УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Полезная модель относится к установкам для ударно-центробежного измельчения и может найти применение в строительной, горнообогатительной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для измельчения различных рудных и нерудных материалов на две фракции (мелкую и крупную) с заданным гранулометрическим составом.
Известна установка для измельчения материалов, содержащая ударно-центробежную мельницу и воздушный классификатор циклонного типа, соединенный с мельницей, при этом мельница состоит из корпуса, рабочего органа, установленного внутри корпуса на вертикальном валу, отбойных элементов, патрубка для подачи исходного материала в рабочий орган и патрубка для подачи воздуха, расположенного в нижней части мельницы, а классификатор состоит из цилиндроконического корпуса, направляющих элементов, расположенных в верхней цилиндрической части корпуса, патрубка вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенного в верхней части корпуса, и патрубка вывода крупной фракции в рабочий орган, расположенного в нижней конической части корпуса, при этом классификатор расположен внутри корпуса мельницы непосредственно над рабочим органом (Авт. св. СССР №1759455, В02С 13/14, публикация 07.09.1992).
Однако известная установка не позволяет получить готовый продукт узкого гранулометрического состава и в широком диапазоне крупности. Данные недостатки связаны с тем, что классификатор циклонного типа не обеспечивает высокую точность разделения материала на мелкую и крупную фракции, что приводит к выходу части крупной фракции вместе с мелкой фракцией и поступлению на повторное измельчение части мелкой фракции вместе с крупной фракцией и ее переизмельчению.
Известна также установка для измельчения материалов, содержащая соединенные между собой ударно-центробежную мельницу и воздушный классификатор, причем мельница содержит корпус, рабочий орган, установленный внутри корпуса на вертикальном валу, отбойные элементы, закрепленные на корпусе, трубу для подачи исходного материала, расположенную над рабочим органом, и патрубки для подачи воздуха, расположенные в нижней части корпуса, а классификатор содержит батарею каскадно-гравитационных классификационных шахт с зигзагообразными пересыпными элементами, выполненных четырехугольными в горизонтальной плоскости
и расположенных по периметру равностороннего многоугольника, воронку для подачи материала в рабочий орган на повторное измельчение, расположенную непосредственно над рабочим органом, патрубок для вывода измельченного материала вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части классификатора, при этом мельница соединена с классификатором таким образом, что зона дробления мельницы непосредственно сообщается с зоной разделения классификационных шахт (Патент РФ №2297283, В02С 23/12, публикация 20.04.2007).
Однако известная установка обладает ограниченной областью применения, т.к. позволяет получить конечный продукт только одной фракции.
Задача полезной модели состоит в расширении области применения установки за счет обеспечения получения двух фракций конечного продукта путем дополнительного воздействия на измельченный материал центробежной силой.
Сущность полезной модели заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата установка для измельчения, содержащая соединенные между собой ударно-центробежную мельницу и воздушный классификатор, причем ударно-центробежная мельница содержит корпус, рабочий орган, установленный внутри корпуса на вертикальном валу, отбойные элементы, закрепленные на корпусе, трубу для подачи исходного материала, расположенную над рабочим органом, и патрубки для подачи воздуха, расположенные в нижней части корпуса, а воздушный классификатор содержит батарею каскадно-гравитационных классификационных шахт с пересыпными элементами, выполненных четырехугольными в горизонтальной плоскости и расположенных по периметру равностороннего многоугольника, воронку для подачи материала в рабочий орган на повторное измельчение, расположенную непосредственно над рабочим органом, и патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части классификатора, при этом пересыпные элементы выполнены зигзагообразными или в виде наклонных вниз пересыпных полок, а мельница соединена с классификатором таким образом, что зона измельчения мельницы непосредственно сообщается с зоной разделения классификационных шахт, отличается тем, что содержит узел центробежного разделения материала, состоящий из наружной и внутренней цилиндрических стенок, расположенных над классификационными шахтами, поворотных лопаток, равномерно расположенных на горизонтальных осях с возможностью фиксированного поворота в вертикальной плоскости в полости, образованной
наружной и внутренней цилиндрическими стенками и сообщающейся с классификационными шахтами, и полого корпуса с отверстиями для подачи воздуха, охватывающего наружную и внутреннюю цилиндрические стенки и классификационные шахты и содержащего в нижней части патрубок для вывода крупной фракции, а патрубок для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком расположен в верхней части полого корпуса.
Полезная модель поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид установки с зигзагообразными пересыпными элементами, разрез в вертикальной плоскости; фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; фиг.4 - общий вид установки с пересыпными элементами в виде пересыпных полок; фиг.5 - разрез В-В на фиг.4.
Установка для измельчения содержит соединенные между собой ударно-центробежную мельницу и воздушный классификатор.
Ударно-центробежная мельница содержит корпус 1, рабочий орган 2, установленный внутри корпуса 1 на вертикальном валу 3, отбойные элементы 4, закрепленные на корпусе 1, трубу 5 для подачи исходного материала, расположенную над рабочим органом 2 и патрубки 6 для подачи воздуха.
Воздушный классификатор содержит батарею каскадно-гравитационных классификационных шахт 7 с пересыпными элементами 8 (фиг.1, фиг.4), выполненных прямоугольными в поперечном сечении и расположенных по периметру равностороннего многоугольника (фиг.3, фиг 5), воронку 9 для подачи материала на повторное измельчение, расположенную непосредственно над рабочим органом 2 мельницы, узел центробежного разделения материала, состоящий из цилиндрических наружной стенки 10 и внутренней стенки 11, расположенных над классификационными шахтами 7, поворотных лопаток 12 (фиг.2), равномерно расположенных на горизонтальных осях с возможностью фиксированного поворота в вертикальной плоскости в полости, образованной наружной стенкой 10 и внутренней стенкой 11 и сообщающейся с классификационными шахтами 7, и полого корпуса 13 с отверстиями 14 для подачи воздуха, охватывающего наружную цилиндрическую стенку 10, внутреннюю цилиндрическую стенку 11 и классификационные шахты 7 и содержащего в нижней части патрубок 15 для вывода крупной фракции с разгрузочным устройством 16 (например, типа «мигалка») и в верхней части патрубок 17 для вывода мелкой фракции вместе с воздушным потоком. Мельница соединена с классификатором
таким образом, что зона измельчения мельницы непосредственно сообщается с зоной разделения классификационных шахт 7.
Полезную модель используют следующим образом.
На выходе патрубка 17 создают разряжение, например, вентилятором (на чертежах не показан), которое обуславливает движение воздушного потока в установке (в корпусе 1 мельницы, в классификационных шахтах 7, межлопаточном пространстве, образованном поворотными лопатками 12, и в полом корпусе 13) снизу вверх. Затем посредством электропривода (на чертежах не показан) рабочему органу 2 мельницы придают вращение с требуемой скоростью и подают в него исходный материал по трубе 5. За счет поля центробежных сил, возникающего во вращающемся рабочем органе 2, материал ускоряется, вылетает из рабочего органа 2, ударяется об отбойные элементы 4 и разрушается на куски разной крупности. Воздушным потоком измельченный материал выносится в классификационные шахты 7, в которых на материал воздействуют две противоположно направленные силы: сила аэродинамического сопротивления и гравитационная сила. Выполнение классификационных шахт 7 зигзагообразными (фиг.1) или с пересыпными полками (фиг.4) обеспечивает многократную перечистку и эффективное разделение материала по крупности.
Для частиц измельченного материала, размер которых больше заданной величины границы разделения материала на фракции, воздействие гравитационной силы преобладает над воздействием силы аэродинамического сопротивления. Эти частицы падают вниз и через воронку 9 поступают во вращающийся рабочий орган 2 на повторное измельчение. Для частиц измельченного материала, размер которых меньше заданной величины границы разделения материала на фракции, воздействие силы аэродинамического сопротивления преобладает над воздействием гравитационной силы. Эти частицы вместе с воздушным потоком уносятся вверх, попадают в межлопаточное пространство, образованное установленными под углом к вертикальной оси поворотными лопатками 12, приобретают тангенциальную составляющую скорости и закручиваются вокруг вертикальной оси.
При этом на частицы материала в горизонтальной плоскости действуют две противоположно направленные силы: центробежная сила и сила аэродинамического сопротивления. Для частиц измельченного материала, размер которых больше заданной величины границы разделения материала на фракции, воздействие центробежной силы преобладает над воздействием силы аэродинамического сопротивления.
Эти частицы перемещаются к боковой стенке полого корпуса 13, под воздействием гравитационной силы перемещаются вниз и через патрубок 15 посредством разгрузочного устройства 16 типа «мигалка» выводятся из установки, образуя крупную фракцию готового продукта. Разгрузочное устройство 16 препятствует попаданию избыточного воздуха в полый корпус 13. Воздушный поток, поступающий в полый корпус 13 через отверстия 14, осуществляет дополнительную перечистку измельченного материала, отделяет случайно попавшие на стенки полого корпуса 13 частицы мелкой фракции от частиц крупной фракции и выносит мелкие частицы из установки через патрубок 17.
Для частиц измельченного материала, размер которых меньше заданной величины границы разделения измельченного материала на фракции, воздействие силы аэродинамического сопротивления преобладает над воздействием центробежной силы. Эти частицы вместе с воздушным потоком перемещаются вверх полого корпуса 13, через патрубок 17 выводятся из установки и поступают в стандартное устройство (на чертежах не показано) - циклон или воздушные фильтры. Это устройство отделяет частицы материала от воздуха, образуя мелкую фракцию готового продукта.
Крупность мелкой и крупной фракций готового продукта регулируют следующим образом.
Изменение расхода воздуха посредством вентилятора, позволяет изменять скорость воздушного потока в установке. При увеличении скорости воздушного потока крупность измельчения увеличивается, т.к. увеличивается сила аэродинамического сопротивления, действующая на частицы материала. При уменьшении скорости воздушного потока крупность измельчения уменьшается. Регулирование границы разделения материала на фракции осуществляют путем изменения угла наклона поворотных лопаток 12 относительно вертикальной оси. При увеличении угла наклона граница разделения измельченного материала на фракции уменьшается, т.к. увеличивается тангенциальная скорость движения воздушного потока с частицами материала и, соответственно, увеличивается центробежная сила, воздействующая на материал. При уменьшении угла наклона поворотных лопаток 12 граница разделения материала на фракции, соответственно, увеличивается.