Способ измельчения сыпучих материалов

Авторы патента:

B02C17/16 - мельницы с неподвижным барабаном, внутри которого устанавливается перемешивающий орган, переворачивающий массу материала

Владельцы патента RU 2343980:

Алексеев Александр Леонтьевич (RU)

Изобретение относится к способам сухого или мокрого измельчения зернистых и мелкокусковых материалов в центробежной мельнице. Способ измельчения сыпучих материалов в центробежной мельнице включает подачу сыпучего материала в центральную часть ротора мельницы и выгрузку готового продукта в центральной зоне корпуса мельницы. В зоне помола образуют участок самоизмельчения материала посредством создания давления на материал. Давление производится центробежными силами при вращении ротора и взаимного сдвига материала за счет механического торможения его в периферийной части корпуса. Выгрузку готового продукта производят за счет созданного давления материала. Технический результат заключается в достижении степени измельчения сыпучего материала в пределах до 15 микрон. 4 ил.

Изобретение относится к способам сухого или мокрого измельчения сыпучих (зернистых и мелкокусковых) материалов в центробежной мельнице с неподвижным барабаном (корпусом), внутри которого установлен ротор с лопастями, взаимодействующими с массой материала. Способ может применяться для тонкодисперсного размола материалов в строительстве, порошковой металлургии, радиохимической, химической, медицинской и других отраслях промышленности.

Известные способы измельчения сыпучих материалов включают подачу материала в рабочую полость мельницы, его обработку путем воздействия на него различными мелющими телами и разгрузку готового продукта. Таков способ измельчения материалов в дисковой мельнице между двумя вращающимися дисками по авт. свид-ву СССР №1644999, 1991 г. Также известен способ мокрого измельчения материалов в шаровой мельнице с вращающимся барабаном по авт. свид-ву СССР №1747159, 1992 г., в котором мелющими телами являются засыпанные в барабан шары из твердого материала. В авторском свидетельстве СССР №1607940, 1990 г. описан способ измельчения твердых материалов типа карбидов металлов в центробежной мельнице, согласно которому на материал, поступающий в центральную часть ротора мельницы, воздействуют центробежными силами при вращении ротора. Под действием центробежных сил материал, скользя по лопастям ротора в радиальном направлении к периферии, измельчается при соударении с установленным на периферии отбойным кольцом. В дисковых мельницах измельчение материала производится методом истирания мелющими телами типа жерновов, в шаровых мельницах и центробежных - методом ударного дробления. Указанные способы требуют громоздкого оборудования, больших энергозатрат, отличаются большими сложностями в исполнении и эксплуатации.

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявляемого способа является способ измельчения сыпучих материалов в центробежной мельнице, описанный в авторском свидетельстве СССР №1636043, 1991 г., выданном на конструкцию центробежной мельницы. Указанный способ включает подачу сыпучего материала в центральную часть ротора мельницы и выгрузку готового продукта в центральной зоне корпуса мельницы. Согласно описанию изобретения целью изобретения является получение мелкодисперсного материала с узким гранулометрическим составом. Эта цель достигается благодаря увеличению времени нахождения измельчаемого материала в зоне помола, чему способствует выгрузка готового продукта в центральной зоне корпуса мельницы. Как и в других известных способах измельчения сыпучих материалов, в данном способе для измельчения частиц применен ударный метод дробления материала: дробление осуществляется расположенными на роторе билами, взаимодействующими с отбойным кольцом, с применением аэродинамики.

Недостатком известного способа-прототипа является то, что для его осуществления требуется усложнение конструкции центробежной мельницы путем применения отсасывающего вентилятора, установленного в разгрузочном отверстии мельницы. Это неизбежно повлечет за собой более частые поломки мельницы и снижение ее срока службы.

Техническим результатом заявляемого способа измельчения сыпучих материалов в центробежной мельнице является достижение требуемой степени измельчения сыпучего материала, а именно в пределах до 15 микрон, причем со сверхузким гранулометрическим составом. Заявляемый способ можно осуществить в центробежной мельнице максимально упрощенной конструкции, в которой не требуется ни отсасывающего вентилятора, ни даже отбойного кольца.

Указанный результат достигается тем, что в способе измельчения сыпучих материалов в центробежной мельнице, включающем подачу сыпучего материала в центральную часть ротора мельницы и выгрузку готового продукта в центральной зоне корпуса мельницы, в зоне помола образуют участок самоизмельчения материала. Упомянутый участок образуют, во-первых, посредством создания давления на материал, производимого центробежными силами при вращении ротора, во-вторых, посредством создания взаимного сдвига материала за счет механического торможения его в периферийной части корпуса, причем выгрузку готового продукта производят за счет созданного давления материала.

Предлагаемый способ проиллюстрирован прилагаемыми чертежами. На фиг.1 изображена центробежная мельница простейшей конструкции (разрез), позволяющей осуществить предлагаемый способ; на фиг.2 узел А мельницы в состоянии выполнения технологического процесса, основанного на предлагаемом способе; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2.

Мельница состоит из корпуса 1, в котором расположен ротор с приводным валом 2, установленным на радиально-упорных подшипниках 3.

Ротор мельницы состоит из двух дисков 4 и 5 (см. фиг.2), к которым по периферии диска 5 приварены радиально расположенные лопатки 6. Диск 5 жестко соединен с приводным валом 2 ротора. Диск 4 выполнен с центральным отверстием, обеспечивающим доступ сыпучего материала в центральную часть ротора. Для подачи сыпучего материала в мельницу имеется бункер 7 с шибером 8, соединяющийся с загрузочным отверстием 9 в крышке корпуса 1 мельницы. В днище корпуса 1 по его оси вокруг приводного вала 2 расположено кольцевое разгрузочное отверстие 10, ниже которого установлен выгрузной фланец 11, смонтированный на приводном валу 2. Выгрузной фланец 11 предназначен для равномерного распределения потока молотого продукта по кожуху 12, снабженному наклонным днищем 13. Кожух снабжен также выпускным отверстием 14. На фиг.2 и 4 позицией 15 обозначен сыпучий материал, который для большей наглядности на входе в мельницу изображен в виде крупных зерен, а на выходе - в виде мелкозернистой массы.

Зона помола обозначена позицией 16. В зону помола входит участок самоизмельчения 17, подробнее описанный ниже.

Заявляемый способ осуществляется следующим образом.

Исходный материал, подлежащий измельчению, подают из бункера 7 в центральную часть ротора мельницы через загрузочное отверстие 9 в крышке корпуса 1 мельницы и центральное отверстие в диске 4 ротора. Материал под действием силы гравитации поступает в центральную часть ротора мельницы и постоянно заполняет все свободное пространство внутри корпуса мельницы. Выгрузку готового продукта производят в центральной зоне днища корпуса мельницы через разгрузочное отверстие 10.

Исходный материал, заполнивший внутреннюю полость корпуса мельницы, под действием давления, производимого центробежными силами при вращении ротора, вытесняется в зону 16 помола. В центробежной мельнице с цилиндрическим корпусом в этом случае вся масса материала, вытесняемая в зону 16 помола, вращалась бы вместе с ротором, так что при отсутствии дробления материала общеизвестным ударным методом измельчение его в таком случае не имело бы места. Однако в нашем случае предотвращение проворота продукта относительно корпуса обеспечивают геометрией корпуса. Как видно из фиг.2 и 4, корпус 1 данной мельницы имеет квадратное сечение. Такая конструкция корпуса обеспечивает механическое торможение материала на периферийном участке зоны 16 помола, благодаря чему на выходе из ротора образуется участок 17 самоизмельчения, обозначенный окружной пунктирной линией (фиг.4). На этом участке возникает взаимный сдвиг материала за счет механического торможения его в периферийной части корпуса. Происходит трение частиц материала, подаваемых ротором в зону участка 17 самоизмельчения, о частицы материала, заторможенные квадратным корпусом. При этом материал измельчается и по периферии ротора отводится из зоны самоизмельчения, переходя в зону выгрузки.

Степень измельчения материала регулируют изменением зазора Г путем перемещения корпуса 1 мельницы относительно ротора в вертикальном направлении. Чем меньше зазор Г, тем мельче зерно получаемого продукта.

Давление материала в мельнице и ее производительность при заданной скорости вращения ротора регулируют высотой столба продукта над загрузочным отверстием 9 либо принудительной подачей исходного материала.

Следует отметить, что средства торможения материала в периферийной зоне мельницы могут быть иными, чем прямоугольный корпус мельницы: он может быть треугольным, пятиугольным и т.д. Корпус мельницы может быть цилиндрическим, но снабженным по своей внутренней поверхности продольными ребрами.

Пример: Исходный материал, подлежащий измельчению, - гранитная крошка. Размеры рабочей камеры - внутренней полости корпуса мельницы - 180×180×80 см, где 80 - высота камеры. Мощность электродвигателя -11 кВт. Скорость вращения ротора - 3000 об/мин. Производительность: 600 кг продукта в час в виде гомогенного порошка.

Выгрузку готового продукта производят через разгрузочное отверстие 10 за счет созданного давления материала. Скорость вращения ротора такова, что частица материала, не достигшая необходимого размера, не может выйти из зоны помола из-за действующей на нее центробежной силы.

Условием выхода частицы материала из зоны 16 помола является равенство или некоторое превышение сил давления над инерционными силами, действующими на нее ввиду вращения ротора.

Таким образом осуществляется классификация измельчаемого материала и достигается необходимая дисперсность материала с узким гранулометрическим составом.

Данный способ применим для сухого или мокрого измельчения как минералов, так и органики - песка, мелкого щебня, гравия, гранитной и мраморной крошки, угля, зерна и т.п.

Способ измельчения сыпучих материалов в центробежной мельнице, включающий подачу сыпучего материала в центральную часть ротора мельницы и выгрузку готового продукта в центральной зоне корпуса мельницы, отличающийся тем, что в зоне помола образуют участок самоизмельчения материала посредством создания давления на материал, производимого центробежными силами при вращении ротора, и взаимного сдвига материала за счет механического торможения его в периферийной части корпуса, причем выгрузку готового продукта производят за счет созданного давления материала.

Похожие патенты:

Шаровая мельница-мешалка // 2343979

Изобретение относится к шаровой мельнице-мешалке. .

Устройство для активации сыпучих материалов // 2328345

Изобретение относится к устройствам для сухого измельчения порошкообразных материалов и может быть использовано в производстве строительных материалов, лакокрасочной промышленности, получении активированных бентонитовых глин для нефтяной промышленности и других отраслях промышленности, связанных с применением тонкодисперсных материалов.

Рабочий цилиндр бисерной мельницы // 2302902

Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов, в частности красок, и может быть использовано в конструкциях бисерных мельниц, предназначенных для изготовления красок путем измельчения и смешивания их компонентов.

Бисерный двухроторный измельчитель // 2299874

Изобретение относится к устройствам для измельчения твердых минеральных и органических материалов в жидкой среде. .

Способ измельчения твердых частиц // 2247101

Изобретение относится к военной области, конкретно к технике подготовки окислителя в производстве смесевого твердого ракетного топлива. .

Измельчитель-классификатор // 2164173

Изобретение относится к технике дезинтеграции и классификации твердых материалов и может использоваться на обогатительных предприятиях. .

Мельница-мешалка // 2155100

Помольно-смесительный агрегат // 2149059

Изобретение относится к устройствам для измельчения и смешивания сырьевых компонентов в производстве строительных материалов, например пенобетона. .

Мельница-мешалка // 2138334

Средство для перетира пигмента и наполнителя и способ перетира пигмента и наполнителя // 2107548

Изобретение относится к средству для перетира пигмента и наполнителя и к способу перетира пигмента и наполнителя. .

Бисерная мельница // 2371253

Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов

Лабораторная бисерная мельница // 2389555

Изобретение относится к технике измельчения твердых материалов

Способ непрерывного осуществления сухого помола с помощью вертикальной помольной установки и вертикальная помольная установка // 2453372

Изобретение относится к вертикальной помольной установке, содержащей закрытый вертикальный помольный барабан, в котором расположен транспортирующий шнек, приводимый во вращение так, что обеспечивается перемещение мелющих тел кверху

Мельница "трибос" // 2473390

Изобретение относится к устройствам для сухого и мокрого тонкого и сверхтонкого дисперсного измельчения широкого диапазона материалов, в том числе органических, целлюлозосодержащих, в мельнице с неподвижным корпусом и может быть использовано в строительстве, порошковой металлургии, радиохимической, медицинской, сельскохозяйственной и других отраслях промышленности

Активатор аэродинамический вертикальный гравитационного типа // 2512554

Изобретение относится к области измельчения и механической активации материалов и может быть использовано в производстве строительных материалов - вяжущих веществ и других отраслях, требующих мелкодисперсных активных сыпучих материалов. Активатор аэродинамический вертикальный гравитационного типа содержит вертикальную камеру измельчения. Камера выполнена в виде полого цилиндра, в крышках которого установлен вал с возможностью вращения. На валу закреплены по меньшей мере два рабочих диска. На каждой поверхности рабочего диска радиально установлены била, выступающие за его края. В стенке камеры измельчения установлены стержни таким образом, что при вращении дисков с билами стержни располагаются между билами. Измельчение и активация сыпучих материалов осуществляется при скоростях движения частиц от 100 до 150 м/с. Технический результат заключается в повышении степени активации материала, повышении степени дезинтеграции частиц при высокой производительности. Активатор имеет возможность регулирования скорости разгона частиц в указанных пределах. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Дисковая мельница // 2523078

Группа изобретений относится к устройствам для измельчения материалов, в частности к дисковым мельницам. Согласно первому варианту выполнения дисковая мельница содержит помольную камеру, входное и выходное отверстия, множество приводимых во вращение мелющих элементов, расположенных в помольной камере на расстоянии друг от друга, распределительную и разделительную ступень, обеспечивающую отделение мелких частиц от крупных частиц, их прохождение к выходному отверстию для удаления мелких частиц из помольной камеры и перемещение крупных частиц обратно. Мелющие элементы содержат одно или несколько отверстий или зазоров между ними для прохода пульпы и мелющей среды через одно или более отверстий или зазоров для прохода пульпы и мелющей среды вдоль помольной камеры, при этом мельница включает в себя, по меньшей мере, один мелющий элемент, расположенный в помольной камере, обеспечивающий больший путь для потока через него по сравнению с другими мелющими элементами в помольной камере. Согласно второму варианту выполнения дисковая мельница содержит, по меньшей мере, один мелющий элемент, имеющий пропускное сечение, обеспечивающее больший путь для потока и имеющее площадь, составляющую от 15% до 100% от площади поверхности мелющего элемента без пропускного сечения. Дисковые мельницы характеризуются более стабильной работой при переменной скорости потока подающегося материала. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Лабораторная бисерная мельница // 2523289

Изобретение относится к оборудованию для тонкого и сверхтонкого измельчения твердых порошкообразных материалов. Лабораторная бисерная мельница содержит размольную камеру с рубашкой охлаждения и крышкой, ротор с дисками, привод вращения ротора. Размольная камера с рубашкой охлаждения расположена соосно ротору и закреплена откидными болтами в поворотной обойме. Поворотная обойма сочленена с подвижной гильзой и траверсой винтового механизма. Винтовой механизм поджимает к крышке размольную камеру с возможностью ее опускания и подъема. Привод ротора установлен на поворотной стойке. Поворотная стойка вместе с подвижной гильзой смонтирована на общей несущей полой цилиндрической колонне с пазами для хода траверсы. Поворотные стойку и обойму фиксируют в крайних положениях. Диски ротора, выполненные с радиальными ребрами, расположены под углом 90°. Радиальные ребра диска-отбойника обращены в сторону сливного клапана. Изобретение позволяет повысить эффективность измельчения и обеспечить удобство в обслуживании при выполнении технологических операций, сборке и разборке. 3 ил.

Шаровая мельница // 2553240

Шаровая мельница предназначена для агропромышленного комплекса, производства строительных материалов, химической и других отраслей промышленности. Мельница содержит устройства загрузки (1) и выгрузки (2), мелющие шары (9) и вал (3) с дисками (5). Полый барабан (4) насажен на вал. Диски размещены на валу и разделяют барабан на секции. Диски установлены с возможностью перемещения вдоль оси вала. Диаметр дисков увеличивается от устройства загрузки к устройству выгрузки. В торцевой поверхности первой секции барабана выполнено кольцевое окно (6) для загрузки материала. В последней секции барабана выполнены отверстия для выгрузки готового продукта (7). Уменьшение зазора между поверхностью барабана и торцами дисков позволяет измельчать материал посекционно. Изобретение имеет простую конструкцию и обеспечивает помол высокого качества. 1 ил.

Динамический элемент для разделительного узла шаровой мельницы с мешалкой // 2555915

Группа изобретений относится к шаровым мельницам с мешалкой, конкретно к разделительному узлу с динамическим элементом для таких мельниц, и к способу эксплуатации шаровых мельниц с мешалкой. Шаровая мельница с мешалкой содержит цилиндрическую камеру измельчения, имеющую впускное и выпускное отверстия для измельчаемого материала, вспомогательные дробящие тела, вал мешалки, соединенный с приводом и передающий часть энергии привода на вспомогательные дробящие тела, и разделительный узел, расположенный вокруг оси вращения и/или вращающийся вокруг этой оси. Разделительный узел состоит из разделительного устройства и динамического элемента. Динамический элемент снабжен радиально проходящими каналами или лопастями для создания потока материала. Способ эксплуатации шаровой мельницы с мешалкой, содержащей вышеуказанный разделительный узел, заключается в том, что по меньшей мере одно разделительное устройство комбинируют по меньшей мере с одним динамическим элементом для создания потока материала, проходящего между выходным отверстием разделительного узла и его входным отверстием внутри камеры измельчения. Разделительный узел предотвращает выгрузку вспомогательных тел из шаровой мельницы в процессе её работы. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Шаровая мельница с мешалкой // 2571069

Шаровая мельница с мешалкой предназначена для измельчения сухих или не сухих материалов. Мельница (10) содержит мелющую камеру (12), входной патрубок (14) для подлежащего измельчению материала и выходной патрубок (18). Мелющая камера по меньшей мере частично заполнена мелющими телами (30). Сито (24) расположено в выходной зоне (20) мельницы. Вал (26) мешалки с мелющими элементами (28) проходит через центр мелющей камеры. С входной зоной (16) соотнесен входной патрубок (15) текучей среды и первый барабан (38). С выходной зоной соотнесен второй барабан (40). В центре сита расположено устройство очистки (31). Изобретение обеспечивает надежность работы мельницы. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.