Способ ударного дробления и дробилка для его осуществления
Изобретение предназначено для дезинтеграции и переработки горных пород и руд. Способ ударного дробления включает загрузку материала, разрушение встречно направленными импульсами двояковогнутых ударных отражательных поверхностей с массой, увеличивающейся от центра вращения вдоль общей оси симметрии синхронизированных между собой роторов, при этом исходный материал подают в зону действия нижних роторов первичного дробления, ударные отражательные поверхности которых ориентируют по нормали к траектории движения исходного материала, роторы вторичного дробления располагают каскадно над нижними роторами, ударные отражательные поверхности роторов вторичного дробления ориентируют по нормали к линиям вероятного направления вылета материала с поверхности нижних роторов, при этом зона их действия перекрывает сектор вылета исходного материала с поверхности нижних роторов. Дробилка предназначена для осуществления указанного способа. Изобретение позволяет повысить качество измельчения и упростить эксплуатацию и ремонт. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области дезинтеграции и переработки горных пород и руд и предназначено для использования в горнодобывающей, перерабатывающей, химической промышленностях, перерабатывающих твердые полезные ископаемые.
Известен способ ударного действия и дробилка для ее осуществления [1], включающий разрушение материала встречно направленными синхронизированными импульсами рабочего органа и отражательных элементов, ударная поверхность которых ориентирована по нормали к векторам скорости частиц, направленных рабочим органом.
Дробилка для его осуществления, содержащая корпус с ротором первичного дробления, над которым расположены роторы вторичного дробления, установленные с возможностью синхронного вращения и имеющие двояковогнутые ударные отражательные поверхности, с массой, увеличивающейся от центра вращения роторов вдоль общей оси симметрии, а радиус отражательных поверхностей выполнен равным расстоянию от точки пересечения плоскости питающего лотка с окружностью ротора первичного дробления до общей отражательной поверхности роторов вторичного дробления. Недостатком данного способа ударного дробления и конструкции дробилки является то, что дробилка не рассчитана на применение эффекта саморазрушения дробимых материалов за счет удара от столкновения между собой. Сложной является регулировка крупности помола готового продукта посредством установки решеток, которые засоряются крупными недоизмельченными продуктами, а выгребание их при помощи лопастей роторов первичного дробления приводит к сильному износу решетки и лопастей.
Наиболее близким решением по технической сущности к заявляемому является способ комбинированного ударного действия и дробилка для ее осуществления [2], включающие разрушение встречно направленными импульсами рабочих органов и отражательных элементов, синхронизированных между собой. Направления движения частиц, сообщаемые рабочими органами при первичном ударе, ориентированы по отношению друг к другу под углом не менее 45°, ударную поверхность отражательных элементов ориентируют по нормали к результирующему направлению импульса, приобретаемого кусками породы после столкновения, а ударные импульсы от отражательных элементов ориентируют по отношению к дополнительным нижним отражательным элементам противоположно по одной оси.
Дробилка для осуществления данного способа содержит корпус с загрузочным патрубком, делителем исходного материала на верхней части, питающим лотком, выгрузным патрубком, установленной в нем симметрично парой роторов первичного дробления, над которой расположена пара роторов вторичного дробления, имеющие двояковогнутые ударные отражательные поверхности и дополнительной парой роторов вторичного дробления, расположенных на нижней части корпуса.
Недостатком данной дробилки является неравномерность распределения кускового материала по двум дополнительным питающим лоткам, из-за чего уменьшается вероятность ударного столкновение кусков друг с другом в центре корпуса дробилки, следовательно, увеличивается процент косых непродуктивных динамических контактов кусков руды с рабочей поверхностью роторов. При этом дробилка с двумя питающими лотками имеет сложную конструкцию, что также усложняет эксплуатацию и ремонт.
Отмеченные недостатки могут быть устранены в предлагаемом способе ударного дробления, включающем загрузку материала, разрушение встречно направленными импульсами двояковогнутых ударных отражательных поверхностей с массой, увеличивающейся от центра вращения вдоль общей оси симметрии синхронизированных между собой роторов, и выгрузку, отличающийся тем, что исходный материал подают в зону действия нижних рабочих первичного дробления, ударные отражательные поверхности которых ориентируют по нормали к траектории движения исходного материала, роторы вторичного дробления располагают каскадно над нижними роторами, причем ударные отражательные поверхности роторов вторичного дробления ориентируют по нормали к линиям вероятного направления вылета материала с поверхности нижних роторов, при этом зона их действия перекрывает сектор вылета исходного материала с поверхности нижних роторов, а дробилка для его осуществления, содержащая корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочными патрубками, в котором размещены три пары симметрично расположенных и синхронизированных между собой роторов, имеющих двояковогнутые ударные отражательные поверхности, с массой, увеличивающейся от центра вращения роторов вдоль общей оси симметрии, отличается тем, что загрузочный патрубок расположен с возможностью центральной загрузки исходного материала на нижние роторы первичного дробления, две пары роторов вторичного дробления установлены над нижней парой роторов каскадно, отражательные поверхности роторов вторичного дробления ориентированы по нормали к вероятному направлению вылета кусков с поверхности нижних роторов, а зоны их действия перекрывают вероятный сектор вылета.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с аналогом показывает, что в аналоге используется ударное дробление частиц активными механическими органами со встречно направленными импульсами, при этом возможно встречное столкновение частиц по одной линии, однако при предлагаемом симметричном расположении всех шести роторов в предлагаемом варианте в рабочей зоне дробилки создается объемное геометрическое пространство взаимного ударного столкновения кусков дробимого материала друг с другом. При этом эффект дезинтеграции и степень дробления значительно увеличиваются. Таким образом, заявляемая дробилка соответствует критерию изобретения "новизна".
Известны технические решения, в частности у прототипа, в которых создаются условия для направленного разрушения кусков дробимого материала в результате ударного столкновения друг с другом. Однако неравномерность распределения кускового материала по двум периферийным питающим лоткам резко уменьшает вероятность равнозначимого ударного столкновения кусков друг с другом в центре корпуса дробилки, тем более для формирования результирующего вектора направления последующего перемещения вверх в зону действия верхних отражательных элементов (роторов). При этом увеличивается процент косых непродуктивных динамических контактов кусков руды с поверхностью роторов. В предлагаемом варианте дробления значительно упрощается подача исходного материала в дробилку одним потоком сверху вниз, при этом функцию первичного дробления принимает на себя нижняя пара роторов, которая одновременно определяет условия вывода готового продукта по крупности за счет величины зазора между роторами (функция контроля), а также функцию возврата непродробленного материала в процесс вторичного дробления. Кроме того, ротора первичного дробления выполняют и функцию делителя за счет синхронного противоположного вращения, где куски исходного материала разлетаются по двум симметричным расходящимся секторам по направлению к роторам вторичного дробления и не препятствуют движению (падению) исходных кусков. Две пары роторов вторичного дробления обеспечивают высокую вероятность встречного ударного столкновения кусков, подаваемых от ударной поверхности первичного ротора, перекрывая наиболее вероятный сектор вылета кусков. В результате эффективность дробления существенно увеличивается и значительно упрощается конструкция дробилки. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".
Принципиальная схема конструкции дробилки представлена на чертеже. Исходный материал, загружаемый сверху, попадая под действие первичных роторов, находящихся в нижней части корпуса дробилки, подвергается разрушению, затем куски получают импульс по направлению к вторичным роторам. Сектора вылета кусков с захватом их зонами воздействия верхних роторов вторичного дробления обозначены треугольниками АВС и CDE.
Дробилка состоит из корпуса (1), имеющего загрузочный патрубок (2) и разгрузочный патрубок (3), расположенные в верхней и нижней части соответственно. Парой роторов первичного дробления (4), расположенной в нижней части корпуса, парой роторов вторичного дробления (5), находящейся в верхней части, а также дополнительными роторами (6) вторичного дробления установленными в средней части.
Практически дробилка работает следующим образом: исходный материал равномерно подается в загрузочный патрубок, под действием своего веса падают на роторы первичного дробления, которые под его воздействием отбрасываются к ударной поверхности встречно вращающихся роторов вторичного дробления, где процесс дробления кусков горной породы продолжается. Синхронность вращения роторов вторичного дробления обеспечивает столкновение частиц в центре корпуса дробилки, представляющего собой зону активного ударного взаимного столкновения кусков горной породы. Продукты дезинтеграции по размеру меньше зазора между лопастями вращающихся роторов первичного и вторичного дробления просыпаются вниз между роторами и выгружаются через разгрузочный патрубок.
А более крупные куски, попадая на поверхность роторов первичного дробления, постоянно выбрасываются вверх, подвергаясь снова и снова циклу динамического воздействия, пока не сократятся по размеру до требуемой крупности.
Источники информации
1. RU 2029617, кл. В02С 13/20, 1995.
2. RU 2111055 C1, 6 В02С 13/20.
1. Способ ударного дробления, включающий загрузку материала, разрушение встречно направленными импульсами двояковогнутых ударных отражательных поверхностей с массой, увеличивающейся от центра вращения вдоль общей оси симметрии синхронизированных между собой роторов, и выгрузку, отличающийся тем, что исходный материал подают в зону действия нижних роторов первичного дробления, ударные отражательные поверхности которых ориентируют по нормали к траектории движения исходного материала, роторы вторичного дробления располагают каскадно над нижними роторами, причем ударные отражательные поверхности роторов вторичного дробления ориентируют по нормали к линиям вероятного направления вылета материала с поверхности нижних роторов, при этом зона их действия перекрывает сектор вылета исходного материала с поверхности нижних роторов.
2. Дробилка, содержащая корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочным патрубками, в котором размещены три пары симметрично расположенных и синхронизированных между собой роторов, имеющих двояковогнутые ударные отражательные поверхности с массой, увеличивающейся от центра вращения роторов вдоль общей оси симметрии, отличающаяся тем, что загрузочный патрубок расположен с возможностью центральной загрузки исходного материала на нижние роторы первичного дробления, две пары роторов вторичного дробления установлены над нижней парой роторов каскадно, отражательные поверхности роторов вторичного дробления ориентированы по нормали к вероятному направлению вылета кусков с поверхности нижних роторов, а зоны их действия перекрывают вероятный сектор вылета.
