СТРУЙНАЯ МЕЛЬНИЦА ДЛЯ ТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Полезная модель относится к области производства строительных материалов, а именно, к технике для тонкого измельчения и получения тонкодисперсных порошков.
Известна конструкция струйной мельницы [Старчик Ю.Ю. К расчету конструктивно-технологических параметров цилиндрической камеры помола струйной мельницы // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2009. №1. С. 104-106], содержащая вертикальную цилиндрическую камеру помола и сепаратор.
Недостатком известной установки является небольшая площадь взаимодействия струй, а также наличия застойных зон в нижней части помольной камеры, что сказывается на перерасходе энергоносителя и увеличении энергозатрат на помол.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой конструкции, принятой за прототип, является установка для пневматической механоактивации цемента [Патент на полезную модель РФ №100431, В 02 С19/06, Овчинников Дмитрий Анатольевич, Уваров Валерий Анатольевич, Уваров Анатолий Валерьевич, заявитель и патентообладатель Белгород. гос. технолог. ун-т им. В.Г. Шухова, опубл. 20.12.2010, Бюл. №35.], имеющая вертикальную камеру помола, с четырьмя установленными разгонными трубками под углом 15-32º и эжекторными узлами.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: вертикальная помольная камера с эжекторными узлами, в которых установлены разгонные трубки.
Недостатком установки является низкая эффективность измельчения из-за расположения разгонных трубок, допускающего наличие застойных зон, не участвующих в процессе помола, в силу того, что разгонные трубки направлены к центру помольной камеры и не используют весь ее объем.
Полезная модель направлена на повышение эффективности измельчения за счет исключения застойных зон.
Это достигается тем, что струйная мельница для тонкого измельчения содержит вертикальную помольную камеру, с эжекторными узлами и установленными в них разгонными трубками. В предложенном решении разгонные трубки равномерно распределены по периметру помольной камеры. При этом четные разгонные трубки направлены к центру днища помольной камеры. Нечетные разгонные трубки направлены к окружности, радиусом в два раза меньшим радиуса днища.
Оптимальный угол между осями четных разгонных трубок и днищем помольной камеры составляет 63-67°.
Оптимальный угол между осями нечетных разгонных трубок и днищем помольной камеры составляет 73-77°.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, где показана схема в разрезе струйной мельницы для тонкого измельчения.
Струйная мельница состоит из вертикальной помольной камеры 1 цилиндрической формы. Нижняя часть помольной камеры 1 соединена с днищем 2. На днище уложен слой 3 крупнокускового материала, выполняющий роль футеровки. В средней части помольной камеры расположены эжекторные узлы 4, в которых установлены разгонные трубки 5, например, в количестве восьми штук. Разгонные трубки равномерно распределены по периметру внутри вертикальной помольной камеры, и направлены через одну под разными углами к днищу помольной камеры. При этом четные разгонные трубки направлены к центру днища помольной камеры, а оптимальный угол между осью каждой из трубок и днищем помольной камеры может составлять 63-67°. Нечетные разгонные трубки направлены к окружности, радиусом в два раза меньшим радиуса днища, а оптимальный угол между осью каждой из трубок и днищем помольной камеры может составлять 73-77°. В верхней части помольной камеры расположен патрубок 6 для подачи измельчаемого материала в разгонные трубки. В средней части помольной камеры расположен усеченный конус 7 для отделения материала, подающегося на помол от материала, поступающего на сепарацию. Эжекторные узлы закольцованы гибким трубопроводом 8 для подачи сжатого воздуха. В верхней части помольной камеры закреплен, например, фланцевым соединением, центробежно-отбойный сепаратор 9. На помольной камере над сепаратором расположен патрубок 10 готового продукта.
Струйная мельница работает следующим образом.
Измельчаемый материал, например, цемент, подается через патрубок 6 внутрь вертикальной помольной камеры 1, где попадает в вихревое вращающееся воздушное поле, создаваемое лопастями сепаратора 9 и осаждается за счет центробежных сил между помольной камерой 1 и усеченным конусом 7. Попадая в равномерно расположенные по периметру помольной камеры эжекторные узлы 4, цементно-воздушная смесь разгоняется по разгонным трубкам 5 за счет потока сжатого воздуха, поступающего из закольцованного гибкого трубопровода 8. Измельчение происходит в нижней части помольной камеры 1 при столкновении цементно-воздушного потока с уложенным на днище 2 слоем 3 крупнокускового материала за счет удара и истирания. Так как разгонные трубки направлены в разные части помольной камеры – четные направлены к центру днища 2, а нечетные направлены к окружности радиусом в два раза меньше радиуса днища 2 помольной камеры, то исключается возможность образования застойных зон, не участвующих в помоле и, следовательно, процесс измельчения будет проходить наиболее эффективно. После измельчения материал проходит сквозь усеченный конус 7 и попадает в сепаратор 9, где грубая фракция возвращается на домол, а мелкая уносится через патрубок готового продукта 10.
Таким образом, предлагаемая конструкция мельницы для тонкого измельчения позволяет эффективно измельчать материал за счет исключения образования застойных зон, не участвующих в измельчении. Это способствует снижению энергозатрат при производстве тонкодисперсных порошков и, как следствие, снижению затрат на производство единицы продукции.