EA020937B1

EA020937B1 - Роторно-волновая мельница

Info

Publication number: EA020937B1
Application number: EA201200759A
Authority: EA
Inventors: Ривнер Фазылович ГАНИЕВ; Леонид Ефимович УКРАИНСКИЙ; Олег Ривнерович ГАНИЕВ; Валерий Павлович КАСИЛОВ; Станислав Ривнерович ГАНИЕВ
Priority date: 2010-07-13
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2015-02-27
Also published as: EA201200759A1; WO2012008873A1

Abstract

Устройство относится к мельницам для тонкого и сверхтонкого измельчения и активации материалов. Роторно-волновая мельница содержит цилиндрический корпус 1, на верхней торцевой стенке 2 которого размещены загрузочный 3 и разгрузочный 4 патрубки, а на внутренней поверхности расположены отражатели, вал 5, привод 6 вращения вала, установленный на валу диск 7 с отверстиями 8 и билами 9, двигатель 10 крутильных колебаний корпуса, соединённый с нижней торцевой стенкой 11 корпуса. Использование предложенного устройства позволяет в 1,5-2 раза увеличить производительность роторно-волновых мельниц без дополнительных затрат электроэнергии.

Description

Устройство относится к мельницам для тонкого и сверхтонкого измельчения и активации материалов, а именно к роторно-волновым мельницам, и может быть использовано при производстве строительных материалов, для более полного раскрытия минералов при обогащении руды, в химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Известна роторно-волновая мельница ударно-отражательного типа, содержащая корпус с отбойниками и дисковый ротор с билами (см. авторское свидетельство СССР № 671838, кл. В 02 С13/14, 1975 г.)

Мельница сдержит дисковый ротор, на наружной поверхности которого размещены билы, и цилиндрический статор, на внутренней поверхности которого размещены отражатели. Ротор вращается с большой скоростью, обеспечивающей высокую линейную скорость бил до 250 м/с.

Измельчение частиц происходит за счет их периодических ударов о билы и преграды, а также за счет ударов частиц между собой.

Недостатком этого устройства является то, что в процессе измельчения часть частиц отбрасывается центробежной силой на периферию, что снижает эффективность измельчения.

Известна также другая роторно-волновая мельница, содержащая вертикальный замкнутый цилиндрический корпус, на внутренней цилиндрической поверхности которого расположены отражатели, вал, установленный по оси корпуса, привод вращения, кинематически соединённый с валом, и установленный на валу ротор в виде перфорированного диска с билами, закреплёнными на его периферии равномерно по длине окружности. (См. авторское свидетельство СССР №1072890, кл. В 02 С13/14, 1982 г.)

Данное устройство по технической сущности и достигаемому результату наиболее близко к предложенному и поэтому принято за его прототип.

Эта мельница состоит из ряда ступеней, на каждую из которых через свой загрузочный патрубок подаётся исходное сырьё. Измельчение материала происходит за счёт последовательного его прохождения по ступеням мельницы, на каждой из которых частицы различной величины периодически подвергаются ударами билами и отражателями.

Измельчённый материал через разгрузочный патрубок выводится из камеры.

Тем не менее, часть частиц по-прежнему остается крупными, что приводит к необходимости измельченный материал подвергать классификации и крупные фракции возвращать на доизмельчение. Все это усложняет процесс и повышает затраты энергии.

Техническим результатом разработки является улучшение качества измельчения и, соответственно, активации материалов за один цикл измельчения при одновременном сокращении затрат электроэнергии.

Указанный технический результат достигается тем, что роторно-волновая мельница, содержащая вертикальный замкнутый цилиндрический корпус, на внутренней цилиндрической поверхности которого расположены отражатели, вал, установленный по оси корпуса, привод вращения, кинематически соединённый с валом, и установленный на валу ротор в виде перфорированного диска с билами, закреплёнными на его периферии равномерно по длине окружности, дополнительно оснащена двигателем крутильных колебаний, кинематически соединённым с корпусом, билы выполнены в виде прямоугольных пластин и закреплены на роторе с зазорами между отражателями и торцевыми стенками корпуса, а перфорация в диске выполнена в виде отверстий, равномерно распределённых по окружности между периферией диска и валом.

Целесообразно выполнение отражателей в виде жёстко закреплённых на внутренней цилиндрической поверхности корпуса прямоугольных бил.

Также целесообразно выполнение отражателей в виде выступов треугольного сечения на внутренней поверхности корпуса.

Дополнительное оснащение роторно-волновой мельницы двигателем крутильных колебаний, кинематически соединённым с корпусом, позволяет создавать в камере волновые колебания, в результате которых частицы измельчаемого материала отбрасываются от стенок и отражателей навстречу частицам, получившим ускорение от бил ротора. Благодаря колебаниям корпуса и отражателей крупные фракции материала, собирающиеся в углах отражателей, также выбрасываются в зону взаимодействия частиц с билами и другими частицами, летящими от ротора, сталкиваются с ними и разрушаются.

Улучшению качества измельчения способствует также выполнение отражателей в виде бил, закреплённых на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, или в виде выступов треугольного сечения на корпусе, поверхность которых, обращенная в сторону противоположную вращению ротора, служит отбойником, от которой отражаются еще не разрушившиеся частицы, которые направляются навстречу частицам, летящим от ротора. За счет этого резко возрастает количество столкновений между встречно летящими частицами, что способствует самоизмельчению материала. На фиг. 1 изображен общий вид роторно-волновой мельницы, вертикальный разрез.

На фиг. 2 изображен вариант 1 выполнения роторно-волновой мельницы с отражателями в виде бил, разрез А-А на фиг. 1.

На фиг. 3 изображен вариант 2 выполнения роторно-волновой мельницы с отражателями в виде выступов на внутренней поверхности корпуса, разрез А-А на фиг. 1.

Роторно-волновая мельница содержит вертикальный замкнутый цилиндрический корпус 1, на верхней торцевой стенке 2 которого размещен загрузочный 3 и разгрузочный 4 патрубки, а на внутренней

- 1 020937 цилиндрической поверхности расположены отражатели, вал 5, установленный по оси корпуса, привод вращения 6, кинематически соединённый с валом, и установленный на валу ротор в виде диска 7 с отверстиями 8 и билами 9, выполненными в виде 6-ти прямоугольных пластин, закрепленных на роторе с зазорами по 5 мм между отражателями и торцевыми стенками корпуса, двигатель 10 крутильных колебаний, кинематически соединённый с нижней стенкой 11 корпуса. Отражатели согласно варианту 1 исполнения устройства могут быть выполнены в виде 12-ти плоских прямоугольных бил 12 (фиг. 2), расположенных вдоль радиусов цилиндрического корпуса, или согласно варианту 2 исполнения устройства - в виде выступов 13 треугольной формы (фиг. 3) на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, внутренние углы, которых обращены в сторону, противоположную вращению ротора.

Устройство работает следующим образом.

С помощью привода 6 приводится во вращение вал 5 и закреплённый на нём диск 7. Одновременно с помощью двигателя 10 осуществляются крутильные колебания корпуса 1 вокруг его оси на величину ±4 мм с частотой 50 Гц. Исходный материал подаётся в пространство между стенками 2 и 11 корпуса мельницы через загрузочный патрубок 3, где подвергается ударам вращающимися билами 9, отбрасывается на отражатели и измельчается с одновременной активацией за счёт образования ювенальных поверхностей при многократных соударениях. За счёт колебательных движений корпуса крупные частицы материала, заторможенные в углах отражателей, выполненных в виде бил 12 (фиг. 2) или выступов 13 (фиг. 3), выбрасываются навстречу билам вращающегося диска и отброшенным от них частицам измельчаемого материала и измельчаются под действием ударов.

Готовый продукт и мелкие фракции через отверстия 8 выводятся вместе с воздухом из камеры через разгрузочный патрубок 4 к потребителю.

Создание волновых колебаний внутри роторно-волновой мельницы за счёт дополнительного оснащения её двигателем крутильных колебаний корпуса в сочетании с оптимизированной конструкцией отражателей в виде плоских бил или выступов треугольного сечения позволяет возвращать в зону измельчения крупные фракции обрабатываемого материала, собирающиеся в угловых элементах отражателей, и тем самым получать материал требуемой дисперсности за один цикл без дополнительного использования классификаторов, что, соответственно, сокращает затраты электроэнергии на измельчение.

Использование предложенного устройства позволяет увеличить производительность роторноволновых мельниц и дисперсность готового продукта.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Роторно-волновая мельница, содержащая вертикальный замкнутый цилиндрический корпус, на внутренней цилиндрической поверхности которого расположены отражатели, вал, установленный по оси корпуса, привод вращения, кинематически соединённый с валом, и установленный на валу ротор в виде перфорированного диска с билами, закреплёнными на его периферии равномерно по длине окружности, отличающаяся тем, что она дополнительно оснащена двигателем крутильных колебаний, кинематически соединённым с корпусом, билы выполнены в виде прямоугольных пластин и закреплены на роторе с зазорами между отражателями и торцевыми стенками корпуса, а перфорация в диске выполнена в виде отверстий, равномерно распределённых по окружности между периферией диска и валом.
2. Роторно-волновая мельница по п.1, отличающаяся тем, что отражатели выполнены в виде жёстко закреплённых на внутренней цилиндрической поверхности корпуса прямоугольных бил.
3. Роторно-волновая мельница по п.1, отличающаяся тем, что отражатели выполнены в виде выступов треугольного сечения на внутренней цилиндрической поверхности корпуса.