ТРУБНАЯ МЕЛЬНИЦА С КЛАССИФИЦИРУЮЩЕЙ ПЕРЕГОРОДКОЙ
TUBE MILL WITH CLASSIFYING PARTITION

Изобретение относится к трубным мельницам с классифицирующими перегородками, в которых происходит измельчение материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в горной, химической и других отраслях промышленности.
Известен аналог заявленного изобретения - «Сепараторная перегородка трубной мельницы» (Ильевич, А.П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров / Ильевич А.П.; - М.: В.Ш., - 1979, - 344 с.). Двойная сортирующая перегородка устанавливается между первой и второй помольными камерами мельницы. Она состоит из первой и второй торцевых стенок со щелевыми сквозными отверстиями, направляющих лопастей, сортирующего конуса со щелевыми отверстиями. Недостатком этой сепараторной перегородки трубной мельницы является то, что классифицирующая поверхность сортирующего конуса мала для эффективного разделения по крупности частиц, поступающего на него из первой камеры материала, содержащего «крупную» фракцию. Из второй камеры на сортирующий конус поступает материал, не требующий классификации и затрудняющий процесс выделения из поступающего на него из первой камеры материала частиц, размеры которых превышают ширину его щелевых отверстий. Это приведет к снижению эффективности процесса классификации материала, поступающего в сепараторную перегородку трубной мельницы, возврату частиц материала, размеры которых меньше ширины щелевых отверстий сортирующего конуса, в первую камеру. Наличие мелких частиц в первой камере ухудшает процесс разрушения крупных частиц крупными мелющими телами, приводит к переизмельчению мелких частиц, к их налипанию на поверхности мелющих тел. Низкая эффективность процесса классификации материала сортирующим конусом приведет к переполнению материалом первой камеры и снижению уровня материала во второй камере. Все это приведет к снижению эффективности процесса измельчения материала в мельнице, уменьшению ее производительности и увеличению удельного расхода электроэнергии.
Известен ближайший аналог (прототип) заявленного изобретения, как наиболее близкий по совокупности существенных признаков-«Межкамерная классифицирующая перегородка трубной мельницы» (патент на полезную модель №74313 В02С 17/18, БИ №18, 2008).
Межкамерная классифицирующая перегородка расположена в футерованном барабане трубной мельницы, содержащей привод, загрузочную и разгрузочную части. В футерованном барабане находятся мелющие тела. Межкамерная классифицирующая перегородка разделяет футерованный барабан на камеру грубого помола и следующую за ней камеру домола. Межкамерная классифицирующая перегородка состоит из обращенных соответственно в камеру грубого помола и камеру домола перфорированного и сплошного кольцевых дисков, расположенных по отношению к футерованному барабану соосно и закрепленных неподвижно. Между кольцевыми дисками расположено разгрузочное устройство, выполненное в виде двух усеченных конусных обечаек, соединенных друг с другом неподвижно основаниями и расположенных коаксиально по отношению к футерованному барабану и друг к другу, с образованием кольцевой камеры между собой. Наружная конусная обечайка направлена меньшим основанием в сторону камеры грубого помола и расположена с кольцевым зазором по отношению к перфорированному кольцевому диску. Внутренняя конусная обечайка направлена меньшим основанием в сторону камеры доизмельчения. Между кольцевыми дисками расположены перфорированные лопасти с классифицирующими отверстиями и чередующиеся с ними сплошные лопасти, установленные радиально и параллельно продольной оси футерованного барабана. Перфорированные лопасти прикреплены к перфорированному и сплошному кольцевым дискам через пружины, расположены по отношению к кольцевым дискам, футерованному барабану, наружной конусной обечайке и чередующимся с ними сплошным лопастям с зазорами. Сплошные лопасти неподвижно, без зазоров прикреплены к кольцевым дискам, футерованному барабану, наружной конусной обечайке, образуют с ними и сторонами перфорированных лопастей, контактирующими с классифицируемым материалом, задние камеры, сообщающиеся с конусообразной камерой, а с обратными им сторонами - передние камеры, сообщающиеся с кольцевым зазором. Сплошные лопасти имеют форму желоба.
Недостатком межкамерной классифицирующей перегородки трубной мельницы является то, что часть мелких частиц материала, имеющих размеры, меньшие размеров классифицирующих отверстий и расположенных в верхних слоях материала, из-за малого времени его нахождения на перфорированных лопастях, обусловленного достаточно большой угловой скоростью вращения футерованного барабана, не пройдет через классифицирующие отверстия перфорированных лопастей в задние камеры, а переместится по поверхности наружного конуса в камеру грубого помола. Мелкие частицы материала, попавшие в камеру грубого помола, будут ухудшать эффективность ударного воздействия мелющих тел на крупные частицы материала, что снизит эффективность процесса измельчения материала в камере, приведет к снижению производительности мельницы и повышению удельного расхода электроэнергии.
1
1
-5
Выполнение сплошным кольцевого диска, обращенного в камеру домола, ухудшает аспирацию не только классифицирующей перегородки, но и камер мельницы. Тонкодисперсные частицы, размер которых соответствует размеру частиц кондиционного продукта, расположены по всей длине футерованного барабана; их количество увеличивается в направлении от камеры грубого помола к камере домола. В материале, измельчаемом в камере грубого помола и следующих за ней камерах, содержится достаточно большое количество материала, соответствующего по размеру частиц кондиционному продукту. Так, в промышленной трубной мельнице D×L=3,2×15 м ЗАО «Катавский цемент» при измельчении цементного клинкера и длине камеры грубого помола L=6 м, на расстоянии от загрузочной части l=1,25 м содержится 14,7% тонкодисперсных частиц с размером, меньшим 8·10 м и соответствующих требованиям технологического регламента предприятия, предъявляемым к качеству готового цемента. В конце камеры грубого помола количество таких частиц увеличивается до 44,5%. Аспирация футерованного барабана позволяет выводить из измельчаемой среды тонкодисперсные частицы, ухудшающие процесс измельчения крупных частиц и транспортировать их в разгрузочную часть. При прохождении через классифицирующую перегородку поток аспирационного воздуха изгибается для прохождения через отверстия, расположенные в центральной части сплошного кольцевого диска, имеющие малую площадь. Пылевоздушный поток, движущийся по криволинейной траектории и проходящий через отверстия с малой площадью их сечения, испытывает большое сопротивление движению. В результате часть тонкодисперсных частиц, находящихся в камерах мельницы и классифицирующей перегородки, не будет увлечена воздушным потоком, останется в измельчаемом материале, будет переизмельчаться и ухудшать процесс измельчения крупных частиц. Это приведет к снижению производительности мельницы и повышению удельного расхода электроэнергии.
Предлагаемое изобретение направлено на повышение производительности и снижение удельного расхода электроэнергии при измельчении материала в трубной мельнице, обеспечиваемые качественным выделением из материала, находящегося в камерах мельницы и классифицирующей перегородке тонкодисперсных частиц, по крупности соответствующих кондиционному продукту и их транспортированием в разгрузочную часть; качественным выделением из материала, поступающего в классифицирующую перегородку частиц, размер которых меньше ширины или диаметра классифицирующих отверстий перфорированных лопастей. Это обеспечивается шириной или диаметром сквозных отверстий в наружной конусной обечайке, равными ширине или диаметру классифицирующих отверстий перфорированных лопастей, на участках, ограничивающих передние камеры; наличием, формой, рациональным расположением перфорированных пластин, формой и размером их отверстий; рациональным расположением перфорированных лопастей по отношению ко второму кольцевому диску, наличием промежуточных отверстий, сообщающих соответствующие передние и задние камеры.
Это достигается тем, что в трубной мельнице с классифицирующей перегородкой, содержащей привод, загрузочную и разгрузочную части, футерованный барабан с мелющими телами, разделенный соответственно на камеры грубого помола и следующие за ней камеры домола межкамерными перегородками, перегородка, образующая совместно с загрузочной частью и футерованным барабаном камеру грубого помола, является классифицирующей. Классифицирующая перегородка содержит кольцевые диски, неподвижно закрепленные к футерованному барабану, расположенные по отношению к нему соосно и без зазоров; разгрузочное устройство; расположенные радиально между кольцевыми дисками перфорированные лопасти с классифицирующими отверстиями и чередующиеся с ними сплошные лопасти; передние камеры; задние камеры; перфорированные пластины. Первый кольцевой диск имеет сквозные отверстия и обращен в камеру грубого помола. Второй кольцевой диск имеет сквозные отверстия и обращен в камеру домола, следующую за камерой грубого помола. Разгрузочное устройство ограничено плоскостями, проходящими по поверхностям первого и второго кольцевых дисков, обращенным соответственно в камеру грубого помола и следующую за ней камеру домола, выполнено в виде двух усеченных конусных обечаек, соединенных неподвижно друг с другом основаниями, установленных коаксиально друг другу и футерованному барабану с образованием конусообразной камеры между собой, из которых наружная конусная обечайка имеет сквозные отверстия, направлена меньшим основанием в сторону камеры грубого помола, без зазоров, неподвижно соединена со вторым кольцевым диском и расположена с кольцевым зазором по отношению к первому кольцевому диску, а внутренняя конусная обечайка направлена меньшим основанием в сторону камеры домола, следующей за камерой грубого помола. Перфорированные лопасти прикреплены к первому кольцевому диску и перфорированным пластинам через пружины, установлены параллельно продольной оси футерованного барабана, ограничены со стороны второго кольцевого диска перфорированными пластинами, расположены по отношению к первому кольцевому диску, футерованному барабану, наружной конусной обечайке и перфорированным пластинам с зазорами, не превышающими минимальный размер классифицирующих отверстий перфорированных лопастей, по отношению к чередующимся с ними сплошным лопастям примыкают в радиальном направлении у первого кольцевого диска сторонами, противоположными сторонам, контактирующим с классифицирующим материалом и расположены с зазорами, превышающими амплитуду колебаний перфорированных лопастей. Сплошные лопасти без зазоров неподвижно прикреплены к кольцевым дискам, футерованному барабану и наружной конусной обечайке; в поперечных сечениях, перпендикулярных радиальным направлениям, имеют форму желоба с выпуклой и вогнутой сторонами, касательные в поперечных сечениях сплошных лопастей, к их выпуклым сторонам у кольцевых дисков, образуют с их поверхностями в передних камерах острые углы. Передние камеры сообщаются с конусообразной камерой через сквозные отверстия в наружной конусной обечайке и с кольцевым зазором, образованы футерованным барабаном, кольцевыми дисками, наружной конусной обечайкой, сторонами перфорированных лопастей, контактирующими с классифицируемым материалом, выпуклыми сторонами сплошных лопастей. Задние камеры сообщаются с конусообразной камерой через сквозные отверстия в наружной конусной обечайке и образованы футерованным барабаном, наружной конусной обечайкой, вогнутыми сторонами сплошных лопастей, сторонами перфорированных лопастей, обратными сторонам, контактирующим с классифицируемым материалом. Соответствующие передние и задние камеры отделены друг от друга перфорированными лопастями. Перфорированные пластины расположены в передних камерах с промежутками по отношению к выпуклым сторонам сплошных лопастей, на одинаковом расстоянии от второго кольцевого диска, параллельно ему; прикреплены неподвижно, без зазоров к футерованному барабану и наружной конусной обечайке; расположены по отношению к перфорированным лопастям с зазорами, не превышающими минимальный размер их классифицирующих отверстий; ограничивают перфорированные лопасти со стороны второго кольцевого диска с образованием промежуточных отверстий, ограниченных вторым кольцевым диском, перфорированными пластинами, футерованным барабаном, наружной конусной обечайкой. Промежуточные отверстия сообщают соответствующие передние и задние камеры. Отверстия перфорированных пластин расширяются в направлении второго кольцевого диска, их ширина или диаметр равны ширине или диаметру классифицирующих отверстий перфорированных лопастей. Ширина или диаметр сквозных классифицирующих отверстий в наружной конусной обечайке на ее частях, ограничивающих передние камеры, равны ширине или диаметру классифицирующих отверстий перфорированных лопастей.
На фиг.1 изображен продольный разрез трубной мельницы с классифицирующей перегородкой. На фиг.2 - поперечный разрез футерованного барабана в месте установки классифицирующей перегородки. На фиг.3 изображен вид на классифицирующую перегородку. На фиг.4 изображен местный разрез классифицирующей перегородки.
Трубная мельница с классифицирующей перегородкой состоит из привода (на фиг. не показан), загрузочной 1 и разгрузочной 2 частей, футерованного барабана 3 с мелющими телами (на фиг. не показаны), разделенного классифицирующей перегородкой 4 и межкамерной перегородкой 5 соответственно на камеру грубого помола 6, образованную загрузочной частью, футерованным барабаном, классифицирующей перегородкой и следующие за ней камеры домола 7 и 8 с мелющими телами (на фиг. не показаны). Классифицирующая перегородка содержит обращенные соответственно в камеру грубого помола первый кольцевой диск 9 со сквозными отверстиями 10 и в следующую за ней камеру домола 7 кольцевой диск 11 со сквозными отверстиями 12; расположенные радиально между кольцевыми дисками перфорированные лопасти 13 с классифицирующими отверстиями 14 и чередующиеся с ними сплошные лопасти 15; перфорированные пластины 16 со сквозными отверстиями 17; разгрузочное устройство 18; передние камеры 19; задние камеры 20 и пружины 21. Первый и второй кольцевые диски по отношению к футерованному барабану расположены соосно, без зазоров и закреплены неподвижно, например, болтовыми соединениями. Разгрузочное устройство 18 ограничено плоскостями (на фиг. не показаны), проходящими по поверхностям первого кольцевого диска 9 и второго кольцевого диска 11, обращенным соответственно в камеру грубого помола 6 и камеру домола 7. Разгрузочное устройство выполнено в виде двух усеченных конусных обечаек - наружной 22 со сквозными отверстиями и внутренней 23; соединенных неподвижно, например, болтовыми соединениями друг с другом основаниями, установленных коаксиально друг к другу и футерованному барабану с образованием между собой конусообразной камеры 24. Наружная конусная обечайка 22 направлена меньшим основанием в сторону камеры грубого помола 6, без зазоров, неподвижно соединена, например, болтовыми соединениями со вторым кольцевым диском и расположена с кольцевым зазором 25 по отношению к первому кольцевому диску 9. Внутренняя конусная обечайка 23 направлена меньшим основанием в сторону камеры домола 7. Перфорированные лопасти 13 прикреплены к первому кольцевому диску 9 и перфорированным пластинам 16 через пружины 21, установлены параллельно продольной оси футерованного барабана, ограничены со стороны второго кольцевого диска перфорированными пластинами, расположены по отношению к первому кольцевому диску, футерованному барабану, наружной конусной обечайке и перфорированным пластинам с зазорами, не превышающими минимальный размер их классифицирующих отверстий 14. Перфорированные лопасти по отношению к чередующимся с ними сплошным лопастям 15 примыкают в радиальном направлении у первого кольцевого диска сторонами 26, противоположными сторонам 27, контактирующим с классифицируемым материалом, и расположены с зазорами, превышающими амплитуду колебаний перфорированных лопастей. Сплошные лопасти 15 без зазоров неподвижно прикреплены, например, болтовыми соединениями к кольцевым дискам 9 и 11, футерованному барабану 3, наружной конусной обечайке 22; в поперечных сечениях, перпендикулярных радиальным направлениям, имеют форму желоба с выпуклой 28 и вогнутой 29 сторонами. Касательные в поперечных сечениях сплошных лопастей к их выпуклым сторонам образуют у кольцевых дисков с их поверхностями в передних камерах острые углы. Передние камеры 19 сообщаются с конусообразной камерой 24 через сквозные отверстия 30 и с кольцевым зазором 25; образованы футерованным барабаном 3, кольцевыми дисками 9 и 11, наружной конусной обечайкой 22, сторонами 27 перфорированных лопастей, контактирующими с классифицируемым материалом, выпуклыми сторонами 28 сплошных лопастей. Задние камеры 20 сообщаются с конусообразной камерой 24 через сквозные отверстия 31 в наружной конусной обечайке и образованы футерованным барабаном 3, наружной конусной обечайкой 22, вогнутыми сторонами 29 сплошных лопастей и сторонами 26 перфорированных лопастей, противоположными сторонам, контактирующим с классифицируемым материалом. Соответствующие передние и задние камеры отделены друг от друга перфорированными лопастями. Перфорированные пластины 16 расположены в передних камерах 19 с промежутками по отношению к выпуклым сторонам 28 сплошных лопастей 15, параллельно второму кольцевому диску 11, на одинаковом расстоянии от него. Перфорированные пластины прикреплены неподвижно, например, болтовыми соединениями, без зазоров, к футерованному барабану 3, наружной конусной обечайке 22, расположены по отношению к перфорированным лопастям с зазорами, не превышающими минимальный размер их классифицирующих отверстий, ограничивают перфорированные лопасти 13 со стороны второго кольцевого диска 11 с образованием промежуточных отверстий 32, ограниченных вторым кольцевым диском, перфорированными пластинами, футерованным барабаном, наружной конусной обечайкой. Промежуточные отверстия сообщают соответствующие передние и задние камеры. Ширина или диаметр сквозных отверстий 17 перфорированных пластин и ширина или диаметр сквозных классифицирующих отверстий 30 в наружной конусной обечайке 22 на ее частях, ограничивающих передние камеры, равны ширине или диаметру классифицирующих отверстий 14 перфорированных лопастей 13.
Мельница работает следующим образом. Загрузочная 1 и разгрузочная 2 части, неподвижно соединенные с барабаном 3, например, цилиндрической формы приводятся во вращение приводом (на фиг. не показан). Предназначенный для помола материал, например цементный клинкер, подается в загрузочную часть, перемещается в камеру грубого помола 6, где подвергается измельчению крупными мелющими телами (на фиг. не показаны) с образованием частиц меньших размеров. Измельчаемый материал, находящийся в камере грубого помола, под воздействием «подпора» вновь поступающего в нее материала, сил гравитации, вращательного движения футерованного барабана, воздействия со стороны мелющих тел перемещается вдоль камеры в направлении к классифицирующей перегородке 4. В классифицирующей перегородке происходит разделение грубомолотого материала на «крупную» и «мелкую» фракции. «Крупная» фракция возвращается в камеру грубого помола 6 на доизмельчение крупными мелющими телами, а «мелкая» направляется в камеру домола 7 с мелющими телами меньших размеров, чем в камере грубого помола, на доизмельчение. Размеры частиц «крупной» и «мелкой» фракции определяются технологическим регламентом предприятия. Классифицирующая перегородка позволяет обеспечить в камере грубого помола 6 и камере домола 7 рациональное соотношение крупности находящихся в них мелющих тел и измельчаемого материала. Это повышает эффективность процесса измельчения, увеличивает производительность мельницы, снижает удельный расход электроэнергии. Измельченный в камере домола 7 материал поступает в следующую за ней камеру домола 8, где измельчается до тонкодисперсного состояния, соответствующего готовому продукту.
Вместе с материалом в мельницу поступает поток аспирационного воздуха, который проходит через загрузочную часть 1 и поступает в камеру грубого помола 6. Тонкодисперсные частицы материала, находящиеся в камере грубого помола, захватываются потоком аспирационного воздуха и перемещаются в направлении к разгрузочной части 2. Проходя через сквозные отверстия 10 первого кольцевого диска 9, передние камеры 19 классифицирующей перегородки 4, сквозные отверстия 12 второго кольцевого диска 11, поток аспирационного воздуха, не меняя своего направления, увлекает из материала, находящегося в камерах классифицирующей перегородки тонкодисперсные частицы, которые не были своевременно удалены из камеры грубого помола 6 и камеры домола 7. При пересыпании в классифицирующей перегородке материала, поступающего из камеры грубого помола через сквозные отверстия первого кольцевого диска; на сторонах 27 перфорированных лопастей 13; поступающего через сквозные отверстия 12 кольцевого диска 11 из камеры домола 7, создаются условия для эффективного увлечения из его среды тонкодисперсных частиц. Наличие сквозных отверстий в кольцевых дисках 9 и 11, сквозных отверстий 17 в перфорированных пластинах 16, промежутков между перфорированными пластинами и выпуклыми сторонами 28 сплошных лопастей 15 обеспечивают потоку аспирационного воздуха, проходящему через классифицирующую перегородку, траекторию движения, близкую к прямолинейной, в направлении продольной оси футерованного барабана, уменьшая сопротивление его движению. Это способствует сохранению скорости потока аспирационного воздуха, необходимой для вовлечения в него тонкодисперсных частиц из материала, находящегося в камере грубого помола, классифицирующей перегородке, камерах домола и удержанию их в аспирационном потоке воздуха на всем промежутке от загрузочной части до разгрузочной части. Своевременное удаление из камер грубого помола и домола тонкодисперсных частиц обеспечивает в них эффективное измельчение частиц материала, не достигших кондиционной крупности, приводит к увеличению производительности трубной мельницы, снижению удельного расхода электроэнергии.
Отсутствие сквозных отверстий в кольцевом диске 11, перфорированных пластинах 16; промежутков между перфорированными пластинами и выпуклыми сторонами сплошных лопастей 15 приведет к искривлению потока аспирационного воздуха для выхода через центральное отверстие во втором кольцевом диске, увеличению сопротивления его движению со стороны второго кольцевого диска, перфорированных пластин. Это уменьшит скорость потока аспирационного воздуха, ухудшит условия для выделения из материала, находящегося в классифицирующей перегородке, камерах мельницы тонкодисперсных частиц и их удержания в потоке аспирационного воздуха. В результате тонкодисперсные частицы, не выведенные из среды материала, находящегося на перфорированных лопастях, ухудшают эффективность процесса его классификации, способствуют возврату части материала с размерами частиц, меньшими ширины или диаметра классифицирующих отверстий, в камеру грубого помола. Тонкодисперсные частицы, не выведенные из материала, находящегося в камерах мельницы, ухудшают условия измельчения крупных частиц материала, переизмельчаются и агрегируют. Это приводит к снижению эффективности процесса измельчения материала в мельнице, уменьшению ее производительности и снижению удельного расхода электроэнергии.
Из камеры грубого помола в классифицирующую перегородку поступают частицы материала, достигшие размеров, меньших ширины или диаметра отверстий 10 кольцевого диска 9, перемещаются через указанные отверстия в передние камеры 19 классифицирующей перегородки и попадают на стороны 27 перфорированных лопастей 13, контактирующие с классифицируемым материалом. При вращении футерованного барабана 3 находящиеся в нем мелющие тела ударяются о него и кольцевые диски 9 и 11 классифицирующей перегородки, возбуждают в них вибрационные колебания, которые передаются классифицирующим лопастям. Амплитуда и частота передаваемых вибрационных колебаний зависят от ряда конструктивно-технологических параметров трубной мельницы (ассортимента и коэффициента загрузки мелющих тел, конструкции футеровки, частоты вращения футерованного барабана и других параметров). Материал, попавший на перфорированные лопасти 13, разделяется на оставшуюся в передних камерах на сторонах 27 «крупную» фракцию и прошедшую через отверстия 14 и попавшую в задние камеры на вогнутые стороны 29 сплошных лопастей 15 «мелкую» фракцию. Минимальный размер частиц «крупной» фракции материала больше, а максимальный размер частиц его «мелкой» фракции меньше ширины или диаметра классифицирующих отверстий 14 перфорированных лопастей 13.
Процесс разделения материала на «крупную» и «мелкую» фракции интенсифицируется вибрационными колебаниями перфорированных лопастей. Рациональное сочетание амплитуды и частоты их колебаний позволяет повысить эффективность процесса классификации материала. Прикрепление перфорированных лопастей к кольцевому диску 9 и перфорированным пластинам 16 через пружины 21 позволяет изменением жесткости пружин достичь значений амплитуды колебаний перфорированных лопастей, соответствующих значениям частоты их колебаний. Расположение перфорированных лопастей по отношению к чередующимся с ними сплошным лопастям у первого кольцевого диска с зазорами, превышающими амплитуду колебаний перфорированных лопастей, позволяет предотвратить влияние сплошных лопастей на характеристики их колебаний.
Расположение перфорированных лопастей 13 по отношению к первому кольцевому диску 9, наружной конусной обечайке 22, футерованному барабану 3 и перфорированным пластинам 16 с зазорами, не превышающими минимальный размер классифицирующих отверстий 14 перфорированных лопастей, позволяет исключить проход «крупной» фракций материала из передних камер 19 в задние камеры 20.
Прикрепление перфорированных пластин через пружины к перфорированным лопастям обеспечивает положение последних в классифицирующей перегородке. Отсутствие указанного прикрепления приведет к перемещению перфорированных лопастей в задние камеры вместе с находящимся на них материалом, содержащем как «мелкую», так и «крупную» фракции, что исключит классификацию попадающего в классифицирующую перегородку материала и приведет к его прохождению, вместе с «крупной» фракцией в камеру домола, следующую за камерой грубого помола. Это приведет к снижению эффективности процесса измельчения материала в трубной мельнице, уменьшению ее производительности и увеличению удельного расхода электроэнергии. Неподвижное прикрепление перфорированных пластин к перфорированным лопастям не позволит достичь рационального сочетания частоты и амплитуды колебаний перфорированных лопастей.
Наличие перфорированных пластин в передних камерах препятствует проникновению находящегося на сторонах 27 перфорированных лопастей 13 материала, содержащего «крупную» фракцию, в задние камеры 20 через промежуточные отверстия 32 и их дальнейшему перемещению, через разгрузочное устройство 18, в камеру домола 7. Наличие «крупной» фракции материала в камере домола 7 приведет к снижению эффективности процесса измельчения материала в трубной мельнице.
Ограничение перфорированных лопастей 13 со стороны второго кольцевого диска 11 перфорированными пластинами 16 с образованием промежуточных отверстий 32 обеспечивает беспрепятственное ссыпание в задние камеры 20, через сквозные отверстия 12 во втором кольцевом диске 11, поступающего из камеры домола 7, содержащего «мелкую» фракцию материала; откуда он перемещается по сплошным лопастям 15 в конусообразную камеру 24 и возвращается в камеру домола 7. В случае примыкания перфорированных лопастей ко второму кольцевому диску промежуточные отверстия 32 будут отсутствовать, материал, поступающий через сквозные отверстия 12 из камеры домола 7 и содержащий «мелкую» фракцию, из-за его большого количества, близкого к количеству материала, поступающего на перфорированные лопасти через отверстия 10 в первом кольцевом диске и сопротивления, оказываемого перфорированной лопастью при его прохождении через классифицирующие отверстия 14 не полностью будет проходить в задние камеры 20. Часть его будет оставаться на сторонах 27 перфорированных лопастей 13, ссыпаться на наружную конусную обечайку 22 и перемещаться через кольцевой зазор 25 в камеру грубого помола 6.
В случае примыкания перфорированных лопастей ко второму кольцевому диску будут отсутствовать промежуточные отверстия 32. Для обеспечения полного прохождения материала, поступающего через сквозные отверстия 12 из камеры домола 7 на перфорированные лопасти, в задние камеры 20, необходимо уменьшить расстояние между перфорированными пластинами и первым кольцевым диском или, не уменьшая этого расстояния, увеличить расстояние между кольцевыми дисками. Уменьшение расстояния от перфорированных пластин до первого кольцевого диска приведет к снижению эффективности классификации материала, поступающего из камеры грубого помола 6 на перфорированные лопасти 13, возврату части содержащейся в нем «мелкой» фракции в камеру грубого помола и снижению эффективности процесса измельчения материала в трубной мельнице. Увеличение расстояния между кольцевыми дисками приведет к уменьшению длин помольных камер мельницы и снижению ее производительности.
В существующих конструкциях классифицирующих перегородок сквозные отверстия 12 второго кольцевого диска распределены равномерно по его поверхности и расположены симметрично. Это способствует поступлению материала через сквозные отверстия 12 второго кольцевого диска 11 в передние камеры 19 в равных количествах, что обусловливает расположение перфорированных пластин 16 на одинаковом расстоянии от второго кольцевого диска. Рациональное значение этого расстояния определяется количеством поступающего через сквозные отверстия 12 материала, зависящего от размеров указанных отверстий, коэффициентов загрузки камеры домола 7 мелющими телами и материалом, подвижностью материала и другими условиями. Уменьшение расстояния между отдельными перфорированными пластинами и вторым кольцевым диском по сравнению с его рациональным значением приведет к пересыпанию через перфорированные пластины материала, поступающего через сквозные отверстия 12 на стороны 27 перфорированных лопастей 13 и снижению эффективности процесса классификации материала классифицирующей перегородкой. Увеличение расстояния между отдельными перфорированными пластинами и вторым кольцевым диском по сравнению с его рациональным значением приведет к нерациональному уменьшению соответствующих перфорированных лопастей, снижению эффективности процесса классификации находящегося на них материала, частичному возврату «мелкой» фракции в камеру грубого помола.
Расположение перфорированных пластин классифицирующей перегородки параллельно второму кольцевому диску обусловлено наличием классифицируемого материала на перфорированных лопастях и поступлением материала в передние камеры из камеры домола 7 через сквозные отверстия 12. Наклон перфорированных пластин в сторону от второго кольцевого диска, с образованием острых углов между перфорированными пластинами и перфорированными лопастями приведет к неравномерному распределению классифицируемого материала по поверхностям 27 перфорированных лопастей, ухудшению условий классификации материала на их частях с увеличенной его концентрацией. Наклон перфорированных пластин в сторону второго кольцевого диска, с образованием тупых углов между перфорированными пластинами и перфорированными лопастями, приведет к нерациональному уменьшению промежуточных отверстий 32, пересыпанию части материала, поступающего через сквозные отверстия 12 по наклоненным перфорированным пластинам на перфорированные лопасти и снижению эффективности процесса классификации находящегося на них материала.
Наличие сквозных отверстий 17 в перфорированных пластинах 16, их ширина или диаметр, равные ширине или диаметру классифицирующих отверстий перфорированных лопастей, способствуют выделению «мелкой» фракции из материала, находящегося на стороне 27 перфорированных лопастей, которая перемещается через промежуточные отверстия 32 в задние камеры 20 и далее, через конусообразную камеру 24, транспортируется в камеру домола 7. Наличие сквозных отверстий 17 также улучшает процесс аспирации в классифицирующей перегородке. Отсутствие указанных отверстий или уменьшение их ширины или диаметра до размеров, меньших ширины или диаметра классифицирующих отверстий 17, ухудшит эффективность процесса классификации материала классифицирующей перегородкой и ее аспирацию. Увеличение ширины или диаметра сквозных отверстий 17 до размеров, больших ширины или диаметра классифицирующих отверстий 14, приведет к частичному проходу через них частиц «крупной» фракции из материала, находящегося на сторонах 27 перфорированных лопастей и перемещению частиц «крупной» фракции через промежуточные отверстия 32, в задние камеры и далее в камеру домола 7. Это приведет к снижению эффективности процесса измельчения материала в трубной мельнице.
При повороте барабана мельницы на некоторый угол материал, оставшийся на сторонах 27 перфорированных лопастей 13, ссыпается на части наружной конусной обечайки, ограничивающие передние камеры, со сквозными отверстиями 30, ширина или диаметр которых равны ширине или диаметру классифицирующих отверстий 14 перфорированных лопастей 13. При его пересыпании в направлении кольцевого зазора по поверхности конусообразной обечайки осуществляется дополнительное выделение частиц «мелкой» фракции через сквозные отверстия 30 в конусообразную камеру и их последующее перемещение в камеру домола 7. Материал с частицами «крупной» фракции, оставшийся на наружной конусной обечайке, ссыпается через кольцевой зазор 25 в камеру грубого помола. Это позволит обеспечить качественное выделение из материала, поступающего в классифицирующую перегородку, частиц «мелкой» фракции, повысить эффективность процесса измельчения материала в мельнице. В случае превышения ширины или диаметра сквозных отверстий 30 над шириной или диаметром классифицирующих отверстий 14 перфорированных лопастей, через сквозные отверстия 30 будут перемещаться частицы «крупной» фракции и направляться в камеру домола 7 с размером мелющих тел, меньших размера мелющих тел, находящихся в камере грубого помола. Это снизит эффективность процесса измельчения материала в трубной мельнице. В случае превышения ширины или диаметра классифицирующих отверстий 14 над шириной или диаметром сквозных отверстий 30, эффективность классификации материала, поступающего с перфорированных лопастей на наружную конусную обечайку, будет снижена, и в камеру грубого помола частично будет возвращаться материал с частицами «мелкой» фракции. Это приведет к снижению эффективности процесса измельчения материала в мельнице.
При повороте вместе с барабаном мельницы сплошных лопастей 15 из горизонтального положения на некоторый угол «мелкая фракция» материала, попавшая в задние камеры из передних камер через классифицирующие отверстия 14 перфорированных лопастей и из камеры домола 7 через сквозные отверстия 12 и промежуточные отверстия 32, перемещается по вогнутым сторонам 29 сплошных лопастей на участки наружной конусной обечайки, ограничивающие задние камеры и через сквозные отверстия 31 попадает в конусообразную камеру и далее перемещается в камеру домола 7. Размеры сквозных отверстий 31 определяются количеством материала, находящегося в задних камерах, его свойствами и должны быть достаточными для обеспечения полного опорожнения от материала задних камер.
Таким образом, конструкция трубной мельницы с классифицирующей перегородкой позволяет повысить производительность трубной мельницы и снизить удельный расход электроэнергии за счет качественного выделения из материала, измельчаемого в камерах мельницы и находящегося в классифицирующей перегородке тонкодисперсных частиц кондиционной крупности, транспортирования их в разгрузочную часть; качественного выделения из материала, поступающего в классифицирующую перегородку частиц, размеры которых меньше ширины или диаметра классифицирующих отверстий перфорированных лопастей.