ШАРОВАЯ БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА С РАЗГРУЗОЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ

Полезная модель относится к шаровым барабанным мельницам с разгрузочными устройствами и может быть использована в промышленности строительных материалов, в горной, химической и других отраслях промышленности.
Известен аналог заявленной полезной модели - «Разгрузочное устройство барабанной мельницы» (АС СССР №589018 В02С 17/18). Разгрузочное устройство устанавливается в корпусе барабанной мельницы и позволяет выгружать измельченный материал из корпуса в выходную цапфу мельницы. Разгрузочное устройство состоит из перфорированной разгрузочной решетки, лифтеров желобчатой формы с наклоненными к плоскости разгрузочной решетки боковыми стенками, разгрузочного конуса. Недостатками разгрузочного устройства является то, что в центре разгрузочной решетки установлена кольцевая диафрагма, создающая дополнительное сопротивление центрально движущемуся потоку аспирационного воздуха с частично вовлеченным из измельчаемого в мельнице материала тонкодисперсными частицами; конструкция разгрузочного устройства обеспечивает перемещение всего поступающего из корпуса мельницы материала в выходную цапфу, не позволяет выделять из его среды частицы крупных размеров и возвращать их на доизмельчение. Это снижает эффективность работы мельницы.
Известен ближайший аналог (прототип) заявленного изобретения, как наиболее близкий по совокупности существенных признаков - «Многокамерная мельница с разгрузкой через полую цапфу и с центральным приводом» (Ильевич А.П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров. - М.: В.Ш., 1979 - 344 с.). Многокамерная мельница предназначена для помола различных материалов и состоит из привода; подшипниковых опор; цилиндрического футерованного корпуса; футерованных загрузочного и разгрузочного днищ, с концентрично установленными соответственно загрузочной и разгрузочной втулками, соосно и неподвижно соединенных с футерованным корпусом на его противоположных сторонах. Внутри футерованного корпуса расположены отделенные друг от друга межкамерными перегородками камеры помола с мелющими телами и разгрузочное устройство, расположенное в футерованном корпусе у разгрузочного днища. Разгрузочное устройство состоит из дырчатой перегородки в виде кольцевого перфорированного диска со сквозными классифицирующими и центральным отверстиями, расположенного соосно футерованному корпусу; разгрузочного конуса с центральным конусообразным отверстием, обращенным большим основанием к кольцевому перфорированному диску, расположенного между кольцевым перфорированным диском и разгрузочной втулкой, установленного соосно и с зазором по отношению к футерованному корпусу, примыкающего без зазоров к кольцевому перфорированному диску с соединением поверхностей их центральных отверстий; разгрузочных лопастей, расположенных радиально футерованному корпусу, ограниченных им, футерованным разгрузочным днищем, кольцевым перфорированным диском, разгрузочным конусом и неподвижно, без зазоров прикрепленные к ним с образованием промежуточных камер. Недостатком этой мельницы является то, что находящиеся в мельнице тонкодисперсные частицы измельчаемого материала только частично захватываются аспирационным потоком газа, проходящим через мельницу. Выгрузка материала, находящегося в камере тонкого помола осуществляется разгрузочным устройством в разгрузочную втулку преимущественно механически. По этой причине мельница может эксплуатироваться в открытом или замкнутом циклах измельчения.
В случае эксплуатации мельницы в открытом цикле измельчения, в камере тонкого помола, при получении материала с регламентированной крупностью частиц, происходит не рациональное переизмельчение частиц, достигших кондиционных размеров, их агрегация. Это снижает производительность мельницы, повышает удельный расход электроэнергии.
В случае эксплуатации мельницы в замкнутом цикле материал измельчается до полупродукта и затем направляется в сепаратор, в котором происходит выделение из него кондиционных частиц материала и «крупки», которая возвращается на доизмельчение в мельницу. Применение сепаратора повышает удельный расход электроэнергии и эксплуатационные расходы. Предлагаемая полезная модель направлена на повышение эффективности процесса тонкого помола материала в шаровой барабанной мельнице, выражающейся в повышении производительности и снижении удельного расхода электроэнергии на процессе тонкого помола материала, обеспечиваемых эффективным выделением аспирационным потоком в разгрузочном устройстве из поступающего в него грубомолотого материала частиц кондиционной крупности, возврата на доизмельчение в камеру помола частиц не кондиционных размеров. Это обеспечивается рациональной конструкцией разгрузочного конуса, наличием установленных на его внутренней поверхности пластин и установкой цилиндрической обечайки с винтовым конвейером на внутренней поверхности.
Технический результат достигается тем, что в шаровой барабанной мельнице с разгрузочным устройством, включающей привод; подшипниковые опоры; цилиндрический футерованный корпус; футерованные загрузочное и разгрузочное днища с концентрично установленными соответственно загрузочной и разгрузочной втулками, соосно и неподвижно соединенные с футерованным корпусом на его противоположных сторонах; камеру помола с мелющими телами, образованную футерованным корпусом, загрузочным днищем и расположенным в футерованном корпусе у разгрузочного днища разгрузочным устройством, включающим кольцевой перфорированный диск со сквозными классифицирующими и центральным отверстиями, расположенный соосно футерованному корпусу; разгрузочный конус с центральным конусообразным отверстием, обращенным большим основанием к кольцевому перфорированному диску, расположенный между кольцевым перфорированным диском и разгрузочной втулкой, установленный соосно и с зазором по отношению к футерованному корпусу, примыкающий без зазоров к кольцевому перфорированному диску с соединением поверхностей их центральных отверстий; разгрузочные лопасти, расположенные радиально футерованному корпусу, ограниченные им, футерованным разгрузочным днищем, кольцевым перфорированным диском, разгрузочным конусом и неподвижно, без зазоров прикрепленные к ним с образованием промежуточных камер. Поверхность центрального отверстия разгрузочной втулки соединена с поверхностью центрального конусообразного отверстия разгрузочного конуса. Наружная поверхность разгрузочного конуса выполнена цилиндрической, его внутренняя полость сообщается с промежуточными камерами через щелевые отверстия в разгрузочном конусе, расширяющиеся в направлении к его центру, ограниченные по ширине плоскостями, параллельными его продольной оси, а по длине плоскостями, расположенными возле торцов разгрузочного конуса. Ширина щелевых отверстий превышает ширину или диаметр классифицирующих отверстий кольцевого перфорированного диска. На поверхности центрального конусообразного отверстия разгрузочного конуса возле каждого щелевого отверстия установлены, симметрично и параллельно продольной плоскости симметрии щелевого отверстия, по две пластины, расположенные друг от друга на расстоянии, превышающем ширину щелевого отверстия в месте их установки. Пластины ограничены плоскостями, проходящими через торцевые поверхности разгрузочного конуса, его внутренней поверхностью и соосной ей цилиндрической поверхностью с диаметром, меньшим диаметра меньшего основания центрального конусообразного отверстия разгрузочного конуса. Со стороны камеры помола к кольцевому перфорированному диску примыкает, соосно ему, с совмещением центральных отверстий, цилиндрическая обечайка с длиной, меньшей длины камеры помола. На ее внутренней поверхности расположен многозаходный винтовой конвейер с направлением винта, совпадающим с направлением вращения футерованного корпуса.
Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображен продольный разрез футерованного корпуса шаровой барабанной мельницы и неподвижно соединенных с ним загрузочного и разгрузочного днищ, опирающихся на подшипники. На фиг.2 - поперечный разрез футерованного корпуса в месте расположения разгрузочного устройства. На фиг.3 - выносные элементы разгрузочного устройства.
а
Шаровая барабанная мельница с разгрузочным устройством состоит из привода (на фиг. не показан); подшипниковых опор 1; цилиндрического футерованного корпуса 2; футерованных загрузочного 3 и разгрузочного 4 днищ, с концентрично установленными соответственно загрузочной 5 и разгрузочной 6 втулками, соосно и неподвижно соединенных, например болтами, с футерованным корпусом на его противоположных сторонах; камеры помола 7 с мелющими телами (на фиг. не показаны), образованной футерованным корпусом, загрузочным днищем и расположенным в футерованном корпусе у разгрузочного днища разгрузочным устройством 8. Разгрузочное устройство включает кольцевой перфорированный диск 9 со сквозными классифицирующими 10 и центральным 11 отверстиями, расположенный соосно футерованному корпусу; разгрузочный конус 12 с центральным конусообразным отверстием 13, обращенным большим основанием 14 к кольцевому перфорированному диску, расположенный между кольцевым перфорированным диском и разгрузочной втулкой, установленный соосно и с зазором по отношению к футерованному корпусу, примыкающий без зазоров к кольцевому перфорированному диску с соединением поверхностей их центральных отверстий; разгрузочные лопасти 15, расположенные радиально футерованному корпусу, ограниченные им, футерованным разгрузочным днищем, кольцевым перфорированным диском, разгрузочным конусом и неподвижно, без зазоров прикрепленные к ним с образованием промежуточных камер 16. Поверхность 17 центрального отверстия разгрузочной втулки соединена с поверхностью 18 центрального конусообразного отверстия разгрузочного конуса. Наружная поверхность 19 разгрузочного конуса выполнена цилиндрической, его внутренняя полость сообщается с промежуточными камерами через щелевые отверстия 20 в разгрузочном конусе, расширяющиеся в направлении к его центру, ограниченные по ширине плоскостями, параллельными его продольной оси, а по длине плоскостями, расположенными возле торцов разгрузочного конуса. Ширина щелевых отверстий превышает ширину или диаметр классифицирующих отверстий кольцевого перфорированного диска. На поверхности центрального конусообразного отверстия разгрузочного конуса возле каждого щелевого отверстия установлены, симметрично и параллельно продольной плоскости симметрии щелевого отверстия, по две пластины 21, расположенные друг от друга на расстоянии b, превышающем ширину щелевого отверстия  в месте их установки и ограниченные плоскостями, проходящими через торцевые поверхности разгрузочного конуса, его внутренней поверхностью и соосной ей цилиндрической поверхностью с диаметром, меньшим диаметра меньшего основания центрального конусообразного отверстия разгрузочного конуса. Со стороны камеры помола к кольцевому перфорированному диску примыкает, соосно ему, с совмещением центральных отверстий, цилиндрическая обечайка 22, на внутренней поверхности которой расположен многозаходный винтовой конвейер 23 с направлением винта, совпадающим с направлением вращения футерованного корпуса. Длина цилиндрической перфорированной обечайки меньше длины камеры помола.
Мельница работает следующим образом: цилиндрический футерованный корпус 2, неподвижно соединенный с загрузочным 3 и разгрузочным 4 днищами, опирающимися на подшипниковые опоры 1, приводится во вращение приводом. Материал, например известняк, подается через загрузочную втулку 5 загрузочного днища 3 в камеру помола 7, подвергается измельчению находящимися там мелющими телами и продвигается, подпираемый вновь поступающим в мельницу материалом, к разгрузочному устройству. Материал, измельченный до грубомолотого состояния и перемещенный к разгрузочному устройству 8, поступает через классифицирующие отверстия 10 кольцевого перфорированного диска 9, ширина или диаметр которых общеизвестны, в промежуточные камеры 16 и затем на разгрузочные лопасти 15.
При измельчении материала в мельнице до грубомолотого состояния не происходит нерационального переизмельчения его тонкодисперсных частиц, их агрегирования и препятствования диспергированию частиц, не достигших кондиционных размеров. Процесс грубого помола материала реализуется за меньшее время, по сравнению с процессом тонкого помола, и с меньшими удельными энергозатратами.
Поступивший на разгрузочные лопасти материал при повороте футерованного корпуса ссыпается на наружную цилиндрическую поверхность разгрузочного конуса 12 и через щелевые отверстия 20 поступает в его внутреннюю полость. Выполнение наружной поверхности разгрузочного конуса цилиндрической обеспечивает равномерное поступление грубомолотого материала в щелевые отверстия на всей их длине. Выполнение ее конусообразной формы привело бы к концентрации грубомолотого материала у меньшего основания, задержке при его прохождении через щелевые отверстия, не полному прохождению и последующему переполнению промежуточных камер 16. Щелевая форма отверстий, превышение их ширины над шириной или диаметром классифицирующих отверстий перфорированного диска обеспечивают беспрепятственное прохождение через них поступающего грубомолотого материала.
Грубомолотый материал, прошедший через щелевые отверстия, попадает в аспирационный поток, проходящий через центральное конусообразное отверстие 13 аспирационного патрубка. Из его среды аспирационным потоком захватываются тонкодисперсные частицы и уносятся через центральное отверстие разгрузочной втулки 6 на разгрузку. Соединение поверхности 18 центрального конусообразного отверстия с поверхность 17 центрального отверстия разгрузочной втулки исключает прохождение грубомолотого материала и аспирационного потока из промежуточных камер в центральное отверстие разгрузочной втулки минуя центральное конусообразное отверстие аспирационного патрубка. Грубомолотый материал, прошедший через щелевые отверстия, лишенный аспирационным потоком в конусообразном отверстии 13 тонкодисперсной фракции, в виде «крупки» попадает на поверхность 18 центрального конусообразного отверстия и перемещается по конусообразной поверхности к его большему основанию 14. Пластины 21, установленные на поверхности конусообразного отверстия попарно возле щелевых отверстий, препятствуют прохождению через них в промежуточные камеры «крупки» при нижнем расположении щелевых отверстий.
«Крупка», переместившаяся по поверхности центрального конусообразного отверстия к его большему основанию, попадает на внутреннюю поверхность цилиндрической обечайки 22, захватывается многозаходным винтовым конвейером 23, перемещается в направлении от кольцевого перфорированного диска и ссыпается в камеру помола на доизмельчение. Указанное направление перемещения обеспечивается направлением винта конвейера в сторону, совпадающую с направлением вращения футерованного корпуса. Длина цилиндрической обечайки определяется размолоспособностью «крупки» и зависит от наличия в ней крупных частиц. При малом содержании крупных частиц «крупка» должна ссыпаться на доизмельчение в камеру помола в непосредственной близости от кольцевого перфорированного диска, при большем - дальше. Такое распределение «крупки» по длине камеры помола в зависимости от содержания в ней крупных частиц целесообразно исходя из времени, необходимого для их доизмельчения и зависящего от расстояния между частицей и кольцевым перфорированным диском.
Таким образом, конструкция шаровой барабанной мельницы с разгрузочным устройством позволяет повысить производительность шаровой барабанной мельницы и снизить удельный расход электроэнергии на процесс помола материала за счет эффективного выделения аспирационным потоком в разгрузочном устройстве из поступающего в него грубомолотого материала частиц кондиционной крупности и возврата на доизмельчение в камеру помола частиц некондиционных размеров.