Многоступенчатая центробежно-ударная мельница

Полезная модель относится к устройствам для тонкого и сверхтонкого измельчения различных твердо-сыпучих материалов, в том числе материалов, содержащих в своем составе цветные и черные металлы, например отвальные алюминиевые, сталеплавильные шлаки. Может быть использована в горнодобывающей, химической, металлургической, строительной, фармацевтической и других отраслях промышленности и сельского хозяйства.
Известна многоступенчатая центробежно-ударная мельница (патент на полезную модель RU 153992 U1, кл. В02С 7/02, 2015 дата подачи заявки 20.03.2015, опубликовано 10.08.2015), состоящая из цилиндрического корпуса, верхней и нижней опорных плит, загрузочной воронки, нескольких ступеней измельчения, каждая из которых состоит из отбойной деки, скатной доски и разгонного диска, где в качестве сепарирующего устройства используется электростатический сепаратор свободного падения, электроды которого имеют форму колец и расположены соосно ротору мельницы и разгонным дискам при этом отбойная дека и скатная доска каждой ступени измельчения выполняют функцию заряжающего электрода.
Недостатком указанной конструкции является жесткое ограничение по размеру исходного сырья, определяемое высотой разгонных лопаток. В случае превышения размера исходных частиц высоты лопаток, частицы застревают в щели разгонных дисков и закрывают проход другим частицам, снижая производительность, выравненность гранулометрического состава конечного продукта, ухудшая балансировку ротора и снижая ресурс деталей мельницы.
В предложенном решении повышение эффективности процесса измельчения, повышение выравненности гранулометрического состава конечного продукта, снижение вероятности застревания крупных частиц в каналах разгонных дисков и повышение ресурса деталей мельницы не зависимо от изменений физико-технических характеристик исходного сырья и требований к конечному продукту обеспечивается тем, что многоступенчатая центробежно-ударная мельница, состоящая из цилиндрического корпуса, верхней и нижней опорных плит, загрузочной воронки, нескольких ступеней измельчения, каждая из которых состоит из отбойной деки, скатной доски и разгонного диска, где в качестве сепарирующего устройства используется электростатический сепаратор свободного падения, электроды которого имеют форму колец и расположены соосно ротору мельницы и разгонным дискам при этом отбойная дека и скатная доска каждой ступени измельчения выполняют функцию заряжающего электрода
снабжена закрепленными на осях в верхней части корпуса молотками в форме параллелепипеда, выполняющими функцию предварительного измельчения исходного сырья и сеткой цилиндрической формы по бокам и снизу от молотков. Нанесение множества ударов молотков по частицам, истирание частиц друг об друга и об сетку приводит к их измельчению. Частицы размер, которых менее размера ячеек сетки, проходят к следующему этапу измельчения на разгонных дисках, а частицы, имеющие размер более указанного, подвергаются дальнейшему измельчению между молотками и сеткой.
Даже при использовании сетки, размер ячеек которой лишь незначительно меньше высоты разгонных лопаток, обеспечивается отсутствие явления застревания частиц в каналах разгонных дисков. В данном случае не требуется тщательная сепарация исходного сырья по размерам, так как функцию предварительного измельчения выполняют молотки.
Таким образом, предложенное решение обеспечивает повышение эффективности процесса измельчения, повышение выравненности гранулометрического состава конечного продукта, снижение вероятности застревания крупных частиц в каналах разгонных дисков и повышение ресурса деталей мельницы не зависимо от изменений физико-технических характеристик исходного сырья и требований к конечному продукту.
Сущность изобретения поясняется на фиг. 1.
Центробежная многоступенчатая мельница содержит цилиндрический корпус 1 с закрепленными к нему верхней 2 и нижней 3 опорными плитами. В верхней части корпуса 1 при помощи осей 4 к валу мельницы 5 закреплены молотки 6 в форме параллелепипеда, выполняющие функцию предварительного измельчения исходного сырья и сетка цилиндрической формы 7 по бокам и снизу от молотков. Нанесение множества ударов молотков 6 по частицам, истирание частиц друг об друга и об сетку 7 приводит к их измельчению. Частицы размер, которых менее размера ячеек сетки 7, проходят к следующему этапу измельчения на разгонных дисках 8, а частицы, имеющие размер более указанного, подвергаются дальнейшему измельчению между молотками 6 и сеткой 7. Ниже сетки 7 установлены три аналогичных по конструкции ступени измельчения, детали и узлы которых по размерам увеличиваются в направлении от загрузочного 9 к выходным 10 отверстиям.
Каждая ступень измельчения состоит из разгонного диска 8, отбойной деки 11, скатной доски 12, установленного после каждого разгонного диска электростатического сепаратора свободного падения 13, электроды которого имеют форму колец и расположены соосно ротору мельницы и разгонным дискам 8. Отбойная дека 11 и скатная доска 12 каждой ступени измельчения выполняют функцию заряжающего электрода. Ротор мельницы состоит из вертикального вала 5 с закрепленными к нему разгонными дисками 8, осей молотков 4 и молотков 6. После каждой ступени измельчения происходит разделение массопотока на частицы, удовлетворяющие требованиям к конечному продукту, и частицы, которые следует измельчать повторно. Таким образом, недоизмельченные частицы попадают на следующую ступень измельчения, а частицы, удовлетворяющие требованиям - в конечный продукт.
Различие в электрических и механических силах, действующих на измельчаемые частицы в электростатическом поле, определяет направление их движения и обеспечивает возможность четкого разделения частиц массопотока по фракциям, дает возможность получения продукта измельчения с выравненным гранулометрическим составом частиц.
В конструкции предусмотрена шторка 14, позволяющая разделять массопоток на фракции - в готовый продукт и на следующую ступень для дальнейшего измельчения.
Мельница работает следующим образом. Измельчаемый материал через загрузочное отверстие 9 верхней опорной плиты 2, поступает на первый этап предварительного измельчения к молоткам 6, имеющим форму параллелепипеда и закрепленным с помощью осей 4 к валу мельницы 5, по бокам и снизу от которых установлена сетка 7 цилиндрической формы. Нанесение множества ударов молотков 6 по частицам, истирание частиц друг об друга и об сетку 7 приводит к их измельчению. Частицы размер, которых менее размера ячеек сетки 7, проходят к следующему этапу измельчения на разгонных дисках 8, а частицы, имеющие размер более указанного подвергаются дальнейшему измельчению между молотками 6 и сеткой 7. Частицы, размер которых менее размера цилиндрической сетки 7 попадают на разгонный диск 8 первой ступени измельчения. Измельчение материала в мельнице происходит при движении массопотока по рабочим каналам разгонного диска 8, ударе об отбойную деку 11.
При этом назначением скатной доски 12 совместно с декой 11 является передача измельчаемым частицам заряда, одинакового по знаку с декой 11. Конструкция мельницы предусматривает установку скатной доски 12, выполняющей стабилизацию массопотока. Скатная доска 12 имеет потенциал такой же, как у отбойной деки 11, как по знаку, так и по величине.
После получения заряда частицы попадают в электростатическое поле, создаваемое цилиндрическими кольцами - электродами сепаратора 13. В конструкции предусмотрена шторка 14, позволяющая разделять массопоток на фракции - в готовый продукт и на следующую ступень для дальнейшего измельчения.
При движении частицы в электростатическом поле на нее действуют механические и электрические силы. Различие в электрических и механических силах, действующих на измельчаемые частицы в электростатическом поле, определяет направление их движения и обеспечивает возможность четкого разделения частиц массопотока по фракциям, дает возможность получения продукта измельчения с выравненным гранулометрическим составом частиц.