Способ тонкого измельчения материалов в планетарной мельнице и устройство для его осуществления

Способ тонкого измельчения материалов в планетарной мельнице и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: тонкое и сверхтонкое измельчение и активация материалов. Материал подают на дно помольных барабанов планетарной мельницы измельчают его в них в восходящем слое, а затем дополнительно измельчают в нисходящем слое между корпусом мельницы и внешними стенками барабанов, которые установлены на водиле с возможностью радиального перемещения . Крышки барабанов выполнены с разгрузочными отверстиями, днища - сплошными, а загрузочные патрубки установлены относительно последних с зазором . 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил. & Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 В 02 С 17/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818191/33 (22) 24.04.90 (46) 07.04.92. Бюл. ЬЬ 13 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М.В.Ломоносова (72) А.А.Нетребский, А,И.Никулян, Э,В.Корнякова и А.П.Шибанов (53) 621.926.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1375327, кл. В 02 С 17/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 596285, кл. В 02 С 17/08, 1970.

Авторское свидетельство СССР

N 1015903, кл. В 02 С 17/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1313502, кл. В 02 С 17/08, 1984.

Изобретение относится к тонкому и сверхтонкому измельчению материалов, их активации и может быть использовано в горной, химической, абразивной, пищевой, радиоэлектронной промышленности и других отраслях.

Известны способы измельчения в барабанных мельницах путем механического разрушения материала мелющими телами.

Известны планетарные мельницы и способ измельчения материала в них, содержащие вертикально расположенные помольные барабаны, приводимые в движение водилом через зубчатые поверхности обката. Измельчение в них осуществляется путем механического разрушения материала мелющими телами в центробежном поле сил, создаваемых вращением помольных (54) СПОСОБ ТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

МАТЕРИАЛОВ В ПЛАНЕТАРНОЙ МЕЛЬНИЦЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: тонкое и сверхтонкое измельчение и активация материалов. Материал подают на дно помольных барабанов планетарной мельницы, измельчают его в них в восходящем слое, а затем дополнительно измельчают в нисходящем слое между корпусом мельницы и внешними стенками барабанов, которые установлены на водиле с возможностью радиального перемещения. Крышки барабанов выполнены с разгрузочными отверстиями, днища— сплошными, а загрузочные патрубки установлены относительно последних с зазором.2 с. и1 з.п.ф-лы,2 ил. барабанов с мелющими телами вокруг об- ъ щей оси, 4

Известна планетарная мельница непрерывного действия. ф

К недостаткам известных устройств следует отнести малую степень измельчения, обусловленную тем, что измельчение осуществляется в одну стадию и только в помольных барабанах при движении через них материала сверху вниз.

Цель изобретения — повышение степени измельчения.

Поставленная цель достигается тем, что материал подают на дно каждого барабана, измельчение материала осуществляют при восходящем слое материала в каждом барабане, а перед выгрузкой материал направляют из верхней части каждого барабана в корпус мельницы и дополнительно измель1724361

10

30

50

55 чают его при нисходящем слое между внешней стенкой каждого барабана и корпусом мельницы.

Помольные барабаны планетарной мельницы установлены на водиле с возможностью радиального перемещения, крышки барабанов выполнены с разгрузочными отверстиями, днища — сплошными, а загрузочные патрубки установлены с зазором относительно последних.

На фиг. 1 показана планетарная мельница, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-.А на фиг. 1.

Планетарная мельница состоит из цилиндрического корпуса 1, приводного вала

2 со шкивом 3, водила 4, помольных барабанов 5, загрузочных патрубков 6-8, разгрузочного бункера 9 и рамы 10.

Приводной полый вал 2 установлен внутри корпуса 1 по его центральной оси и закреплен в подшипниках на верхней 11 и нижней 12 торцовых крышках корпуса 1, Водило 4 жестко закреплено на приводном валу 2 и выполнено с радиальными пазами 13. Помольные барабаны 5 закреплены в подшипниковых узлах 14 и 15, которые установлены с возможностью перемещения в пазах 13 водила 4. Загрузочные патрубки 6 — 8 выполнены в виде прямоугольного трубопровода, вертикальные участки которого 6 и 8 расположены внутри приводного вала 2 и помольных барабанов

5 соответственно, а соединяющие их участки 7 выполнены в виде телескопического соединения.

Загрузочные патрубки 7 установлены по осям помольных барабанов 5 консольно с зазором по отношению к их нижним торцовым крышкам 16.

На верхних торцовых крышках 17 помольных барабанов 5 и нижней торцовой крышке 12 корпуса 1 выполнены кольцевые разгрузочные отверстия 18 и 19 соответственно.

На нижних торцовых крышках 16 помольных барабанов 5 под загрузочными патрубками 8, а также внутри приводного вала 2 в месте соединения загрузочных патрубков 6 и 7 установлены конусные распределители 20 и 21 соответственно.

Корпус 1 с разгрузочным бункером 9 установлен на опорной раме 10.

Планетарная мельница работает следующим образом, Вращающий момент от источника энергии передается посредством шкива 3, приводного вала 2 и водила 4 помольным барабанам 5, которые под действием центробежных сил перемещаются в пазах 13 водила 4 в радиальном направлении, Наружная поверхность помольных барабанов 5 входит во фрикционное зацепление с внутренней поверхностью корпуса 1 и барабаны 5 начинают вращаться вокруг собственных осей, совершая планетарное движение.

Исходный материал через загрузочные патрубки 6 — 8 под действием гравитационной и центробежной сил подается на нижнюю торцовую крышку 16 помольных барабанов 5. Его равномерному распределению способствуют конусные распределители 21 и 20. С крышки 16 материал перемещается на внутреннюю стенку помольных барабанов 5 в направлении действия центробежных сил, возникающих при вращении барабанов 5, При этом скорость вращения водила 4 в режиме холостого хода планетарной мельницы должна обеспечить расположение измельчающих тел на внутренней боковой (вертикальной) полости барабанов и надежное фрикционное зацепление барабанов 5 с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1.

На внутренней цилиндрической поверхности помольных барабанов 5 материал подвергается интенсивному измельчению при взаимодействии шаров между собой и вертикальной стенкой помольного барабана 5. В процессе измельчения с уменьшением крупности материала уменьшается его насыпная масса и под действием вновь загруженного материала, имеющего большую массу, мелкий материал, двигаясь по спирали вверх, разгружается через круговые отверстия 18 в корпус мельницы. Под действием центробежной силы, генерируемой водилом 4, материал отбрасывается на внутреннюю цилиндрическую поверхность корпуса 1 и подвергается дополнительному измельчению между внутренней и внешней цилиндрическими поверхностями соответственно корпуса 1 и помольных барабанов

5, Измельчение между поверхностями происходит в слое материала, движущегося по нисходящей спирали на внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1. При этом материал подвергается неоднократному интенсивному сжатию планетарно-движущимися (перекатывающимися) внутри корпуса

1 помольными барабанами 5. Слой материала, кроме резкого сжатия, еще подвергается значительной касательной нагрузке от фрикционного зацепления помольных барабанов через слой материала с поверхностью корпуса 1. Частицы отдельно и в составе слоя движутся относительно друг друга, взаимодействуют друг с другом и истирают друг друга при высоком давлении барабанов. Тонко измельченные частицы заверша1724361 ют движение по спирали в разгрузочном бункере 9 планетарной мельницы. Процесс измельчения заканчивается.

Регулирование работы планетарной мельницы производится изменением частоты вращения водила и подачи материала.

Увеличение скорости движения материала в рабочих зонах планетарной мельницы возможно за счет продувки ее воздухом в направлении движения материала.

Пример конкретного исполнения планетарной мельницы:

Диаметр корпуса, мм 520

Высота корпуса, мм 450

Диаметр помольных барабанов 200

Длина помольных барабанов 250

Количество помольных барабанов 2

Частота вращения водила, 1/мин 600-700

Крупность исходного материала, мм 5-6

Крупность готового продукта, мкм 10 — 20

Габариты, мм: длина 730 ширина 730 высота 850

Установленная мощность, кВт 3,0

Масса, кг 200

Пример. Планетарную мельницу перед загрузкой материала выводят на режим холостого хода, соответствующий частоте вращения водила, не менее 600 1/мин.

Шаровая загрузка помольных барабанов составляет 20-25 их объема. Диаметр шаров равен (15...20)х10 э м.

Измельчению подвергается рубин синтетический крупностью не более (3...4)х10 м.

Исходный материал через загрузочные патрубки попадает на дно помольных барабанов, где он под действием центробежных сил отбрасывается на стенки барабана и подвергается интенсивному воздействию шаров. Измельчение в помольных барабанах происходит при взаимодействии шаров между собой и стенками барабанов. При этом и шары, и измельченный материал на5

15

25 периодического уплотнения между цилин30

55 ходятся в поле центробежных сил, возникающих от вращения помольных барабанов вокруг собственной оси и оси планетарной мельницы.

В процессе измельчения с уменьшением крупности материала, а соответственно, и его насыпной массы материал под действием вновь загружаемого материала, имеющего большую массу, начинает движение по внутренней рабочей поверхности помольных барабанов по восходящей спирали и разгружается через круговые разгрузочные отверстия помольных барабанов под действием центробежных сил. В корпусе мельницы материал, прошедший помольные барабаны, отбрасывается центробежной силой, генерируемой водилом, на стенки, образуя слой, который подвергается дополнительному измельчению перекатывающимися внутри корпуса помольными барабанами. Движение материала по внутренней поверхности корпуса планетарной машины происходит по нисходящей спирали под действием многократного дрическими поверхностями корпуса и помольных барабанов. Здесь измельчение происходит в процессе взаимного перемещения частиц между собой при интенсивном уплотнении, т.е. происходит взаимное истирание, которое и позволяет достигать эффекта тонкого помола. Измельченный материал разгружается в конце цилиндрической части корпуса мельницы. Скорость движения материала в планетарной мельнице при постоянной скорости вращения водила регулируется подачей исходного материала.

При необходимости скорость движения материала в планетарной мельнице может быть увеличина продувкой воздуха в направлении движения материала.

Формула изобретения

1. Способ тонкого измельчения материалов в планетарной мельнице, включающий подачу материала в помольные барабаны последней, измельчение его в них и выгрузку измельченного материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени измельчения, материал подают непосредственно на дно барабанов и после измельчения в них осуществляют дополнительное измельчение между внешними стенками барабанов и корпусом мельницы с последующей выгрузкой измельченного материала, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измельчение материала в бараба1724361 нах осуществляют в восходящем слое его, а дополнительное измельчение — в нисходящем слое материала.

3. Устройство для тонкого измельчения материалов в планетарной мельнице, содержащее цилиндрический корпус, установленные в нем на водиле помольные барабаны с крышкой и днищем, находящиеся во фрикционном зацеплении с боковой поверхностью корпуса, загрузочный патрубок, размещенный сверху по оси каждого барабана и соединенный с узлом загрузки, и разгрузочный бункер, расположенный под корпусом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что

5 барабаны установлены на водиле с возможностью радиального перемещения, крышки барабанов выполнены с разгрузочными отверстиями, днища — сплошными, а загрузочные патрубки установлены с зазором

10 относительно последних, 1724361 юг. 2

Составитель А.Нетребовский

Редактор Н.Тупица Техред М,Моргентал Корректор 3.Лончакова

Заказ 1134 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101