МНОГОКАМЕРНАЯ МЕЛЬНИЦА
MULTICHAMBER MILL

Изобретение относится к устройствам для измельчения сыпучих материалов. Предлагаемая многокамерная мельница предназначена в для измельчения сыпучих материалов в строительном производстве, производстве асфальтобетона, порошковых красок и в ряде отраслей химической промышленности.
Известна трубная многокамерная мельница, содержащая корпус в виде емкости, разделенной диафрагмами на цилиндрические камеры грубого, среднего и тонкого помола, в которые помещены мелющие тела, имеющие размеры, последовательно уменьшающиеся от камеры загрузки к камере выгрузки привод, патрубки загрузки материала и выгрузки продукта (авт. св. №1103895, кл. В02С 17/06, 1981 г.).
К недостаткам этой мельницы следует отнести невысокую эффективность измельчения из-за малых пульсаций скоростей частиц материала и мелющих тел в осевом направлении корпуса, высокого уровня шума при ее работе, а также переизмельчение материала в силу отсутствия эффективного удаления продукта из зоны измельчения.
Наиболее близкой по конструктивным признакам к предлагаемой является многокамерная мельница, содержащая последовательно скрепленные эластичные горообразные камеры с лифтерами, заполненные мелющими телами, размеры которых постепенно уменьшаются от камеры загрузки к камере выгрузки, соосные кольца с классифицирующими решетками, соединенные стяжками, привод, патрубки загрузки материала и выгрузки продукта (патент РФ №1813015, БИ №16 от 30.04.91).
При работе мельницы компоненты, подлежащие измельчению, через патрубок загрузки непрерывно подаются в камеру крупного помола, в которой при вращении корпуса подвергаются воздействию крупных мелющих тел, а также самоизмельчаются. Материал, измельченный до размера меньшего проходных отверстий межкамерной решетки, поступает в камеру более тонкого помола, где происходи его более тонкое измельчение. Из последней камеры, также через решетку, материал поступает в патрубок выгрузки продукта. Применение эластичных, горообразных камер позволяет снизить уровень шума и повысить эффективность измельчения за счет увеличения интенсивности пульсаций мелющих тел.
К недостаткам этой мельницы следует отнести сравнительно низкую эффективность измельчения из-за невысокой пульсации скоростей материала и мелющих тел в осевом направлении, поскольку они двигаются в плоскостях, перпендикулярных оси корпуса. Кроме того, незначительная циркуляция мелющей загрузки и частиц в осевом направлении приводит к застою мелкой фракции материала в камерах грубого помола, где происходит ее переизмельчение. При этом снижается производительность мельницы и эффективность процесса измельчения.
Целью изобретения является повышение эффективности процесса измельчения за счет повышения интенсивности пульсаций материала и мелющих тел в осевом направлении, снижения переизмельчения.
Поставленная цель достигается за счет того, что в многокамерной мельнице, содержащей последовательно скрепленные эластичные горообразные камеры с лифтерами, заполненные мелющими телами, размеры которых постепенно уменьшаются от камеры загрузки к камере выгрузки, соосные кольца с классифицирующими решетками, соединенные стяжками, привод, патрубки загрузки материала и выгрузки продукта камеры установлены относительно колец с эксцентриситетом, а кольца шарнирно связаны с вертикальным валом привода посредством полой горизонтальной оси, сообщающей камеры с патрубком загрузки материала.
На фиг.1 показан продольный разрез многокамерной мельницы.
Предлагаемая многокамерная мельница содержит последовательно скрепленные эластичные горообразные камеры 1 с лифтерами 2, заполненные мелющими телами (на фиг.1 не показаны) и установленные с эксцентриситетом относительно межкамерных колец 3 и внешних колец 4 и 5. Кольца 3, 4, 5 сосны, соединены стяжками 6. В центральных отверстиях колец 3 и 4 размещены классифицирующие решетки, а в кольце 5 расположен подшипниковый узел 8, в котором установлена полая горизонтальная ось 9, сообщающая корпус 1 с патрубком загрузки 10 и, посредством муфты 11, связанная с вертикальным валом привода 12. Под разгрузочной трубой 7 установлен направляющий конус 13. Кольца 3, 4, 5 опираются на неподвижный горизонтальный стол 14. На полой горизонтальной оси 9, симметрично установлена такая же мельница, обеспечивающая уравновешивание всей конструкции, размещенной в корпусе 15, в днище которого имеется патрубок выгрузки 16.
Мельница работает следующим образом. При включении привода 12 вращаются его вертикальный вал и, связанная с ним, горизонтальная ось 9, несущая кольца 3, 4, 5 с камерами 1. Кольца катятся по неподвижной поверхности стола 14, относительно которого камеры 1 совершают сложное движение, являющееся результатом сложения вращений вокруг оси 9 и оси вертикального вала привода 12. Измельчаемый материал подается в патрубок 10 и через полую горизонтальную ось 9 за счет подпора и инерционных эффектов, поступает в камеры 1: сначала - грубого помола, где измельчается мелющими телами и самоизмельчается. Из этой камеры, частицы, имеющие размеры меньшие размеров отверстий решетки кольца 3, также за счет подпора и инерционных эффектов, поступают в следующую камеру - среднего помола, где находятся мелющие тела, меньших размеров и процессы измельчения и самоизмельчения, а также перетекания мелких частиц в следующую камеру повторяются. Из последней, наиболее удаленной от вертикальной оси мельницы, камеры тонкого помола частицы мелкой фракции (продукт) через классифицирующую решетку кольца 4 и через трубу 7 поступают на конус 13 и перетекают в нижнюю часть корпуса 15, откуда разгружаются через патрубок 16.
Поскольку кольца, несущие эластичные камеры, шарнирно связаны с вертикальным валом привода посредством полой горизонтальной оси, сообщающей камеры с патрубком загрузки материала, камеры при работе мельницы, одновременно вращаются вокруг горизонтальных осей и - вокруг вертикальной оси вала привода. Это обеспечивает возникновение в загрузке (смеси мелющих тел и измельчаемого материала) дополнительных инерционных эффектов, связанных с изменением ускорений частиц, в том числе в осевом направлении. Кроме того, в силу эксцентричной установки камер относительно колец, при работе мельницы появляются дополнительные пульсации скоростей и ускорений точек загрузки в вертикальном направлении. Упомянутые эффекты приводят к интенсификации процессов измельчения. Также, инерционные эффекты, возникающие в загрузке в связи со сложным характером движения камер, обеспечивают как отвод смеси через решетки - в направлении патрубка разгрузки, так и циркуляцию смеси в продольном сечении. Это обеспечивает обновление слоев материала, прилегающих к решеткам и интенсивное удаление из них измельченной фракции в камеры более тонкого измельчения, что исключает переизмельчение материала.
Таким образом, использование в мельнице предлагаемой конструктивной совокупности позволяет существенно повысить ее эффективность за счет интенсификации пульсаций смеси и снижения ее переизмельчения.