Планетарная мельница

Планетарная мельница

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к планетарным мельницам для тонкого измельчения , механической активации минерального сырья,и проведения механохимических реакций. Планетарная мельница содержит корпус 1, помольныйбарабан 2 с крышкой 3 и мелющим телом 4. Держатель 5 размещен на конце водила 6. Шкив 7 держателя 5 через ремень 8 соединен с неподвижньм шкивом 9. Водило 6 приводится во вращение осью 10, соединенной с электродвигателем . Каждое мелющее тело 4 и внутренняя поверхность помольного барабана 2 выполнены в виде сопряженных своими основаниями усеченных конусов, число которых кратно двум, причем высоты торцовых усеченных конусов внутренней поверхности помольного барабана больше высот соответствующих усеченных конусов мелющего тела на величину nAi, определяемую из вьфажения uh (0,02-0,10)nh, где п - число пар усеченных конусов мелющего тела; h - высота усеченного конуса мелющего тела. I з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. i (Л фиг.} ьо со 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (g1) 4 В 02 С 17/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтогскоыю свидяткльстам

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3967210/29-33 (22) 23.10.85 (46) 07.03.87. Бюл. 11- 9 (71) Институт химии твердого тела и переработки минерального сырья СО АН

СССР (72) О.И. Самарин (53) 621.926.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 975068, кл. В 02 С )7/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 961760, кл. В 02 С 17/08, 1981. (54) ПЛАНЕТАРНАЯ МЕЛЬНИЦА (57) Изобретение относится к планетарным мельницам для тонкого измельчения, механической активации минерального .сырья.и проведения механохимических реакций. Планетарная мельница содержит корпус I, помольный.

„„SU„, 1294377 А1 барабан 2 с крьппкой 3 и мелющим телом 4. Держатель 5 размещен на конце водила 6. Шкив 7 держателя 5 через ремень 8 соединен с неподвижным шкивом 9. Водило 6 приводится во вращение осью .10, соединенной с электродвигателем. Каждое мелющее тело 4 и внутренняя поверхность помольного барабана 2 выполнены в ниде сопряженных своими основаниями усеченных конусов, число которых кратно двум, причем высоты торцовых усеченных конусов внутренней поверхности помольного барабана больше высот соответствующих усеченных конусов мелющего тела на величину ah, определяемую из выражения

1й = (0,02-0,10)nh, где n — число пар усеченных конусов мелющего тела;

h — высота усеченного конуса мелющего тела. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1294377

Изобретение относится к помольному оборудованию, н частности к планетарным мельницам, и может быть использовано для тонкого измельчения, механической активации минерального 5 сырья и проведения механохимических реакций.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса измельчения и активации при одновременном снижении степени загрязнения продукта.

На фиг. 1 изображена планетарная мельница, общий вид, разрез (симметричная относительно центральной оси часть мельницы не показана); на фиг. 2 — мелющее тело и помольный барабан с обозначениями их основных параметров.

Планетарная мельница содержит корпус 1, помольный барабан 2 с крьппкой 3 и мелющим телом 4. Помольный барабан 2 укреплен в держателе 5.Держатель 5 размещен на конце водила 6.

Шкив 7 держателя 5 через ремень 8 со- 25 единен с неподвижным шкивом 9. Водило 6 насажено на ось 10, соединенную с электродвигателем (приводом).

В результате экспериментов установлено, что из различных форм мелющего тела мелющее тело 4 в ниде сопряженных своими основаниями усеченных конусов с соответствующим ему барабаном (фиг. 2) дает наибольший эффект измельчения и механической активации сырья при относительно меньшей степени загрязнения продукта.

При этом наилучшие результаты получены в тех экспериментах, в которых число усеченных конусов кратно 2, высоты h всех конусов, мелющего те-, ла 4 и конусов, составляющих среднюю часть полости помольного барабана 2 соответственно равны между собой, а

Ф высота h торцовых конусов полости помольного барабана 2 больше высоты

h соответствующих конусов мелющего тела 4 на величину аЬ, которая определяется соотношением пЬ = (0,02-0,10)hh, при этом h" = h + zh, где h — высота усеченного конуса мелющего тела или высота усеченного конуса средней части помольного барабаУ

n — число пар конусов мелющего тела или помольного барабана;

h — высота торцового усеченного конуса помольного барабана; лЬ вЂ” разььость. между высотой Ь торцового усеченного конуса ььомольного барабана или, что то же самое, зазор между торцом мелющего тела и днищем помольного барабана.

При значении л1ь, меньшем величины 0,02 nh, движение мелющего тела 4 затрудняется из-за трения его торцов о днища помольного барабана 2. Одновременно увеличивается степень загрязнения продукта. При значении,nh, большем величины О,IO nh, происходит сильное налипание обрабатываемого сырья на днища помольного барабана 2.

Одновременно снижается эффективность механической обработки.

Кроме этого, должно выполняться условие, обеспечивающее следующие соотношения параметров мелющего тела и помольного барабана:

dT :с1 ъ, 0 5 и сь,= о, > 20 где Й и Й вЂ” соответственно диаметры оснований мелющего тела 4 и полости помольного барабана 2;

d. и < — соответственно углы между образующими мелющего тела 4 и полости помольного барабана 2.

Параметры d.,: d 0 5 и d о

= Б З 20 также оптимальны. При d, d < 0,5 эффективность обработки падает нследстние образования в центре барабана плохо перемешиваемой зоны. При ь (20 между рабочей поверхностью помольного барабана 2 и мелющим телом 4 возникают большие силы трения, вызывающие, с одной стороны, разогрев обрабатываемого вещества и, как следствие, отжиг дефектов и соответственно снижение эффекта активации, а с другой — увеличение степени загрязнения продукта.

Использование одного мелющего тела 4 н виде сопряженных своими основаниями усеченных конусов с соответствующим ему помольным барабаном 2 позволяет, кроме того, легко и количественно извлекать продукт из помольного барабана 2.

Планетарная мельница работает следующим образом.

В помольный барабан 2 загружается обрабатываемое вещество и мелющее тело 4. Помольный барабан 2 закрывается крышкой 3 и укрепляется в держателе 5 мельницы. Крутящий момент от электродвигателя через ось 10 и водило 6 передается помольному барабану 2, который приводится в движение вокруг цен 3

1 2943 тральной оси мельницы (ось вращения. водила) и одновременно вокруг оси, держателя 5 посредством ременной передачи между неподвижным шкивом 9 и шкивом 7 держателя 5. При этом мелю- 5 щее тело 4 под действием центробежной силы прижимается к .внутренней поверхности помольного барабана 2 и катится по ней. Попадающее между мелющим телом 4 и внутренней поверхностью помольного барабана 2 сырье раздавливается. Кроме того, между точками поверхности помольного барабана 2 и мелющего тела 4 возникает градиент скоростей. Он появляется в результате взаимодействия мелющего тела 4 с об-. рабатываемым веществом,. которое по высоте помольного барабана 2 распределяется неравномерно вследствие нали 0 чия сопряженных своими основаниями конусов, в полости которых действует градиент центробежной силы. Благодаря градиенту скоростей, попадающее между мелющим телом 4 и стенкой помольФорма мелющего тела

Степень Степень загряз- активаВремя обработки нения ции продукта, Х вещеспродукта, X тва, мин

77 4

Испытания мельницы с помольным барабаном и мелющим телом, выполненным в виде усеченных конусов, проводят н сравнении с другими наиболее эффективными мелющими телами. Результаты испытаний представлены в таблице. В качестве сырья используют гидроксид алюминия. За степень активации принимают степень аморфизации обрабатываемого вещества, которую определяют как величину обратной интенсивности дифракционных пиков на рентгенограммах.

В таблице показано влияние формы мелющих тел на загрязнение продукта и степень его активации. ного барабана 2 сырье подвергается не только раздавливанию, но и сдвиговым деформациям, и интенсивному истиранию, в результате чего эффективность помола резко возрастает. Более про- должительная обработка сырья, чем это требуется для помола, в конечном счете приводит к его аморфизации и активации, а в случае совместной обработки двух и более компонентов — к их взаимодействию, т.е. к механохи1 мической реакции. Кроме того, благодаря тому, что высоты всех конусов, составляющих среднюю часть полости помольного барабана 2 и мелющего тела 4, соответственно равны между собой, а высота торцовых конусов полости помольного барабана больше высоты соответствующих конусов тела, в процессе работы мельницы мелющее тело, прижимаясь к внутренней поверхности барабана и катясь в конусах полости, автоматически центрируется. При этом трение между торцовыми поверхностями мелющего тела и днищами барабана отсутствует, что приводит к снижению степени загрязнения продукта материалом мелющего тела и барабана. Со временем рабочие поверхности тела и барабана притираются, что приводит к еще большему повышению эффективности работы мельницы и к дополнительному снижению степени загрязнения продукта.

Призма шестигранная

4,1

0,20

0,66 11,2

0,59 11,6

l,33 37,0

Цилиндр

Тело в виде сопряженных усеченных конусов

0,16 37,1

0,52 76,3

Как видно из таблицы, обработка вещества мелющим телом в виде сопряженных усеченных конусов более эффективна, чем обработка телами дру4 ГОЙ формы TaK HanpHMep за 3 мин обработки мелющим телом в вице сопряженных усеченных конусов достигаг ется тот же эффект активации, что и при обработке цилиндрическим телом за 12 мин. При обработке вещества в мельнице с телом в виде шестигранной призмы достигается еще меньший эффект активации. При этом còåïåíü загрязнения продукта при обработке его . телом в виде сопряженных усеченных конусов самая низкая. Испытание мелющих тел другой формы дает еще более худшие результаты, чем в случае . использования тел в виде цилиндра и

4377

Формула изобретения

Фиг. 2

Составитель В. Ревва

Редактор С. Пекарь Техред Л.Олейник

Корректор M. Шароши

Заказ 411/4 тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 129 призмы (либо сильное загрязнение продукта, либо слабую степень его активации).

Таким образом, предлагаемая планетарная мельница, предназначенная для тонкого измельчения и механической активации веществ, обеспечивает высокую эффективность механической обработки сырья и позволяет получать продукт высокого качества — с высокой степенью активации и низкой степенью загрязнения материалом мелющих тел и барабанов.

1. Планетарная мельница, содержащая корпус, внутри которого установлены помольные барабаны с мелющим телом в каждом, водило и привод, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса измельчения и активации при одновременном снижении степени загрязнения продукта, мелющее тело и внутренняя поверхность помольного барабана выполнены в виде сопряженных своими основаниями. усеченных конусов, число которых кратно двум.

2. Мельница по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что углы между об— разующими и высота каждого усеченного конуса мелющего тела равны между собой и равны углам между образующими и высоте усеченных конусов средней части внутренней поверхности помольных барабанов, а высоты торцовых усе15 ченных конусов внутренней поверхности помольного барабана больше высот соответствующих усеченных конусов мелющего тела на величину gh, определяемую из выражения

dl = (0,02-0,10)nh, где и — число пар усеченных конусов мелющего тела;

h — высота усеченного конуса мелющего тела.