УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к технике тонкого измельчения сыпучих материалов, в том числе высокотвердых, и может быть использована в отраслях хозяйства, связанных с производством порошковых материалов.
Известно устройство для измельчения твердых материалов (Авторское свидетельство СССР №417165, М. Кл. В02С 19/06, 1974), которое содержит загрузочный бункер, помольную камеру, пылеразделительные лабиринты, отбойную плиту и разгонную трубу. Основными недостатками аналога являются сложность и большая металлоемкость конструкции.
Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является устройство для измельчения сыпучих материалов (Патент на изобретение RU №2060054 С1, МПК В02С 19/06, 1996), которое содержит узел подачи исходного сырья в виде бункера и питающего патрубка, измельчитель с отбойной плитой и разгонными трубами, питающие каналы, эжектор и циклонные пылеотделители. Данное устройство дополнительно снабжено селективным питателем, установленным между питающим патрубком и питающим каналом одной из разгонных труб, а также перепускной трубой, соединяющей полости измельчителя и самого селективного питателя. Недостатками прототипа являются: низкая эффективность тонкого измельчения сыпучих материалов, в том числе высокотвердых, загрязнение продуктов помола за счет износа разгонных труб и отбойной плиты, большая металлоемкость и сложность конструкции.
Задачей полезной модели является повышение эффективности тонкого измельчения сыпучих материалов, в том числе высокотвердых, устранение влияния износа контактирующих с измельчаемым материалом элементов устройства на чистоту продукта помола, снижение металлоемкости и упрощение конструкции.
Задача осуществляется тем, что в известном устройстве, содержащем патрубок подачи исходного материала, измельчитель с разгонными трубами и отбойной плитой, питающие каналы, эжектор и циклонные пылеотделители, согласно полезной модели, в верхней части измельчителя над разгонными трубами установлены отбойные элементы в виде усеченных конусов, расположенных соосно выходным отверстиям разгонных труб и обращенных малым основанием навстречу пылегазовому потоку, а рабочая поверхность отбойной плиты имеет защитное покрытие из футеровочных пластин, при этом отбойные элементы и футеровочные пластины выполнены из износостойкой керамики, например, на основе карбида кремния или корунда. Кроме того в нижней части измельчителя смонтирован дозирующий сборник в виде усеченного конуса, снабженный щелевидными отверстиями.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.
Оно содержит измельчитель 1 с разгонными трубами 2, над которыми установлены отбойные элементы 3 в виде усеченных конусов, обращенных малым основанием навстречу пылегазовому потоку и расположенных соосно выходным отверстиям разгонных труб 2, питающие каналы 4, дозирующий сборник 5, имеющий щелевидные отверстия 6, отбойную плиту 7, на рабочей поверхности которой закреплены футеровочные пластины 8, эжектор 9, циклонный пылеотделитель 10, бункер 11 продукта помола, циклон 12 второй ступени очистки, патрубок подачи исходного материала 13, сепарационную зону 14. Все элементы устройства соединены гибкими трубопроводами, выполненными из абразивоустойчивых антифрикционных материалов.
Корпус измельчителя 1 выполнен в виде цилиндра, внутренние стенки которого в верхней его части, а так же внутренние поверхности разгонных труб 2, дозирующего сборника 5, циклонного пылеотделителя 10, бункера 11 и циклона 12 покрыты абразивоустойчивым антифирикционным материалом, а футеровочные пластины 8 и отбойные элементы 3 выполнены, например, из износостойкой керамики на основе карбида кремния или корунда.
Устройство для измельчения сыпучих материалов работает следующим образом.
Исходный материал через патрубок подачи 13 и дозирующий сборник 5 поступает в нижнюю часть измельчителя 1, заполняя объем дозирующего сборника 5 до уровня щелевидных отверстий 6, обеспечивая при этом равномерное и одновременное наполнение исходным материалом питающих каналов 4 и нижних частей разгонных труб 2. При подаче сжатого газа в нижнюю часть разгонных труб 2 исходный материал разгоняется и при столкновении с основаниями отбойных элементов 3 частично разрушается, проходя первую зону измельчения. Высота расположения отбойных элементов 3 над торцами разгонных труб 2, их геометрические размеры и углы наклона граней рассчитываются таким образом, чтобы потоки пылегазовой смеси, прошедшие первую зону измельчения, образовывали область вторичного измельчения, где разрушение материала происходит в результате касательных соударений частиц, двигающихся по взаимопересекающимся под определенным углом встречным траекториям. Окончательное измельчение материала происходит в зоне столкновения частиц с футеровочными пластинами 8, жестко прикрепленными к поверхности отбойной плиты 7.
В сепарационной зоне 14 происходит интенсивное измельчение и разделение измельчаемого материала по крупности. Тонкий продукт потоком отработанного газа уносится в пылеотделитель 10, а крупный под действием сил инерции ссыпается на поверхность насыпного слоя исходного материала, находящегося в объеме дозирующего сборника 5, достигая, по мере выработки материала в процессе измельчения, придонного слоя измельчителя 1, из которого он снова попадает в разгонные трубы 2, равномерно наполняя их, после чего с помощью сжатого газа вторично выносится в зону сепарации 14, где вновь подвергается измельчению. Щелевидные отверстия 6 предназначены для обеспечения постоянства уровня материала в корпусе измельчителя 1 и геометрических размеров сепарационной зоны 14, позволяя излишкам грубого продукта ссыпаться в пространство между стенками дозирующего сборника 5 и стенками измельчителя 1 в случаях, когда фактический уровень насыпного слоя исходного материала превышает расчетный уровень, обеспечивающий неизменность условий сепарации.
Использование предлагаемого устройства позволит:
- повысить эффективность измельчения сыпучих материалов, благодаря установке над разгонными трубами отбойных элементов в виде усеченных конусов, расположенных соосно выходным отверстиям разгонных труб, что дает возможность организовать несколько зон интенсивного измельчения;
- устранить влияние износа разгонных труб и других элементов устройства на чистоту продуктов помола путем применения абразивоустойчивых антифрикционных материалов в сочетании с износостойкими керамическими отбойными элементами и футеровочными пластинами, что позволяет получать тонкодисперсные порошки, обладающие высокой химической чистотой;
- упростить конструкцию измельчителя за счет применения дозирующего сборника и патрубка подачи исходного материала и снизить металлоемкость путем исключения из общей схемы устройства элементов подачи исходного материала (бункер исходного сырья, селективный питатель, перепускная труба).