СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В ЦЕНТРОБЕЖНОЙ МЕЛЬНИЦЕ
METHOD OF GRINDING LOOSE MATERIALS IN CENTRIFUGAL MILL

Изобретение относится к способам сухого или мокрого измельчения твердых сыпучих (зернистых и мелкокусковых) материалов в центробежной мельнице. Способ может применяться в строительной, горнорудной, металлургической, химической, а также в других областях промышленности.
Известен способ измельчения сыпучих материалов в центробежной мельнице, включающий подачу сыпучего материала в центральную часть ротора и выгрузку готового продукта в центральной зоне корпуса мельницы. Уменьшение размеров частиц происходит за счет их самоизмельчения в результате действия центробежных сил, образуемых вращающимся ротором, и сдвига материала при его торможении в периферийной части корпуса (см. патент RU №2343980, МПК В02С 17/16).
2
Недостатком известного способа можно считать низкую эффективность измельчения, так как размольная мощность мельницы зависит от количества кинетической энергии частицы измельчаемого материала или мелющего тела. Если энергии достаточно для преодоления внутренних связей в частицах материала, то происходит их разрушение. Кинетическая энергия частиц измельчаемого материала зависит от их массы и скорости (E=mV/2, где m - масса тела, а V - его скорость). Если скорость вылета частиц постоянна, то с уменьшением их размера, а значит и массы, эффективность измельчения будет снижаться.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ измельчения сыпучих материалов в ударной центробежной шаровой мельнице, описанный в патенте на полезную модель №80127, МПК В02С 13/00, выданном на конструкцию самой мельницы. Указанный способ включает подачу сыпучего материала в центр ротора вместе с мелющими телами, например шарами, цильпебсом, галькой и т.д., твердость которых выше твердости измельчаемого материала. Помол происходит за счет разгона частиц измельчаемого материала под действием центробежных сил, полученных от лопастей ротора. Частицы измельчаемого материала вместе с мелющими телами ударяются об отражательные пластины, что приводит к их измельчению. Полученный измельченный материал вместе с мелющими телами проваливаются через зазоры между отражательными пластинами в корпус мельницы. Готовый продукт выводится, а мелющие тела с помощью устройства возврата подаются обратно в питатель для осуществления следующего цикла.
Недостатком способа-прототипа является невозможность регулирования в процессе работы мельницы частоты ударных воздействий мелющих тел, а также степени измельчения материала.
Технической задачей заявляемого способа измельчения сыпучих материалов в центробежной мельнице является обеспечение возможности оперативного регулирования степени измельчения твердых материалов за счет изменения частоты ударного воздействия мелющих тел.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе измельчения сыпучих материалов в центробежной мельнице, включающем подачу измельчаемого материала в центр ротора вместе с мелющими телами, твердость которых выше твердости измельчаемого материала, помол и выгрузку готового продукта, подачу измельчаемого материала и мелющих тел в центр ротора осуществляют раздельными потоками с возможностью массового или объемного регулирования каждого их них.
Эффективность работы мельницы непрерывного действия при измельчении различных материалов определяется в том числе отношением заполнения корпуса мельницы измельчаемым материалом к объему или массе мелющих тел (мелющей загрузки). Для поддержания высокой эффективности измельчения на различных этапах помола вместе с уменьшением размера частиц измельчаемого материала это отношение необходимо корректировать. Существующие способы подразумевают изменение отношения объема или массы мелющих тел к объему или массе измельчаемого материала за счет уменьшения либо увеличения расхода последнего. Предложенный способ позволяет оперативно, непосредственно в процессе помола изменять отношение измельчаемого материала к мелющим телам за счет регулирования отдельных потоков, подаваемых в центр ротора мельницы.
Способ измельчения сыпучих материалов осуществляется с помощью центробежной мельницы, схематично изображенной на чертеже.
Материал, подлежащий измельчению, с помощью питателя 1 подается в центральную часть вращающегося ротора 3. Мелющие тела (например, шары, цильпебс, галька и т.п), твердость которых выше твердости измельчаемого материала, также подаются в центральную часть вращающегося ротора 3 с помощью питателя 2. Получив ускорение от лопастей 4 ротора 3, частицы материала вместе с мелющими телами вылетают в пространство помольной камеры 5, ударяются о внутреннюю поверхность корпуса 6 мельницы, где и происходит измельчение материала.
Степень измельчения материала зависит в том числе и от частоты ударного воздействия мелющих тел. В свою очередь, частота ударного воздействия зависит от количества мелющих тел, выбрасываемых ротором мельницы за единицу времени или, иными словами, от отношения объема или массы мелющих тел к объему или массе измельчаемого материала.
Регулировка отношения объема или массы мелющих тел к объему или массе измельчаемого материала происходит за счет изменения параметров работы питателя 1 и питателя 2. Увеличение производительности питателя 1 позволяет повысить отношение объема или массы измельчаемого материала к объему или массе мелющих тел (например, 2:1). Увеличение производительности питателя 2 позволяет повысить отношение объема или массы мелющих тел к объему или массе измельчаемого материала. Следствием повышения отношения объема или массы мелющих тел к объему или массе измельчаемого материала является увеличение частоты ударного воздействия и изменение степени измельчения материала.
Таким образом, за счет изменения частоты ударного воздействия мелющих тел обеспечивается возможность оперативного регулирования степени измельчения твердых сыпучих материалов.