УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХПРОДУКТОВОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам для ударно-центробежного измельчения и может найти применение в строительной, горноперерабатывающей, химической, металлургической и других отраслях промышленности для получения двух фракций измельченного материала с заданным гранулометрическим составом.
Известно устройство для двухпродуктового измельчения материалов, состоящее из соединенных между собой ударно-центробежной дробилки и воздушного классификатора, при этом ударно-центробежная дробилка содержит корпус, рабочий орган, установленный внутри корпуса на вертикальном валу, отбойные элементы, закрепленные на корпусе, трубу для подачи исходного материала, расположенную над рабочим органом, и патрубки для подачи воздуха, расположенные в нижней части корпуса, а воздушный классификатор содержит каскадно-гравитационную классификационную шахту, состоящую из наружной стенки и внутренней стенки, выполненных кольцеобразными в горизонтальной плоскости, поворотные лопатки, равномерно расположенные в верхней части классификационной шахты с возможностью фиксированного поворота в вертикальной плоскости, воронку для подачи материала на повторное измельчение, расположенную непосредственно над рабочим органом ударно-центробежной дробилки, и полый корпус с отверстиями для подачи воздуха, охватывающий классификационную шахту и содержащий в нижней части патрубок для вывода крупной фракции, снабженный разгрузочным устройством, например типа «мигалка», а в верхней части - патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, причем каскадно-гравитационная классификационная шахта может быть выполнена зигзагообразной или цилиндрической с наклонными вниз кольцеобразными пересыпными полками, а ударно-центробежная дробилка и классификатор соединены между собой таким образом, что зона измельчения дробилки непосредственно сообщается с классификационной шахтой (Патент на полезную модель RU №71907, В02С 23/12, опубликовано 27.03.2008).
Недостатком известного устройства для измельчения является то, что весь исходный материал, содержащий и частицы по крупности, соответствующие требованиям к готовому продукту, подается непосредственно в ускоритель ударно-центробежной дробилки. Это приводит к переизмельчению готового продукта, повышению удельных энергозатрат на дробление и затрат на футеровку и к снижению производительности устройства.
Задача изобретения состоит в устранении переизмельчения исходного материала, в снижении эксплуатационных затрат и в повышении производительности устройства за счет исключения подачи частиц исходного материала, соответствующих требованиям по крупности к готовому продукту, в ускоритель ударно-центробежной дробилки.
Устройство для двухпродуктового измельчения материалов, состоящее из соединенных между собой ударно-центробежной дробилки и воздушного классификатора, при этом ударно-центробежная дробилка содержит корпус, рабочий орган, установленный внутри корпуса на вертикальном валу, отбойные элементы, закрепленные на корпусе, трубу для подачи исходного материала, расположенную над рабочим органом, и патрубки для подачи воздуха, расположенные в нижней части корпуса, а воздушный классификатор содержит каскадно-гравитационную классификационную шахту, состоящую из наружной стенки и внутренней стенки, выполненных кольцеобразными в горизонтальной плоскости, поворотные лопатки, равномерно расположенные в верхней части классификационной шахты с возможностью фиксированного поворота в вертикальной плоскости, воронку для подачи материала на повторное измельчение, расположенную непосредственно над рабочим органом ударно-центробежной дробилки, и полый корпус с отверстиями для подачи воздуха, охватывающий классификационную шахту и содержащий в нижней части патрубок для вывода крупной фракции, снабженный разгрузочным устройством, например типа «мигалка», а в верхней части - патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, причем каскадно-гравитационная классификационная шахта может быть выполнена зигзагообразной или цилиндрической с наклонными вниз кольцеобразными пересыпными полками, а ударно-центробежная дробилка и классификатор соединены между собой таким образом, что зона измельчения дробилки непосредственно сообщается с классификационной шахтой, отличается тем, что воздушный классификатор содержит щелевидное отверстие, выполненное во внутренней стенке классификационной шахты, устройство для распределения исходного материала, расположенное внутри воздушного классификатора и взаимодействующее со щелевидным отверстием, при этом труба для подачи исходного материала расположена непосредственно над устройством для распределения исходного материала.
Полезная модель поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид устройства с зигзагообразной каскадно-гравитационной шахтой, разрез в вертикальной плоскости; фиг.2 - общий вид устройства с каскадно-гравитационной шахтой, выполненной цилиндрической и содержащей пересыпные полки, разрез в вертикальной плоскости.
Устройство для двухпродуктового измельчения материалов содержит соединенные между собой ударно-центробежную дробилку и воздушный классификатор.
Ударно-центробежная дробилка содержит корпус 1, рабочий орган 2, установленный внутри корпуса 1 на вертикальном валу 3, отбойные элементы 4, закрепленные на корпусе 1, и патрубки 5 для подачи воздуха, расположенные в нижней части корпуса 1.
Воздушный классификатор содержит каскадно-гравитационную классификационную шахту 6, состоящую из наружной стенки 7 и внутренней стенки 8, выполненных кольцеобразными в горизонтальной плоскости, щелевидное отверстие 9, выполненное во внутренней стенке 8 классификационной шахты 6, устройство 10 для распределения исходного материала, расположенное внутри воздушного классификатора и взаимодействующее со щелевидным отверстием 9, трубу 11 для подачи исходного материала на устройство 10 для распределения исходного материала, поворотные лопатки 12, равномерно расположенные в верхней части классификационной шахты 6 с возможностью фиксированного поворота в вертикальной плоскости, воронку 13 для подачи материала, превышающего по крупности готовый продукт, на повторное измельчение, расположенную непосредственно над рабочим органом 2 ударно-центробежной дробилки, и полый корпус 14 с отверстиями 15 для подачи воздуха, охватывающий классификационную шахту 6 и содержащий в нижней части патрубок 16 для вывода крупной фракции готового продукта, снабженный разгрузочным устройством 17, например типа «мигалка», а в верхней части - патрубок 18 для вывода мелкой фракции готового продукта вместе с воздушным потоком.
Классификационная шахта 6 может быть выполнена зигзагообразной (фиг.1) или цилиндрической с наклонными вниз кольцеобразными пересыпными полками 19 (фиг.2). Устройство 10 для распределения исходного материала может быть выполнено в виде конуса (фиг.1) или в виде диска, снабженного приводом 20 (фиг.2).
Ударно-центробежная дробилка и классификатор соединены таким образом, что зона измельчения дробилки непосредственно сообщается с классификационной шахтой 6.
Полезную модель используют следующим образом.
На выходе патрубка 18 создают разряжение, например, вентилятором (на чертежах не показан), которое обуславливает в устройстве (в корпусе 1 дробилки, классификационной шахты 6, межлопаточных пространствах, образованных поворотными лопатками 12, и полом корпусе 14) движение воздушного потока с требуемой скоростью снизу вверх. Посредством электропривода (на чертежах не показан) рабочему органу 2 ударно-центробежной дробилки придают вращение с требуемой технологической скоростью.
Через трубу 11 исходный материал подают на распределительное устройство 10, посредством которого материал через щелевидное отверстие 9 равномерно распределяется по окружности классификационной шахты 6. Под действием гравитационной силы частицы материала, пересыпаясь по зигзагообразным стенкам 7 и 8 шахты 6 (фиг.1), или по пересыпным полкам 19 (фиг.2), перемещаются вниз и попадают в воздушный поток, где на частицы материала действуют две противоположно направленные силы: направленная вверх - сила аэродинамического сопротивления, действующая со стороны воздушного потока, и направленная вниз - гравитационная сила. В зависимости от соотношения между этими силами для различных по крупности частиц происходит разделение исходного материала. Частицы мелкой и промежуточной фракции, для которых сила аэродинамического сопротивления превышает гравитационную силу, перемещаются в верхнюю часть классификационной шахты 6. Частицы крупной фракции, для которых гравитационная сила превышает силу аэродинамического сопротивления, перемещаются в нижнюю часть классификационной шахты 6. Воздушный поток, содержащий мелкие частицы и частицы промежуточной крупности, продолжая движение в верхнюю часть классификационной шахты 6, проходит через поворотные лопатки 12, посредством которых закручивается вокруг вертикальной оси классификатора. При этом скорость двухфазного потока дополнительно приобретает тангенциальную составляющую.
При этом на частицы материала действуют в горизонтальной плоскости две противоположно направленные силы - центробежная сила и сила аэродинамического сопротивления. Для частиц промежуточной крупности воздействие центробежной силы преобладает над воздействием силы аэродинамического сопротивления и они перемещаются к боковой стенке полого корпуса 14, под действием гравитационной силы перемещаются вниз и через патрубок 16 посредством разгрузочного устройства 17 типа «мигалка» выводятся из классификатора. Мелкие частицы вместе с воздушным потоком выводятся из классификатора через патрубок 18, на выходе которого установлены стандартные устройства для отделения мелкой фракции от воздуха, например циклоны и/или фильтры (на чертежах не показаны).
Регулирование крупности фракций готового продукта осуществляют следующим образом. Изменение разряжения, создаваемого вентилятором, позволяет изменять скорость воздушного потока в классификационной шахте 6 и, следовательно, изменять граничную крупность продуктов разделения. При увеличении скорости воздушного потока граничная крупность разделения увеличивается, так как увеличивается действующая на частицы материала со стороны воздуха сила аэродинамического сопротивления, направленная вверх. При уменьшении скорости воздушного потока граничная крупность разделения уменьшается. Регулировка граничной крупности разделения мелкого и промежуточного продуктов осуществляется путем изменения угла установки поворотных лопаток 12. При увеличении угла наклона поворотных лопаток 12 относительно вертикальной оси уменьшается крупность мелкого продукта, т.к. при прохождении через поворотные лопатки 12 частицы классифицируемого материала приобретают большую тангенциальную скорость, а, следовательно, увеличивается центробежная сила, действующая на частицы, в результате чего, более мелкие частицы попадают в промежуточный продукт. При уменьшении угла наклона поворотных лопаток 12 крупность мелкого продукта увеличивается.
Перечистка материала промежуточной фракции от мелких частиц осуществляется путем подачи воздушного потока, поступающего через отверстия 15. Регулировка расхода воздуха через отверстия 15, осуществляется стандартными средствами, например, сдвижным шибером (на чертежах не показан).
Частицы крупной фракции, перемещаясь в нижнюю часть классификационной шахты 6, попадают на воронку 13 и через нее попадают в рабочий орган 2 дробилки.
Благодаря полю центробежных сил, возникающему во вращающемся рабочем органе 2, материал приобретает ускорение, вылетает из него, ударяется об отбойные элементы 4 и разрушается на частицы разной крупности. Воздушным потоком, поступающим в зону дробления дробилки через патрубки 5, измельченный материал выносится в классификационную шахту 6, в которой подвергается процессу разделения. Мелкие частицы и частицы промежуточной крупности перемещаются в верхнюю часть классификационной шахты 6, а крупные частицы перемещаются в ее нижнюю часть и посредством воронки 13 возвращаются в рабочий орган 2 дробилки на повторное измельчение.