ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКОГО САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к дробильно-измельчительному оборудованию, и предназначена для измельчения руд и других минеральных материалов. Может быть использована в горной, металлургической, строительной отраслях промышленности.
Известно изобретение (Патент SU 1828412 от 21.03.1991 г., В.Н. Хетагуров, М.В. Гегелашвили, А.П. Кузьминов. «Мельница» // Бюллетень изобретателя. - №26 15.07.1993 г.) содержащее, вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом, вал, установленный соосно цилиндрическому корпусу, на котором смонтирован чашеобразный ротор с ситами и радиальными перегородками. Радиальные перегородки имеют в верхней части открытый проем, ограниченный снизу выступом, а в нижней части, у перехода днища ротора в наклонную стенку, сквозной паз в форме прямоугольной трапеции. Концентрично валу установлен полый цилиндр с встроенными просеивающими поверхностями, образующий с цилиндрическим корпусом и кольцевым выступом камеру. Для вывода готового продукта из камеры в кольцевом выступе выполнены окна. При этом внешняя стенка чашеобразного ротора выполнена с отогнутым от центра горизонтальным участком, который расположен над кольцевым выступом.
Недостатком данного технического решения является низкая производительность, за счет того, что усилия, с которыми куски измельчаемого материала взаимодействуют друг с другом и интенсивность взаимодействия кусков измельчаемого материала друг с другом, в зоне активного самоизмельчения, имеют низкие значения.
За прототип было взято изобретение (Патент RU №2084287 от 30.11.1994 г., Хетагуров В.Н., Ильяшик В.П., Чужинов А.И., «Мельница» // опубл. 20.07.1997 г.) содержащее вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом, установленный соосно в цилиндрическом корпусе вал, с закрепленным на нем чашеобразным ротором. При этом чашеобразный ротор имеет ступицу, отогнутый от центра горизонтальной участок, сита и радиальные перегородки со сквозными пазами, размещенными в нижней части над наклонной поверхностью чашеобразного ротора. Радиальные перегородки размещены с зазором относительно ступицы чашеобразного ротора, а сквозные пазы в радиальных перегородках выполнены в виде прямоугольников. Концентрично цилиндрическому корпусу установлен перфорированный цилиндр, образующий с поверхностями цилиндрического корпуса и внутреннего кольцевого выступа камеру, для вывода готового продукта. При этом отогнутый от центра горизонтальной участок расположен над внутренним кольцевым выступом, который выполнен с окнами для вывода готового продукта из камеры.
Недостатком данного технического решения является низкая производительность, обусловленная тем, что усилия, с которыми куски измельчаемого материала взаимодействуют друг с другом и интенсивность взаимодействия кусков измельчаемого материала друг с другом, в зоне активного самоизмельчения, имеют низкие значения.
Задачей полезной модели является повышение производительности измельчителя.
Технический результат заключается в увеличении усилий, с которыми куски измельчаемого материала взаимодействуют друг с другом в зоне активного самоизмельчения, а также в увеличении интенсивности взаимодействия кусков измельчаемого материала друг с другом в зоне активного самоизмельчения, что приведет к увеличению образования измельченного продукта в единицу времени.
Этот технический результат достигается тем, что вертикальный измельчитель динамического самоизмельчения, содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом, установленный соосно в цилиндрическом корпусе вал с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу, отогнутый от центра горизонтальной участок, сита и радиальные перегородки, установленный концентрично цилиндрическому корпусу перфорированный цилиндр, образующий с поверхностями цилиндрического корпуса и внутреннего кольцевого выступа камеру, для вывода готового продукта, при этом отогнутый от центра горизонтальной участок расположен над внутренним кольцевым выступом, который выполнен с окнами для вывода готового продукта из камеры, при этом радиальные перегородки загнуты, в сторону, совпадающую с направлением вращения чашеобразного ротора, причем угол, между касательной к радиальной перегородке и касательной к наружной окружности ступицы, равен 85°-90°, а угол, между касательной к радиальной перегородке и касательной к внутренней окружности отогнутого от центра горизонтального участка, равен 35°-60°.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид измельчителя в разрезе; на фиг.2 - разрез А-А.
Полезная модель содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус 1 с внутренним кольцевым выступом 2. Установленный соосно в цилиндрическом корпусе 1, посредством подшипникового узла 3, вал 4. На вал 4, установлен чашеобразный ротор 5, имеющий ступицу 6, отогнутый от центра горизонтальной участок 7, сита 8 и радиальные перегородки 9. При этом радиальные перегородки 9 делят чашеобразный ротор 5 на секции, в каждой из которых расположены сита 8, вмонтированные в наклонную стенку чашеобразного ротора 5. Концентрично цилиндрическому корпусу 1, установлен перфорированный цилиндр 10 с отверстиями 11, образующий с поверхностями цилиндрического корпуса 1 и внутреннего кольцевого выступа 2 камеру 12, для вывода готового продукта. При этом отогнутый от центра горизонтальной участок 7 расположен над внутренним кольцевым выступом 2, который выполнен с окнами 13 для вывода готового продукта из камеры 12. Радиальные перегородки 9 загнуты, в сторону, совпадающую с направлением вращения чашеобразного ротора 5. При этом угол α, между касательной к радиальной перегородке 9 и касательной к наружной окружности ступицы 6, равен 85°-90°, α угол β, между касательной к радиальной перегородке 9 и касательной к внутренней окружности отогнутого от центра горизонтального участка 7, равен 35°-60°. Для герметизации камеры 12 от измельчаемого материала, сверху перфорированного цилиндра 10, установлено съемное кольцо 14. Сверху цилиндрический корпус 1 закрыт крышкой 15. Для загрузки измельчаемого материала предусмотрена воронка 16, установленная на крышке 15. Аккумулирование измельченного материала осуществляется в сборнике 17, соединенном с цилиндрическим корпусом 1. Отвод готового продукта из сборника 17, производится через патрубок 18.
Измельчитель данной конструкции работает следующим образом.
От привода (на рисунке не показан) крутящий момент передается на вал 4, соединенный с чашеобразным ротором 5. В рабочее пространство мельницы, через воронку 16, загружается измельчаемый материал, образующий цилиндрический столб, внутренняя часть которого непрерывно опускается, и заполняет чашеобразный ротор 5, а внешняя, вблизи перфорированного цилиндра 10, непрерывно поднимается, под действием вертикальной составляющей центробежной силы, преодолевая давление цилиндрического столба материала.
Измельчаемый материал опускается в чашеобразный ротор 5, где попадает в зону активного соударения 19 о радиальные перегородки 9. При этом происходит разрушение кусков материала за счет сочетания операций дробления, скалывания и многоциклового ударного процесса, приводящего к усталостному разрушению. Затем часть измельченного материала вытесняется из чашеобразного ротора 5 под действием центробежной силы, преодолевая давление столба материала, попадает в зону активного самоизмельчения 20, где совершает кольцевое движение вдоль стенок перфорированного цилиндра 10 по восходящей винтовой линии, теряя свою энергию на силовое взаимодействие кусков друг с другом, и на трение о стенки перфорированного цилиндра 10.
Радиальные перегородки 9 загнуты в сторону, совпадающую с направлением вращения чашеобразного ротора 5, обеспечивая наибольший скоростной напор, и соответственно наибольшие значения скорости кусков измельчаемого материала, при выходе из чашеобразного ротора 5, по сравнению с радиальными перегородками, выполненными без загиба или с загибом в сторону, противоположную направлению вращения чашеобразного ротора 5. При этом куски материала, попадая в зону активного самоизмельчения 20, взаимодействуют друг с другом с большими усилиями, за счет большей разницы в скоростях между движущимися слоями измельчаемого материала. Также за счет наибольшего скоростного напора увеличивается объем материала проходящего через зону активного самоизмельчения 20 в единицу времени, при этом интенсивность взаимодействия кусков измельчаемого материала друг с другом в зоне активного самоизмельчения 20 приобретает высокое значение. Угол α, между касательной к радиальной перегородке 9 и касательной к наружной окружности ступицы 6, выдерживают равным 85°-90°, что позволяет, обеспечить центральный удар кусков измельчаемого материала о радиальные перегородки 9 в зоне активного соударения 19 о радиальные перегородки 9. Угол β, между касательной к радиальной перегородке 9 и касательной к внутренней окружности отогнутого от центра горизонтального участка 7, выдерживают равным 35°-60°, что позволяет, получить направление вектора результирующей скорости движения кусков измельчаемого материала при выходе из чашеобразного ротора 5, обеспечивающего максимальную циркуляцию измельчаемого материала в рабочем пространстве измельчителя. Далее измельченный материал, поднимаясь вдоль стенок перфорированного цилиндра 10, проходит через отверстия 11, попадает в камеру 12, и далее через окна 13, во внутреннем кольцевом выступе 2, аккумулируется в сборнике 17, откуда готовый продукт отводится через патрубок 18. Часть измельченного материала, полученная в начальной стадии работы измельчителя, попадает в кольцевой зазор между перфорированным цилиндром 10 и отогнутым от центра горизонтальным участком 7, заполняет его и уплотняется, препятствуя попаданию в продукты размола крупных частиц, ухудшающих общий гранулометрический состав измельчения. Куски измельчаемого материала, размеры которых, больше отверстий 11, перфорированного цилиндра 10, продолжают движение вдоль последнего по восходящей винтовой линии, смещаясь к оси цилиндрического корпуса 1. Далее, повторяя цикл, измельчаемый материал опускается в чашеобразный ротор 5, где попадает в зону активного соударения 19 о радиальные перегородки 9. При этом происходит разрушение кусков материала за счет сочетания операций дробления, скалывания и многоциклового ударного процесса, приводящего к усталостному разрушению. Затем измельчаемый материал, под действием центробежной силы, начинает двигаться к периферии чашеобразного ротора 5, вначале по горизонтальной плоскости днища чашеобразного ротора 5, далее по его наклонной части. При этом часть измельченного материала выходит через сита 8, размер отверстий которых, задается в соответствии с требуемым гранулометрическим составом, и аккумулируется в сборнике 17.
Таким образом, данная конструкция приводит к увеличению усилий, с которыми куски измельчаемого материала взаимодействуют друг с другом в зоне активного самоизмельчения, а также к увеличению интенсивности взаимодействия кусков измельчаемого материала друг с другом в зоне активного самоизмельчения, что приводит к увеличению образования измельченного продукта в единицу времени.