Устройство для смешивания и гранулирования

Устройство для смешивания и гранулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ И ГРАНУЛИРОВАНИЯ, содержащее вращаквдуюся чашу с осевой разгрузочной ворон12 кой и затвором, над которой эксцентрично установлены вращающиеся смесительные лопасти, измельчитель и механизм крепления и перемещения затвора , отличающееся тем, что, с целью получения гранул шаровидной формы заданного размера, большее основание воронки направлено вниз, затвор вьшолнен в виде усеченного конуса, соответствующего конусности разгрузочной воронки, а механизм его крепления и перемещения вьтолнен в виде неподвижной гайки, взаимодействунщей с винтом, при этом затвор шарнирно установлен на винте, а верхний торец гайки и большее основание затвора снабжены план (Л ками, взаимодействующими друг с другом. Фие f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (I!) 4(s)) В 01 3 2/14

»«ау виурюд ю ь « « е ««

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3635185/23-26 (22) 17.08.83 (46) 15.04.85. Бюл. У 14 (72) А.А.Эльконюк и А.В.Кукарин (?1) Государственный научно-исследовательский институт по керамзиту (53) 66,099.2(088.8) (56) 1. Патент Швейцарии Ф 373626, кл. SO f 1/50, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 405568, кл. В 01 J 2/4) 1972.

3. Промышленность строительных материалов. ВНИИЭСИ, сер. 4, вып. 10, М., 1982, с. 34-36 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ И

ГРАНУЛИРОВАНИЯ, содержащее вращающуюся чашу с осевой разгрузочной воронкой и затвором, над которой эксцентрично установлены вращающиеся смеси- тельные лопасти, измельчитель и механизм крепления и перемещения затвора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения гранул шаровидной формы заданного размера, большее основание воронки направлено вниз, затвор выполнен в виде усеченного конуса, соответствующего конусности разгрузочной воронки, а механизм его крепления и перемещения выполнен в виде неподвижной гайки, взаимодействующей с винтом, при этом затвор шарнирно установлен на винте, а верхний торец гайки и большее основание затвора снабжены планками, взаимодействующими друг с другом.

1 1 i 50019

Изобретение относится к перемешиванию и окатыванию (гранулированию) пластичных материалов и может быть использовано в металлургической, горной, химической промышленности и в промышленности строительных материалов, например при производстве керамзита.

Известно устройство для измельчения, перемешивания, пластификации и 1О гранулирования порошкообразного и зернистого материалов, состоящее иэ свободно вращающейся вокруг своей оси тарели, регулируемой по горизонтали и наклонно, причем в верхней 15 зоне вращающейся тарели помещаются смесительные органы, параллельно вращающиеся вокруг центральной оси тарели, которые соприкасаются с зоной от верхней части стенки пита- щ .теля до средней оси ее jt) .

Недостатком такого устройства является отсутствие площади для окатывания, способствующей получению гранул шаровидной формы, поскольку д5 материал, находящийся на тарели, подвергается интенсивному воздействию со стороны смесительных органов и завихрителя по всей ее площади, при этом гранулообразование осуществляется только эа счет измельчения крупных комьев глины на мелкие.

Окатывание как процесс в таком устройстве осуществить нельзя, так как он противоречит выбранному прин35 ципу: гранулообразование-нзмельчение. !

Кроме того, выгрузка осуществляется циклично, через центральное отверстие лри горизонтальном расположении тарели, что снижает производительность

40 и эффективность его использования, так как увеличивается время межоперационных циклов.

Известно устройство для смешивания и гранулирования сыпучих материалов, содержащее вращающуюся чашу с осевым разгрузочным отверстием и расположенные над рабочей поверхностью чаши перемеши®е; ющиеся лопатки, перед которыми установлены разбрызгиватели связующего агента, и разгрузочный нож, который снабжен одним из известных механизмов перемешивания f2) .

В известном устройстве невозможно получать гранулы заданного размера 55 иэ-sa постоянно открытого отверстия.

Кроме того, невозможно получать гранулы шаровидной формы, так как горизонтальная поверхность чаши и установленные над ней лопатки не обеспечивают перемещения частиц в различных направлениях, что в основном предопределяет получение шаровидных гранул.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для смешивания н гранулирования, содержащее вращающуюся чашу, над которой эксцентрично установлены вращающиеся навстречу тарели смесительные лопасти, Диаметрально против лопастей установлен быстро вращающийся вал с дисками (эавихритель} и разгрузочный нож j3j.

Основным недостатком известного устройства является невозможность получения гранул шаровидной формы заданного размера, так как у него отсутствуют окатывающие и калибрующие поверхности. Завихритель лишь разделяет находящийся в чаше материал в roриэонтальной плоскости, а действие смесителя на материал ограничивается его перемешиванием; вращение тарели обеспечивает только перемещение материала от смесителя к завихрителю. Кроме того, наличие зазора между чашей и затвором, необходимость которого обусловлена использованием системы гидромеханического крепления и открывания затвора, исключает возможность получения одноразмерных гранул в связи с просыпанием в процессе работы из чаши через зазор мелких гранул.

Цель изобретения — получение гранул шаровидной формы заданного размера.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для смешивания и гранулирования, содержащем вращающуюся чашу с осевой г -.эгрузочной воронкой и затвором, над которой эксцентрично установлены вращающиеся смесительные лопасти, иэмельчитель и механизм крепления и перемещения затвора, большее основание воронки направлено вниз, затвор выполнен в виде усеченного конуса, соответствующего конусности разгрузочной воронки, а механизм его крепления и перемещения выполнен в виде неподвижной гайки, взаимодействующей с винтом, при этом затвор шарнирно установлен на винте, а верхний торец гайки и большее основание затвора снабжены планками, взаимодействующими друг с другом.

Установка затвора на винте в зацеплении с неподвижной гайкой способствует фиксированному изменению величины зазора между затвором и разгрузочной воронкой за счет вертикального перемещения винта в неподвижной гайке путем его вращения 5 на определенное число оборотов, что обеспечивает получение гранул заданного размера.

Установка планок на верхнем торце . неподвижной гайки и большем основании 50 затвора позволит исключить вращение открытого затвора совместно с вращающейся воронкой, что способствует получению гранул шаровидной формы за счет окатывания их между двумя плос- 55 костями — неподвижной плоскостью затвора и вращающейся плоскостью загрузочной воронки.

3 1 !500

Выполнение разгрузочной воронки и виде усеченного конуса, большим основанием направленного вниз, а затвора в виде усеченного конуса, соответствующего конусности разгрузочной воронки, способствует увеличению площади окатывания sa счет увеличения ее длины. Поскольку окатывание гранул между двумя плоскостями возможно только при наличии разности 10 между скоростями вращения плоскостей, то проходя между двумя наклонными и параллельными плоскостями (неподвижной наружной поверхностью затвора и подвижной внутренней поверхностью f5 воронки) гранулы приобретают шаровидную форму заданного размера.

Установка затвора шарнирно на винте способствует его вращению при закрытом положении совместно с чашей, что исключает образование сил трений между чашей и затвором.

Кроме того, отсутствие зазора между затвором и чашей при переработке материала исключает попадание глины 25 и несформировавшихся гранул на окатывающие поверхности, что может вызвать замазывание окатывающих поверхностей; невозможность получения гранул заданного размера в связи З0 с просыпанием в процессе работы из чаши через зазор мелких гранул; а также нестабильность процесса sa счет утечки воды, глины, опудривающего порошка. Следовательно, шарнирная установка затвора на винте способ35 ствует получению гранул заданного размера.

19 4

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для смешивания и гранулирования содержит горизонтально расположенную чашу 1 с осевой разгрузочной воронкой 2 (выполненной в виде расширяющегося книзу конуса), опирающуюся на подвижные опоры 3, затвор 4, выполненный в виде усеченного конуса, на нижней горизонтальной поверхности которого жестко закреплена упорная планка 5. Затвор 4 шарнирно установлен на винте 6 меха- низма его крепления и перемещения, находящемся в зацеплении с неподвижной гайкой 7 на верхнем торце которой жестко установлена упорная планка 8.

Над чашей 1 с зазором установлена крьппка 9 с эксцентрично расположенной течкой 10, на крышке 9 установлены смеситель 11 с приводом 12, измельчитель 13 с приводом 14 и разгрузочный нож 15. Чаша 1 соединена посредством зубчатого венца 16, шестерни 17 с электродвигателем 18.

Устройство работает следующим образом.

Включением электродвигателя 18 приводят во вращение чашу 1 со скоростью 16-30 об/мин. Одновременно в противоположном направлении приводят в движение со скоростью 20-40 об/мин от привода 12 смеситель 11, а от привода 14 со скоростью 330-500 об/минизмельчитель 13. При этом затвор 4 находится в крайнем верхнем положении и вращается совместно с чашей 1 н разгрузочной воронкой 2 за счет шарнирного его крепления на винте 6.

Кусковой материал размером 80 мм через течку 10 в определенном объеме подается на рабочую поверхность чаши 1 и перерабатывается измельчителем 13 и смесителем 11 до гомогенного тестообразного состояния в течение 2-4 мин с добавлением воды до влажности глины 3 -38X. На этом заканчивается переработка глины и начинается процесс грануляции.

Процесс грануляции характеризуется тем, что для сохранения поверхности раздела в зону действия измельчителя 13 подается тонкоиэмельченный сухой материал объемом 20-30Х от общего объема глины. Объем добавляемого сухого материала зависит от

1150019

В П ИБИ Заказ 2013/7 Тираж 541 Подписное

Филиал ППП "Патавт", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 пластичности глины, По мере движения переработанный материал попадает в зону действия иэмельчителя 13, где происходит его послойное иэмельчение (разделение) в горизонтальной плоскости, Далее материал поступает в зону действия смесителя 11, где происходит перемешивание (перелопачивание) материала. Таким образом, многократное .повторение этих операций создает дискретное поле сдвиговых напряжений в виде пространственной сетки с определенным шагом. При появлении в чаше 1 гранул требуемого размера, например 5 мм, с помощью винта 6 путем вращения в неподвижной гайке 7 устанавливают зазор

5 мм между разгрузочной воронкой 2 и затвором 4. При этом планка 5 взаимодействует с планкой 8, исключая воэможность вращения затвора 4. Образовавшиеся частицы размером 5 мм

p 3 p jj 3 o B H 61M H o)K o M 1 5 H гп р а в л я ю т с R в зазор и по мере продвижения между двумя наклонными плоскостями (подвижной плоскостью загрузочной воронки и неподвижной — затвором) окатываются, уплотняются и приобретают шаровидную форму.

Так как процесс измельчения

10 происходит от большей величины комков к меньшей, то в результате сквозь зазор 5 мм, образованный затвором

4 и разгрузочной воронкой 2, проходят гранулы, размер которых не пре15 вышает 5 мм. Частицы размером менее

5 мм не успевают образоваться, что обеспечивает получение гранул заданного размера.

Использование предлагаемого уст20 ройства позволит получить гранулы шаровидной формы и с заданным размером.