Шаровая мельница

Полезная модель относится к оборудованию для тонкого измельчения различных материалов и может быть использована в химической, строительной, горной и других отраслях промышленности.
Известна шаровая мельница, состоящая из устройства загрузки и выгрузки, цилиндрического корпуса, изнутри футерованного износостойкими элементами, межкамерной перегородки, делящей внутреннее пространство мельницы на камеры грубого и тонкого измельчения и жестко закрепленной на корпусе [Патент РФ № 2320416,МПК В 02 С 17/06. Шаровая мельница замкнутого типа / Шарапов Р.Р. и др.; заявитель и патентообладатель: БГТУ им. В.Г. Шухова. – № 2006129391/03; заявл. 14.08.2006; опубл. 27.03.2008, Бюл. № 9. – 5 с.].Внутри цилиндрического корпуса коаксиально расположено устройство для возврата материала в камеру тонкого измельчения.
К недостаткам данной мельницы следует отнести сложность конструкции, невысокое качество измельчения, а также невозможность регулирования степени измельчения.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению, т.е. прототипом, является шаровая мельница [Патент РФ № 2553240,МПК В 02 С 17/16, 17/18. Шаровая мельница / Зайцев А.И. и др.; заявитель и патентообладатель: ФГБОУВПО «ЯГТУ». – № 2014106688/13; заявл. 21.02.2014; опубл. 10.06.2015, Бюл. № 16. – 5 с.], содержащая устройства загрузки и выгрузки, мелющие тела-шары, вал, на который насажен полый барабан, на валу размещены диски, разделяющие барабан на секции. Диски установлены с возможностью перемещения вдоль оси вала. Диаметр дисков увеличивается от устройства загрузки к устройству выгрузки.
Недостатком прототипа является невысокое качество измельчения.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности процесса  измельчения.
0
Указанный результат достигается тем, что в шаровой мельнице, содержащей устройства загрузки и выгрузки, мелющие тела-шары, вал, на который насажен полый барабан, на валу размещены диски, разделяющие барабан на секции, при этом их диаметр увеличен от устройства загрузки к устройству выгрузки, в торцевой поверхности барабана в первой секции выполнено кольцевое окно для загрузки материала, а в последней секции барабана – отверстия для выгрузки готового продукта, согласно полезной модели, полый барабан выполнен из двух частей переменного диаметра: первая меньшего диаметра – для предварительного измельчения, вторая диаметром в 1,4-1,5 больше диаметра первой части – для тонкого измельчения, причем диаметр мелющих тел-шаров второй части в 1,4-1,5 больше диаметра шаров первой части, на внутренней цилиндрической части барабана большего диаметра установлены зацепы, причем их рабочая поверхность выполнена под углом 30-45к радиусу барабана, для регулирования расстояния между дисками на валу между ними установлены проставки.
Применение полого барабана переменного диаметра, мелющих тел-шаров разных диаметров, зацепов для подъёма шаров второй секции, проставок для регулирования расстояния между дисками позволяет повысить эффективность процесса измельчения и получать помол высокого качества.
На фиг. 1 показана шаровая мельница в продольном разрезе, на фиг. 2 – поперечный разрез А-А.
0
Шаровая мельница содержит устройства загрузки 1 и выгрузки 2, вал 3, на который насажен полый барабан переменного диаметра: меньшего - 4, большего в 1,4 – 1,5 раз - 5. На валу установлены диски 6, 7, разделяющие внутренний объём барабана на секции. В первой секции в торцевой поверхности барабана выполнено кольцевое окно 8, а в последней – отверстие для выгрузки готового продукта 9. Привод барабана осуществляем от электродвигателя 10. В качестве мелющих тел использованы шары 11 и 12, причем диаметр мелющих тел-шаров второй части барабана 12 в 1,4-1,5 больше диаметра шаров первой его части 11. Для подъёма шаров второй части барабана установлены зацепы 13, рабочая поверхность которых выполнена под углом 30-45к радиусу барабана. Для регулирования расстояния между дисками использованы проставки 14.
Шаровая мельница работает следующим образом.
0
Подвергаемый измельчению материал подается из устройства загрузки 1 через кольцевое окно 8 в первую секцию  вращающегося полого барабана 4. Здесь происходит первоначальное (грубое) измельчение материала шарами 11. Затем измельченный материал проходит в зазоре между стенкой барабана 4 и дисками 6 и попадает во вторую часть барабана 5 большего в 1,4-1,5 раз  диаметра. Во второй части барабана происходит следующая стадия помола – тонкого измельчения до частиц меньшего размера. Шары большего диаметра 12 в 1,4-1,5 раза и соответственно большей массы зацепами 13 поднимаются на максимальную высоту и большей ударной нагрузкой воздействуют на частицы дробленого материала. Рабочая поверхность зацепов 13 для подъема шаров 12 выполнена под углом 30-45к радиусу барабана. Для  регулирования расстояния между дисками использованы проставки 14. Тонкоизмельченный материал через отверстия для выгрузки готового продукта 9 подается в устройство выгрузки 2.
Размеры дисков и расстояния между дисками зависят от требуемой степени измельчения и физико-механических характеристик измельчаемого материала.
Использование предлагаемой шаровой мельницы позволит повысить эффективность процесса измельчения до 50% в результате постепенного повышения ударной нагрузки на частицы материала.