МЕЛЬНИЦА
GRINDING MILL

Изобретение относится к измельчительному оборудованию, преимущественно к тонкому измельчению руд и других минеральных материалов, и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности.
8
Известна мельница, содержащая вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом с окнами, установленный соосно в корпусе вал с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу и расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита и радиальные перегородки со сквозными пазами, размещенными в нижней части над наклонной поверхностью ротора, смонтированный концентрично корпусу перфорированный цилиндр с образованием с поверхностями корпуса и кольцевого выступа камеры для вывода готового продукта, причем радиальные перегородки размещены с зазором относительно ступицы ротора, а сквозные пазы в радиальных перегородках выполнены в виде прямоугольников, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора (см. патент РФ №2084287, МПК В02С 13/14, опубл. 20.07.97 г.).
Недостатком аналога является низкая эффективность измельчения в рабочей зоне за счет малой разницы в скоростях движения частиц материала, опускающихся в полость ротора, и частиц, находящихся в этих полостях.
8
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является мельница, содержащая вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом с окнами, вал, установленный соосно в корпусе с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу и расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита и радиальные перегородки, размещенные с зазором относительно ступицы ротора и имеющие в нижней части над наклонной поверхностью ротора сквозные пазы в виде прямоугольников, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора, перфорированный цилиндр, смонтированный концентрично корпусу и образующий с его поверхностями и кольцевым выступом камеру для вывода готового продукта, вертикальные цилиндры, установленные в цилиндрическом корпусе концентрично над ротором с образованием кольцевых камер (см. патент РФ №2142341, МПК В02С 13/14, опубл. 10.12.99 г.).
Недостатком прототипа является низкая производительность измельчения за счет малой разницы в скоростях движения частиц материала, опускающихся в полости ротора из кольцевых камер над ротором, и частиц, находящихся в полостях ротора.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности за счет интенсификации процесса измельчения материалов.
Технический результат заключается в создании в рабочем пространстве высоких значений скоростей взаимного соударения частиц.
Этот технический результат достигается тем, что в мельнице, содержащей вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом с окнами, вал, установленный соосно в корпусе с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу и расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита и радиальные перегородки, размещенные с зазором относительно ступицы ротора и имеющие в нижней части над наклонной поверхностью ротора сквозные пазы в виде прямоугольников, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора, перфорированный цилиндр, смонтированный концентрично корпусу и образующий с его поверхностями и кольцевым выступом камеру для вывода готового продукта, вертикальные цилиндры, установленные соосно в цилиндрическом корпусе над ротором с образованием кольцевых камер, согласно изобретению в радиальных ребрах чашеобразного ротора выполнены вертикальные прямоугольные вырезы, в которые установлены вертикальные цилиндры, закрепленные на корпусе, при этом в верхних частях вертикальных цилиндров выполнены окна, а нижние их части выполнены сплошными.
Данная конструкция позволит повысить производительность измельчения мельницы.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид мельницы в разрезе, а на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.
Мельница (см. фиг.1, 2) состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 и соосно с ним расположенного вала 2, установленного в подшипниковых опорах 3 и 4. В нижней части вал 2 соединен с приводом (не показан). В верхней части вал 2 соединен с чашеобразным ротором 5, имеющим форму перевернутого полого усеченного конуса.
Чашеобразный ротор 5 разделен радиальными перегородками 6 на секции, а в каждой секции имеются просеивающие поверхности в виде сит 7, вмонтированных непосредственно в наклонную стенку чашеобразного ротора 5. Радиальные перегородки 6 в чашеобразном роторе 5 выполнены с зазором 8 относительно ступицы 9 ротора 5. В нижней части каждой перегородки 6, в зоне их контакта с наклонной частью чашеобразного ротора 5, образованы сквозные пазы 10 по форме прямоугольника, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора 5.
В верхней своей части внешняя стенка чашеобразного ротора 5 выполнена с отогнутым от центра его горизонтальным участком 11, который может быть съемным.
На корпусе 1 закреплен выступ 12 с окнами 13, верхняя поверхность которого расположена под горизонтальным участком 11 ротора 5 с минимальным зазором по отношению к горизонтальному участку 11.
Над кольцевым выступом 12 и концентрично корпусу 1 установлен перфорированный цилиндр 14, охватывающий в нижней части периферийную часть горизонтального участка 11 таким образом, что между поверхностями корпуса 1, кольцевым выступом 12 и перфорированным цилиндром 14 образована камера 15 для вывода готового продукта из рабочей зоны мельницы. Между цилиндром 14 и участком 11 имеется кольцевой зазор. Сверху камера 15 закрыта кольцом 16.
В цилиндрическом корпусе 1 мельницы соосно над чашеобразным ротором 5 установлены вертикальные цилиндры 17, 18, закрепленные на корпусе 1, между которыми и цилиндром 14 образованы вертикальные кольцевые камеры 19, 20, 21. Нижняя часть вертикальных цилиндров 17, 18 выполнена сплошной и установлена в вертикальные прямоугольные вырезы, выполненные в верхней части радиальных ребер 6, причем вертикальные цилиндры 17, 18 в верхней части имеют окна 22 и 23 для перехода частиц материала из вертикальной кольцевой камеры 19 в камеры 20 и 21. К нижнему фланцу корпуса 1 крепится сборник 24, в котором имеется патрубок 25 для отвода измельченного материала из мельницы.
Сверху корпус 1 перекрыт крышкой 26, в которой имеется загрузочное отверстие 27 для присоединения воронки (на фиг.1 не показана), через которое осуществляется непрерывное питание мельницы кусковым материалом. Вертикальные цилиндры 17, 18 закреплены на корпусе 1 с помощью траверс 28.
Мельница работает следующим образом.
От привода (не показан) вращательное движение через вал 2 передается чашеобразному ротору 5, в это время в рабочее пространство мельницы через загрузочное отверстие 27 непрерывно подают подлежащий дроблению и измельчению материал. Большая часть рабочего пространства мельницы все время заполнена материалом, образующим цилиндрические столбы в вертикальных кольцевых камерах, образовавшихся между вертикальными цилиндрами 14, 17, 18.
Частицы измельчаемого материала, находящиеся в полостях чашеобразного ротора 5, прижимаются к рабочей поверхности ребер 6 при их вращении и удерживаются у рабочей стороны ребра 6 за счет сил трения. При этом в каждом пространстве между соседними радиальными ребрами 6 ротора 5, у каждой рабочей стороны этих ребер 6, образуется постоянно обновляемый объем измельчаемого материала, представляющий собой в сечении, перпендикулярном плоскости ребер 6, прямоугольный треугольник, причем размеры сечения этого объема уменьшаются по мере удаления его от ступицы 9 ротора 5.
Частицы измельчаемого материала, находящиеся в вертикальных кольцевых камерах 19, 20, 21 над вращающимся ротором 5, опускаются в полости чашеобразного ротора 5 и сталкиваются с частицами, расположенными перед рабочей поверхностью ребер 6. При этом происходит разрушение частиц за счет сочетания операций дробления, скалывания и многоциклового ударного процесса, приводящего к усталостному разрушению частиц.
Частицы измельчаемого материала перемещаются из одной полости ротора 5 через верхние кромки ребер 6 в другую, расположенную против вращения ротора 5 полость, сталкиваются с частицами, находящимися перед рабочей поверхностью другого ребра 6 и также подвергаются разрушению. При этом процесс эффективного разрушения интенсифицируется, начиная от самой нижней зоны контакта частиц в полости чаши 5 к верхним кромкам ребер 6, где в процесс разрушения вовлекаются уже сами ребра 6.
Часть материала, находящаяся над вращающимся ротором 5, непрерывно поднимается, преодолевая давление столба под действием давления, вызванного центробежной силой, и совершает кольцевое движение в цилиндрических пространствах 19, 20, 21 вдоль стенок цилиндров 14, 17, 18 по восходящей винтовой линии, теряя свою энергию на истирание частиц друг о друга и на трение о стенки цилиндров 14, 17, 18, и, вместе с исходным материалом, опускается в полость чашеобразного ротора 5.
Часть измельченного материала, полученного в начальной стадии работы мельницы, попадает в кольцевой зазор между цилиндром 14 и горизонтальным участком 11 чашеобразного ротора 5, заполняет его, уплотняется и в дальнейшем препятствует попаданию в этот зазор частиц измельчаемого материала, защищая тем самым сопряжение кольцевого выступа 12 и горизонтального участка 11 от интенсивного износа, а также препятствует попаданию в продукты размола крупных частиц, ухудшающих общий гранулометрический состав измельчения.
Находящийся в периферийной зоне измельченный материал, поднимаясь по восходящей винтовой линии, удаляется из рабочего пространства 6 мельницы через отверстия перфорированного цилиндра 14, в дальнейшем попадает в камеру 15, и далее проходит через отверстия 13 в кольцевом выступе 12 и удаляется из сборника 24 через патрубок 25.
Куски измельченного материала, размеры которых больше размера отверстий цилиндров 14, 17, 18 продолжают движение вдоль стенок последних по восходящей винтовой линии, теряя свою энергию на истирание друг о друга и на трение о стенки цилиндров 14, 17, 18 и, вместе с исходным материалом, опускаются в полость чашеобразного ротора 5.
Часть измельченного материала, находящегося перед радиальными ребрами 6, проходит через сквозной паз 10 и устремляется на сита 7 соседней полости чашеобразного ротора 5, размер которых задается в соответствии с требуемым гранулометрическим составом, и непрерывно выводится из мельницы через сборник 24.
Использование предлагаемой мельницы позволит по сравнению с прототипом повысить ее производительность за счет интенсификации процесса измельчения материалов и создания в рабочем пространстве высоких значений скоростей взаимного соударения частиц.