ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ПОМОЛЬНЫЙ АГРЕГАТ

Полезная модель относится к технике тонкого сухого помола твердых материалов, а именно к помолу в центробежных помольных агрегатах и предназначено для использования в химической, металлургической, строительной, фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известна центробежная мельница (патент на изобретение РФ №2183991; В02С 17/08; авторы: Денисов М.Г., Березняк В.М., Носиков Г.М., Ляхов Н.З.; патентообладатель: Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН; опуб. 27.06.2002 г.), содержащая платформу, трубные помольные камеры с загрузочными и разгрузочными горловинами, жестко закрепленные на противодвижных водилах, свободно соединенных с противонаправленными эксцентриковыми шейками приводного вала. Водила мельницы выполнены в виде одноуровневых площадок для крепления трубных помольных камер, свободно соединенных с одной стороны противонаправленными шейками эксцентрикового вала, а с другой - с противоположными рычагами.
Основными недостатками такой мельницы является недостаточная эффективность помола материала, связанная с однотипностью движений, совершаемых помольными камерами на различных стадиях измельчения и сложность конструкции, затрудняющая монтаж, балансировку и обслуживание, что в конечном итоге ограничивает область применения мельницы.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является помольно-смесительный агрегат (патент на изобретение РФ №2277973; B02C 17/08; авторы: Гридчин Анатолий Митрофанович, Лесовик Валерий Станиславович, Севостьянов Владимир Семенович, Уральский Владимир Иванович, Синица Елена Владимировна; патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Технологический комплекс РЕЦИКЛ" (ООО "ТК РЕЦИКЛ"); опубл. 20.06.2006).
Помольно-смесительный агрегат содержит станину с вертикальными направляющими с ползунами и опорными стойками, в нижней части опорных стоек расположен эксцентриковый вал с противовесами. Рама агрегата верхней частью шарнирно связана с ползунами опорных стоек и нижней частью также шарнирно с эксцентриковым валом. На раме в вертикальной плоскости расположены помольные камеры, образующие верхнюю, среднюю и нижнюю помольные камеры. Верхняя и нижняя камеры неподвижно закреплены на раме таким образом, что их продольные оси расположены горизонтально и совмещены с осями шарниров, соединяющих раму соответственно с ползунами опорных стоек и эксцентриковым валом, а средняя помольная камера имеет возможность вертикального перемещения и неподвижного закрепления на раме, при этом ее продольная ось расположена также горизонтально. Помольные камеры связаны между собой соединительными патрубками, причем в местах соединения начала патрубков с помольными камерами встроены классификационные решетки, а в местах соединения концов соединительных патрубков с помольными камерами встроены ограничительные решетки. Верхняя и нижняя помольные камеры соединены с загрузочным и разгрузочным патрубками соответственно, в местах их соединения встроены соответственно ограничительная и классификационная решетки. Загрузочный, разгрузочный и соединительные патрубки выполнены с возможностью обеспечения изменения положения помольных камер по отношению друг к другу.
Недостатком прототипа является низкая эффективность помола, связанная с тем, что для получения высокодисперсных порошков используется всего три стадии помола, что не способствует увеличению качества готового продукта на выходе.
Задачей полезной модели является повышение эффективности измельчения за счет улучшения качества измельченного материала на выходе.
Поставленная задача достигается тем, что центробежный помольный агрегат, содержит станину с вертикальными направляющими с ползунами на них и опорными стойками. В нижней части опорных стоек расположен эксцентриковый вал с противовесами. Эксцентриковый вал соединен с рамой, верхняя часть которой шарнирно связана с ползунами опорных стоек, а нижняя часть с эксцентриковым валом. На раме в вертикальной плоскости последовательно закреплены верхняя, средняя и нижняя горизонтальные помольные камеры. Продольные оси неподвижно закрепленных на раме верхней и нижней камеры расположены горизонтально и совмещены с осями шарниров, соединяющих раму соответственно с ползунами опорных стоек и эксцентриковым валом. А средняя помольная камера имеет возможность вертикального перемещения в пазах рамы. Помольные камеры связаны между собой соединительными патрубками, в местах начала соединения которых встроены классификационные решетки. А в местах соединения концов - ограничительные решетки. Верхняя и нижняя помольные камеры соответственно соединены с загрузочным и разгрузочным патрубками. Причем в местах их соединения встроены ограничительная и классификационная решетки. В предложенном решении нижняя помольная камера разделена на секцию для тонкого помола и секцию для сверхтонкого помола с соответствующими мелющими телами. На входе секции для тонкого помола установлена ограничительная решетка, на выходе секции для сверхтонкого помола - классификационная решетка. Секции между собой разделены ограничительной решеткой.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен центробежный помольный агрегат (вид спереди); на фиг. 2 - продольный разрез нижней помольной камеры.
Центробежный помольный агрегат состоит из станины 1, на которой жестко закреплены, например сваркой, вертикальные цилиндрические направляющие 2 и 3 с перемещающимся по ним ползунами 4, 5. На станине 1 жестко закреплены, например, сваркой, опорные стойки 6 и 7. Причем в нижней части опорных стоек 6 и 7 установлены подшипники, в которых расположен эксцентриковый вал 8 вращающийся вокруг своей оси и содержащий на обоих концах противовесы 9 и 10. Эксцентриковый вал 8 соединен с рамой 11 прямоугольной формы, состоящей, например из швеллеров, с помощью кронштейнов для шарнирного соединения. Такая конструкция рамы позволяет ей выполнять роль шатуна в кривошипно-ползунном механизме, образованном из станины 1, эксцентрикового вала 8, рамы 11 и ползунов 4 и 5, для обеспечения необходимой траектории движения помольных камер, закрепленных на раме. В верхней части рамы закреплена верхняя помольная камера 12, так, что продольная ось камеры расположена горизонтально и совпадает с осью шарниров, с помощью которых рама 11 присоединена к ползунам 4 и 5. Средняя помольная камера 13 закреплена в пазах рамы и крепится с помощью болтов таким образом, что имеет возможность вертикального перемещения и неподвижного закрепления на раме 11, при этом ее продольная ось расположена горизонтально и под верней камерой 12. Нижняя помольная камера 14 закреплена в нижней части рамы так, что продольная ось камеры расположена горизонтально и совпадает с осью шарниров, с помощью которых рама присоединена к эксцентриковому валу 8. Каждая помольная камера содержит мелющие тела (на фиг. не показаны) соответствующие типу помола в камере.
Верхняя 12, средняя 13 и нижняя 14 помольные камеры связаны между собой соединительными патрубками 15. В местах соединения начала патрубков (по ходу движения материала) с помольными камерами встроены классификационные решетки 16, а в местах соединения конца патрубков с помольными камерами встроены ограничительные решетки 17. Верхняя помольная камера 12 снабжена загрузочным патрубком 18, и в месте их соединения встроена ограничительная решетка 17. Патрубки к камерам крепятся, например, с помощью болтов.
Нижняя помольная камера 14 разделена на секцию 19 для тонкого помола и секцию 20 для сверхтонкого помола. В секции 19 содержатся мелющие тела 21 для тонкого помола, а в секции 20 содержатся мелющие тела 22 для сверхтонкого помола. Секции соединены между собой, например болтами, и разделены классификационной решеткой 17. Нижняя помольная камера 14 соединяется с разгрузочным патрубком 23, в месте которого встроена классификационная решетка 16.
Ограничительные решетки 17, предназначены для удержания мелющих тел внутри помольной камеры, а классификационные решетки 16 предназначены для классификации материала. Наличие ограничительных и классификационных решеток обеспечивает стабильный технологический режим в каждой помольной камере.
Центробежный помольный агрегат работает по принципу кривошипно-ползунного механизма. В роли кривошипа выступает эксцентриковый вал 8, а в роли шатуна - подвижная рама 11 с помольными камерами и патрубками. Электродвигатель (на фиг. не показан), закрепленный на станине 1, передает крутящий момент эксцентриковому валу 8, закрепленному в стойках 6 и 7. Вращение эксцентрикового вала 8 в подшипниках станины обеспечивает круговую траекторию движения точки вала, смещенной от оси вращения вала на величину эксцентриситета. Эксцентриковый вал 8 передает движение подвижной раме 11, которая закреплена на нем с помощью шарниров. Подвижная рама 11, закрепленная так же шарнирно с ползунами 4 и 5, задает возвратно-поступательное движение ползунам 4 и 5. Ползуны 4 и 5 перемещаются вдоль цилиндрических направляющих 2 и 3, которые жестко закреплены на станине 1. Противовесы 9 и 10, закрепленные на концах эксцентрикового вала 8, выполняют функцию балансировки подвижной рамы 11. Благодаря кривошипно-ползунному механизму подвижная рама 11, выступающая в роли шатуна, совершает зависимое сложное движение. Таким образом, нижняя часть подвижной рамы 11, а так же нижняя помольная камера 14 вместе с ней совершает круговое движение. Мелющие тела 21 и 22 в нижней помольной камере 14 разделены на две секции 19 и 20, и соответствуют тонкому и сверхтонкому помолу, и вместе с камерой перемещаются по круговой траектории. Средняя помольная камера 13, закрепленная на раме 11, так же содержит мелющие тела (на фиг. не показаны), соответствующие более грубому помолу, чем в нижней помольной камере 14, и совершает движение по эллипсовидной траектории. Верхняя помольная камера 12, закрепленная на раме 11, соответственно имеет мелющие тела для грубого помола, и совершает возвратно-поступательное движение вместе с ползунами 4 и 5.
Исходный материал, например кварцевый песок, через загрузочный патрубок 18 и ограничительную решетку 17 поступает в верхнюю помольную камеру 12, где мелющим телам сообщается высокая энергия, способствующая их интенсивному ударному воздействию на материал. Продольное перемещение материала внутри помольной камеры обеспечивается за счет подпора загружаемого материала, в результате чего измельченный в верхней помольной камере материал через классификационную решетку 16, осуществляющую классификацию материала, поступает в соединительный патрубок 15, из которого через ограничительную решетку 17 попадает в среднюю помольную камеру 13. В средней помольной камере 13 материал вместе с мелющими телами осуществляет движение по эллипсовидной траектории, что обеспечивает ударно-истирающее воздействие мелющих тел на измельчаемый материал. Далее материал через классификационную решетку 16, осуществляющую классификацию материала, поступает в следующий соединительный патрубок 15. Продвигаясь дальше и проходя через ограничительную решетку 17, материал поступает в секцию 19 нижней помольной камеры 14, где происходит тонкий помол материала с помощью мелющих тел 21. Через ограничительную решетку 17 материал поступает в секцию 20, где с помощью мелющих тел 22 происходит сверхтонкий помол материала. Нижняя помольная камера 14, включающая в себя две секции 19 и 20, где содержатся мелющие тела 21 и 22 соответственно, перемещается по круговой траектории, чем обеспечивается интенсивное истирающее воздействие на измельчаемый материал. Далее материал через классификационную решетку 16 выгружается из разгрузочного патрубка 23 и поступает на дальнейшую обработку.
Таким образом, разделение нижней помольной камеры на несколько секций позволяет обеспечить сверхтонкое измельчение материала за счет избирательного воздействия мелющих тел на материал. В итоге, обеспечивается последовательное измельчение материала, что существенно повышает качество готового продукта.