УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к технологии тонкого и сверхтонкого измельчения материалов различной твердости преимущественно в области глубокой переработки минерального сырья и может быть использована для получения готовых продуктов, наполнителей и пигментов для лако-красочной, бумажной, строительной отрасли промышленности, при производстве полипропиленов, пленок, пластмасс, а также керамики, огнеупоров, удобрений, косметических и медицинских препаратов, для изготовления фильтров и т.д.
В опубликованной заявке RU 94038379 описана установка, содержащая устройства грубого и тонкого измельчения, бункер-накопитель, бункер дозатор, систему транспортировки в виде пневмопровода, рециркуляционный трубопровод, циклоны и систему фильтров.
Известен размалывающая установка с контурами грубого и тонкого размола, причем первый контур имеет вальцовую мельницу и классификатор, а второй контур - трубную мельницу, делитель и классификатор (опубликованная международная заявка WO 2006/087167, 2006 г.). Силос предназначен преимущественно для транспортировки зерна и малопригоден и неудобен для стационарного хранения.
Известна линия трехстадийного измельчения руды, содержащая бункер руды с питателем, мельницу самоизмельчения первой стадии, шаровую мельницу грубого размола, мельницу тонкого размола, группу гидроциклонов, классификатор и делитель (полезная модель RU №72463, 2008 г.).
Недостатком всех указанных установок является неполнота и неравномерность измельчения материалов, что требует оснащения установок классификаторами, делителями, линиями возврата крупных фракций материала на доизмельчение. Это приводит к повышенной энергоемкости, трудоемкости и удлиняет и удорожает процесс измельчения.
Техническая задача предлагаемой полезной модели - создание универсальной технологической линии с возможностью получения тонкодисперсных минеральных порошков различной степени твердости и разными физико-химическими свойствами механическим способом, с регулируемой производительностью и гранулометрией при одновременном отсутствием классификации и домола продукта с эффективным существеным снижением удельных энергозатрат.
Установка для измельчения материалов содержит последовательно соединенные продуктопроводами блок предварительного измельчения, промежуточный силос, струйно-роторный измельчитель, циклон и силос готового продукта. Подходящая конструкция струйно-роторного измельчителя описана, например, в патенте РФ №2166367, 2001 г. Выходы газовых потоков из улитки циклона и силоса готового продукта соединены с тяговым вентилятором. Выход газового потока из силоса готового продукта соединен с тяговым вентилятором через рукавный фильтр.
В предпочтительном конструктивном варианте блок предварительного измельчения включает последовательно соединенные приемный бункер, дробилку однороторную и дробилку двухроторную. Возможно также использование других типов измельчителей и вспомогательного оборудования для достижения степени предварительного измельчения материала оптимальной для подачи в блок тонкодисперсного измельчения, включающий один или несколько подключенных параллельно струйно-роторных измельчителей.
На входе в промежуточный силос может быть установлен магнитный сепаратор, служащий для очистки измельчаемого материала от случайных ферромагнитных включений.
Установка может включать один или два дополнительных струйно-роторных измельчителя, соединенных с промежуточным силосом параллельно основному струйно-роторному измельчителю. Такая схема установки предусматривает полную взаимозаменяемость измельчителей (резервирование), а также допускает одновременную работу всех измельчителей.
В последнем случае каждый дополнительный струйно-роторный измельчитель соединяют с силосом готового продукта параллельным продуктопроводом через дополнительный циклон.
Для управления режимами измельчения продуктопроводы между промежуточным силосом и каждым из струйно-роторных измельчителей снабжают шлюзовыми затворами с частотными преобразователями. Подачу материала в струйно-роторный измельчитель преимущественно производят с помощью вибропитателя.
Конкретное конструктивное исполнение блока предварительного измельчения для предлагаемой полезной модели принципиального значения не имеет. Блок может, например, включать последовательно соединенные приемный бункер, дробилку однороторную и дробилку двухроторную.
Сущность полезной модели и работа установки поясняется чертежом.
На Фиг.1 показана принципиальная схема установки для измельчения материалов, в которой тонкодисперсное измельчения осуществляется одним струйно-роторным измельчителем.
Исходное сырье (например, кусковая тальковая руда) крупностью до 300 мм из приемного бункера 1 подается вибропитателем 2 в однороторную дробилку 3. Вибропитатель 2 с регулируемой амплитудой позволяет регулировать производительность установки по исходному сырью. Ленточным конвейером 4 предварительно измельченный материал направляется на вторую стадию дробления в двухроторную дробилку 5.
В однороторной дробилке 3 материал измельчается до крупности не более 50 мм. На выходе из двухроторной дробилки 5 крупность материала составляет уже менее 1 мм, преимущественно 300-400 мкм.
После второй стадии дробления материал перемещается винтовым питателем 6, поднимается ковшовой норией 7 и винтовым питателем 8 через магнитный сепаратор 9 сбрасывается в промежуточный силос 10. Промежуточный силос 10 снабжен локальным штатным фильтром 11, системой вибросводообрушения и тремя датчиками системы контроля уровня (на чертеже не показаны), позволяющими оператору следить за наличием и количеством исходного продукта в емкости. Промежуточный силос 10 имеет в конусной части одно или более выходных отверстий, через которые осуществляется подача материала непосредственно в струйно-роторный измельчитель (измельчители) 12. Шлюзовые затворы 13 снабжены частотными преобразователями 14 и исполняют роль дозаторов. Вибропитатели 15 доставляют предизмельченный материал к струйно-роторным измельчителям 12. Данная технологическая схема предусматривает возможность работы одного (любого из трех), двух или трех одновременно измельчителей. А входящие в комплект измельчителей частотные преобразователи, дают возможность настроить систему на экономичные режимы работы в зависимости от физико-химических свойств материала.
Получившаяся, в результате измельчения, двухфазная среда эвакуируется из измельчителя 12 по продуктопроводу 16 в циклон 17 за счет скоростного напора на выходах улиток, который создают роторы измельчителя 12 и тяговый вентилятор 18.
Циклон 17 расположен на силосе 19 готового продукта. Циклон 17 оснащен регулятором скорости газа на выходе из улитки циклона за счет изменения размера профильной щели, что позволяет минимизировать коэффициент осаждения частиц. Отсепарированный циклоном 17 материал разгружается через шлюзовый затвор 20 в силос 19 готового продукта. Затвор 20 снабжен частотным преобразователем (на чертеже частотный преобразователь как отдельный элемент не показан). Выход газового потока, практически не содержащего твердых частиц готового продукта, соединен с тяговым вентилятором 18. Выход газового потока из силоса 19 готового продукта соединен с тяговым вентилятором 18 через рукавный фильтр 23.
На выходе из струйно-роторного измельчителя 12 размер частиц материала составляет 2-5 мкм. Конечный размер частиц от твердости измельчаемого материала практически не зависит, но при измельчении более твердых материалов несколько снижается производительность установки. Кроме того, для измельчаемых материалов высокой твердости может потребоваться особая футеровка внутренних поверхностей струйно-роторного измельчителя.
Для получения продукта с содержанием 99% частиц ниже 1 микрона можно, с помощью частотного преобразователя измельчителя 12 и шлюзового затвора 13, снабженного частотным преобразователем 14, отрегулировать производительность таким образом, что на выходе из измельчителя 12 будет получаться продукт необходимого качества с заданной гранулометрией.
В случае, если полученный продукт после первого измельчения удовлетворяет по всем параметрам дисперсности, его далее можно извлекать из силоса 19 готового продукта через шлюзовый затвор 21 и винтовой питатель 22 и расфасовывать в любую подходящую тару по выбору потребителя.
Предлагаемая установка позволяет механическим способом производить различные виды тонкодисперсного минерального сырья с разной гранулометрией, разной твердостью, разными физико-химическими характеристиками и очень низкими удельными энергозатратами. Установка экологически безопасна - степень очистки системы аспирации 99,9% и является ресурсосберегающей, так как при производстве тонкодисперсных минералов выход готового продукта составляет 100%