ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ
GRINDER

Изобретение относиться к области дробления материалов и предназначено для измельчения хрупких материалов, таких как кварц, стекло, мрамор, керамика, радиоэлектронный лом и др.
Известна зубовалковая дробилка, содержащая ротор, статор-корпус, загрузочную воронку и валки (1, 2 или 3) (П.М. Сиденко. Измельчение в химической промышленности. М. Издательство «Химия», 1977, фиг. 50, фиг. 44, фиг. 49, стр. 72-77), на которых выполнены или закреплены зубья. В этой дробилке измельчаемый материал поступает в дробилку через загрузочную воронку и подвергается измельчению зубьями валка на колосниковой решетке или зубьями валков, вращающихся в противоположные стороны. Материал, подвергнутый измельчению, проваливается в накопитель через отверстия в колосниковой решетке.
Установлено, что зубовалковые дробилки не пригодны для мелкого и тонкого измельчения материалов.
Известен измельчитель (патент RU 2524369 C1), содержащий ротор, статор и ножи, закрепленные в роторе и статоре с минимальным зазором, равным 0,02-0,05 мм.
Недостатком известного измельчителя является то, что в материале, полученном для тонкого измельчения находится большое количество частиц материала крупного измельчения.
Известна неуравновешенная двухвалковая дробилка с гладкими валками, в которой измельчение материала происходит раздавливанием при одинаковой частоте вращения валков или раздавливанием с истиранием, если валки имеют разные частоты вращения (П.М. Сиденко. Измельчение в химической промышленности. М.: Издательство «Химия», 1977, фиг. 55, стр. 81-82). Подшипники, на которых установлены валки, перемещаются по направляющим вдоль оси дробилки и удерживаются в рабочем положении с помощью амортизационных спиральных пружин. Один из валков может быть посажен на амортизационные пружины с целью защиты дробилки от поломок в случае попадания в нее стальных предметов. Силу сжатия пружин или их жесткость регулируют с помощью гаек и шпилек, а ширину щели или крупность измельчения - с помощью прокладок соответствующей толщины, устанавливаемых между корпусом подвижного подшипника и упорной стенкой со стороны другого валка.
Недостаток неуравновешенной дробилки состоит в том, что при тонком измельчении материалов она имеет низкую производительность.
Наиболее близкой к заявляемому решению является уравновешенная двухвалковая дробилка, у которой оба валка упираются в пружины, имеют возвратно-поступательное движение по направляющим (П.М. Сиденко. Измельчение в химической промышленности. М.: Издательство «Химия», 1977, фиг. 56, стр. 82-84).
Недостаток уравновешенной дробилки также состоит в том, что при тонком измельчении материалов она имеет низкую производительность.
Изобретение решает задачу расширения наименований материалов для измельчения и повышения степени дисперсности измельчаемых материалов.
Технический результат заключается в следующем: расширении технологических возможностей измельчителя за счет расширения наименований материалов, пригодных для измельчения, и повышении степени дисперсности измельчаемых материалов.
Для достижения указанного технического результата в измельчителе, содержащем два круглых валка, новым является то, что в щели между валками посередине установлена вертикальная подложка на горизонтальной подложке, установленной под валками, ширина щели между валками равна степени измельчения исходного материала, высота вертикальной подложки равна радиусу валка, а ширина - половине ширины щели между валками, длина горизонтальной подложки равна двум радиусам валка и ширине щели между ними, а размер щели между горизонтальной подложкой и валками в 2-4 раза меньше размера щели между одним валком и вертикальной подложкой.
Установлено, что при измельчении степень дисперсности зависит от ширины щели е между рабочими поверхностями валков измельчителя, где чем меньше ширина щели, тем мельче измельчаемый продукт, но при этом производительность измельчителя сильно понижается, что является основным недостатком известных двухвалковых дробилок.
В предложенной дробилке используется широкая щель е между рабочими поверхностями валков, равная степени измельчения исходного материала, в которой на горизонтальной подложке установлена вертикальная подложка с высотой, равной радиусу валка, и шириной, равной половине размера степени измельчения исходного материала. На вертикальной подложке происходит измельчение материала валками способом раздавливания. Измельченный материал, крупность частиц которого меньше или равна размеру отверстий щелей между валками и вертикальной подложки, выгружается на горизонтальную подложку, на которой измельчается способом истирания под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил, образуя тонкий порошок.
На фиг. 1 показано сечение двухвалковой дробилки в плоскости Б-Б на фиг. 2; на фиг. 2 - сечение двухвалковой дробилки в плоскости А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение вертикальной и горизонтальной подложек между валками.
Измельчитель состоит из двух круглых (гладких) валков 1 и 2, которые жестко связаны с осями 3 и 4. На шейках этих осей посажены внутренние обоймы подшипников 5 и 6, а наружные обоймы этих подшипников установлены в корпусах 7 и 8. Корпусы подшипников могут перемещаться по направляющим 9 вдоль горизонтальной оси дробилки и удерживаются в рабочем положении с помощью амортизационных спиральных пружин 10, которые установлены с целью защиты дробилки от поломок в случае попадания в нее не дробящихся стальных предметов. Силу сжатия пружин 10 или их жесткость регулируют с помощью гаек 11 и шпилек 12, которые жестко связаны с корпусами 7 и 8 подшипников 5 и 6.
Валки 1 и 2 установлены на расстоянии е между собой. Размер щели е равен степени измельчения исходного материала. В щели е между валками 1 и 2 посередине установлена вертикальная подложка 13 высотой, равной радиусу R валка, и шириной, равной половине размера степени измельчения исходного материала. Вертикальная подложка 13 установлена на горизонтальной подложке 14, установленной под валками 1 и 2, длиной, равной двум радиусам валка, и шириной щели между валками.
a
a
Вертикальная подложка 13 с валками 1 и 2 образует щели  и b (фиг. 3), равные между собой, где ширина щели  и ширина щели b в сумме составляют ширину вертикальной подложки c, которая составляет ½ часть заданной степени измельчаемого исходного материала, тогда ширина щели е между валками 1 и 2 равна
а
е=(+b+c);
a
где  - ширина левой щели между вертикальной подложкой и поверхностью валка;
a
b - ширина правой щели, равная ширине левой щели ;
c - ширина вертикальной подложки.
a
Пусть для заданного класса материала степень измельчения равна 4, тогда через щели  и b будет поступать материал с крупностью частиц в 4 раза меньше, чем исходный материал до измельчения.
a
а
a
1
1
Поступивший материал из щелей  и b на горизонтальную подложку 14 подвергается измельчению валками 1 и 2 методом истирания (с заданной степенью измельчения), где подвергается измельчению под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил, где образуется тонкий порошок. Горизонтальная подложка 14 с валками 1 и 2 образует щели  и b (фиг. 3), где их ширина меньше в 2-4 раза размера щелей  и b.
Ширину щели е или крупность измельчения регулируют с помощью прокладок 15 соответствующих толщин, устанавливаемых между корпусами 7 и 8 подшипников 5 и 6.
Передача вращательного движения от оси 3 к оси 4 осуществляется парой зубчатых колес 16. Для подачи материала служит бункер, установленный на крышке 17, через отверстие 18 которого материал поступает в щель е между валками 1 и 2. Отверстия 19 служат для выгрузки измельченного материала в накопитель или циклон.
Измельчитель работает следующим образом. Перед пуском измельчителя для работы производится его настройка в следующей последовательности. Ширину щели между валками 1 и 2 выбирают в зависимости от наибольшего размера кусков для заданного класса дробления измельчаемого материала. Она должна быть не более наибольшего размера кусков заданного класса дробления. Между корпусами 7 и 8 подшипников 5 и 6 устанавливают упорные прокладки 15 выбранной толщины. С помощью прокладок 15 соответствующей толщины устанавливают ширину щели е между валками. Вертикальную подложку 13 устанавливают по центру в щель между валками 1 и 2.
Производят нагружение пружин 10 так, чтобы общая жесткость пружин (усилия пружин) была больше, чем усилие для раздавливания измельчаемого материала.
a
а
a
1
1
После настройки измельчителя производится его пуск. Материал из бункера, установленного на крышке 17, через отверстия 18 поступает в щель е, в которой подвергается измельчению валками 1 и 2 способом раздавливания на вертикальной подложке 13. Измельченный материал, крупность частиц которого равна или меньше отверстий щелей  и b, выгружается на горизонтальную подложку 14, которая с валками 1 и 2 образует щели  и b (фиг. 3), у которых ширина в 2-4 раза меньше, чем ширина щелей  и b.
a
1
1
На горизонтальной подложке 14 в щелях  и b происходит измельчение частиц материала способом истирания под действием сжимающих, растягивающих и срезающих сил, образуя тонкий порошок, который выгружается из отверстий 19 в накопитель или циклон.