц без их разрушения)

При предварительном измельчении

35 (прессованием) между двумя валками цементного клинкера при давлении в плотном слое рм = 150 МПа плотность полученного агломерата о = 2,45 т/м .при исходной насыпной плотности и = 1,46 т/м, 40 При это степень уменьшения объема материала составляет бч = = — .= 1,7, 2,45 р. 146

45 где рп = 2,45 т/м — плотность измельченноз го валками цементного клинкера (агломерата): рн = 1,46- насыпная плотность исходно50 го клинкера, помещенного в загрузочной течке (бункере) измельчителя, Средняя плотность измельченного клинкера в межвалковом пространстве

)Ъ + 1,46 +2,45 1,955 l

+p.—

В зоне зазора К между рабочей поверх.ностью неподвижного измельчающега вал1819671 (2 В+в ка и рабочей поверхностью подающего рабочего органа (ленты, огибающей барабан, . или барабана) побудителя плотность предварительного уплотненного клинкера ф всегда меньше средней плотности клинкера ; т.к. здесь еще не происходит из.мельчение кусков и частиц материала, а только их более плотное упорядоченное расположение (до плотности утряски);

Следовательно, всегда рс < р р.

Принимается р. - 1,1 рд = 1,1х1,461,6 т/мэ.

Так как где  — ширина загрузочной течки в плоскости, перпендикулярной осям вращения измельчающих валков;. Предлагаемая конструкция обладает следующими преимуществами перед прототипом.

Благодаря применению побудителя и уплотнению материала возможно увеличение не менее как на 20 — 30 окружной скорости иэмельчительных валков, а также увеличивается толщина слоя (ленты агломерата) эа счет более плотной подачи исходного материала в зазор.

Эти два фактора существенно позволяют увеличить производительность не менее чем на 207 и эффективность измельчения.

A также снижаются удельные расходы электроэнергии -на 207, Формула изобретения

1. Измельчитель хрупкого материала, содержащий корпус, два горизонтально расположенных измельчающих валка, один иэ которых подвижный, гидропневматическое устройство для прижима подвижного

V — локальный объем клинкера в зоне зазора К;

VH — объем насыпного клинкера в загрузочной течке измельчителя.

Так как В «16 =09 то

К 1,46

К «0,9.

При известных значениях величин и

0,5D, е, К, вл и выбранного из конструктив10 ных соображений величины угла рмежду линией центров 0-01 измельчающих валков

1 и 2 и линией центров 01-0z между центрами подвижного измельчающего валка 2 и барабана 10 (13) рабочего органа побудите15 ля можно определить величину радиуса r барабана побудителя путем решения квадратного уравнения, полученного из следующего выражения для трехугольника 001th соответственно согласно "теореме косину20 сов" валка, установленную. над валками и смещенную в сторону неподвижного валка питающую течку, разгрузочное устройство и

25 приводы валков, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью повышения эффективности измельчения и увеличения производительности, питающая течка снабжена установленным у ее обращенной в сторону

30 подвижного валка стенки побудителем, выполненным в виде огибающей нижний приводной и верхний натяжной барабаны бесконечной ленты, рабочая ветвь которой обращена внутрь течки и движется сверху

35 вниз, 2. Измельчитель по п.1, о т л и ч а ющ и й,с я тем, что лента на ее рабочей стороне выполнена с равномерно расположенными выступами.

40 3. Иэмельчитель по пп.1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен установленным у нижней части ленты отсекателем материала с обращенной в рабочую зону . вогнутой криволинейной поверхностью.

1819671

15 1Р I Х

Составитель П, Миронов

Редактор Т. Федотов Техред M. Моргентал Корректор И. Шмакова

Заказ 1995 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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