EA031163B1

EA031163B1 - Устройство для измельчения

Info

Publication number: EA031163B1
Application number: EA201592202A
Authority: EA
Inventors: Линден Дейвид Роупер
Original assignee: Джейтиджи Энд Партнерс Пти Лтд
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2018-11-30
Also published as: CL2015003386A1; JP6328749B2; TWI636829B; AU2014271185A1; JP2016520002A; US20160114330A1; PH12015502480B1; DK2999540T3; PL2999540T3; PH12015502480A1; CA2911747C; EA201592202A1; EP2999540B1; PE20151852A1; AR096357A1; MX368215B; CA2911747A1; WO2014186821A1; ZA201507719B; EP2999540A1

Abstract

Устройство (100) измельчения содержит приемник (110), измельчающий элемент (120) и приводное средство. Приемник (110) имеет внутреннюю стенку (111) приемника, образующую полость (112) приемника. Внутренняя стенка (111) приемника является в общей форме поверхностью вращения, продолжающейся вокруг центральной вертикально продолжающейся оси (A). Приемник (110) может вращаться вокруг оси (A) приемника. Измельчающий элемент (120) имеет наружную стенку (121) измельчающего элемента в общей форме поверхности вращения, продолжающейся вокруг центральной вертикально продолжающейся оси (B) измельчающего элемента. Ось (B) измельчающего элемента, в общем, параллельна оси (A) приемника и смещена от оси (A) приемника на некоторое расстояние (D) смещения. Внутренняя стенка (111) приемника и наружная стенка (121) измельчающего элемента совместно образуют камеру (116) измельчения внутри вышеуказанной полости (112) приемника. Камера измельчения (116) имеет, в общем, кольцевое сечение. Приводное средство предназначено для приведения во вращение измельчающего элемента (120) вокруг оси (B) измельчающего элемента и/или для приведения во вращение приемника (110) вокруг оси (A) приемника. Расстояние (D) смещения может избирательно регулироваться.

Description

Изобретение относится к области обработки материалов и, в частности, к устройству для измельчения твердых материалов.

Уровень техники

В минералоперерабатывающей промышленности измельчение является процессом, с помощью которого твердые материалы уменьшаются в размере обычно посредством процессов дробления и последующего измельчения, в частности, для выделения ценных минералов из полезных ископаемых, в которые они вкраплены. Процессы измельчения также используются в других отраслях промышленности, включая цементную промышленность, производство удобрений, производство твердых топлив, текстильную и фармацевтическую отрасли промышленности.

Операции измельчения главным образом выполняются в барабанных мельницах, которые обеспечивают уменьшение размеров загружаемых частиц материала посредством ударного воздействия и истирания. Известные формы барабанных мельниц включают в себя шаровые мельницы, в которых загружаемый материал измельчается посредством трения и ударного воздействия измельчающей среды в форме шаров шаровой мельницы во вращающейся цилиндрической камере;

мельницы самоизмельчения, в которых большие частицы загружаемого материала сами заменяют шары шаровой мельницы в качестве измельчающей среды; и мельницы полусамоизмельчения, в которых в качестве измельчающей среды используются большие частицы загружаемого материала совместно с шарами.

Барабанные мельницы самоизмельчения и полусамоизмельчения обычно уменьшают частицы загружаемого материала от номинального размера вплоть до 200 мм до размера продукта вплоть до 75 мкм, в то время как шаровые мельницы обычно уменьшают частицы загружаемого материала от номинального размера вплоть до 15 мм до размера продукта вплоть до 20 мкм. Считается, что эти традиционные барабанные мельницы, в общем, не обеспечивают выполнение эффективных процессов с учетом затрат энергии. Было установлено, что энергетическая эффективность этих процессов составляет 0,1-2% на основе образования нового участка поверхности. Эксплуатация барабанных мельниц требует значительного количества энергии для вращения больших цилиндрических камер, наполненных измельчающей средой, частицами загружаемого материала и шламом (который образуется при добавлении технологической среды в камеру). Большая часть потребляемой энергии рассеивается в форме тепла и шума.

Другая более современная форма измельчения предусматривает использование измельчающих валков высокого давления, которые сжимают слой частиц загружаемого материала между валками, вращающимися в противоположных направлениях. Было подтверждено, что измельчающие валки высокого давления являются более энергетически эффективными для уменьшения размеров частиц загружаемых материалов от номинального размера вплоть до 70 мм до размера продукта вплоть до 4 мм. Согласно опубликованной информации измельчающие валки высокого давления на 10-50% энергетически эффективнее по сравнению с барабанными мельницами и менее восприимчивы к изменениям твердости загружаемого материала. Однако применение измельчающих валков высокого давления ограничивается до сухого измельчения с максимальным содержанием влаги приблизительно 10%. Это ограничение вызвано трением скольжения по валкам, когда они захватывают загружаемый материал в зону сжатия, образованную в слое материала. Удельное давление сжатия между валками обычно составляет 3-5 МПа. Микрорастрескивание загружаемых частиц оказывает благоприятное воздействие на последующее измельчение, что является положительным свойством измельчающих валков высокого давления.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить усовершенствованное устройство измельчения дополнительно или в качестве замены существующих устройств измельчения или, по меньшей мере, предложить полезный альтернативный вариант устройства измельчения.

Настоящее изобретение предлагает устройство измельчения, содержащее приемник, имеющий внутреннюю стенку, образующую полость приемника, при этом внутренняя стенка приемника, в целом, имеет форму поверхности вращения, простирающуюся вокруг проходящей центрально вертикальной оси, а приемник выполнен с возможностью вращения вокруг свой оси;

измельчающий элемент, имеющий наружную стенку, в целом, в форме поверхности вращения, простирающейся вокруг проходящей центрально вертикальной оси измельчающего элемента, при этом ось измельчающего элемента, в целом, параллельна оси приемника и смещена от оси приемника на расстояние смещения, а внутренняя стенка приемника и наружная стенка измельчающего элемента совместно образуют камеру измельчения внутри полости приемника, причем камера измельчения имеет, в целом, кольцевое сечение; и приводное средство, предназначенное для приведения во вращение измельчающего элемента вокруг его оси и/или для приведения во вращение приемника вокруг его оси.

Приводное средство может быть предназначено для приведения во вращение только измельчающего элемента.

Приводное средство может быть предназначено для приведения во вращение измельчающего эле

- 1 031163 мента и приемника.

Камера измельчения может иметь загрузочное отверстие у верхнего конца приемника.

Внутренняя стенка приемника может сходить на конус к загрузочному отверстию, а наружная стенка измельчающего элемента может сходить на конус к загрузочному отверстию.

Вдоль любой радиальной плоскости ширина камеры измельчения, определяемая как минимальное расстояние между наружной стенкой измельчающего элемента в заданной точке в радиальной плоскости и внутренней стенкой приемника, может сужаться к нижнему концу камеры измельчения.

Расстояние смещения может избирательно регулироваться.

Измельчающий элемент может содержать головку измельчающего элемента, образующую наружную стенку измельчающего элемента, и вал измельчающего элемента, установленный с возможностью вращения внутри эксцентриковой конструкции, предназначенной для избирательного смещения оси измельчающего элемента для регулирования расстояния смещения.

Кольцевой зазор может быть образован между приемником и измельчающим элементом по радиально наружному краю измельчающей камеры, при этом кольцевой зазор образует выпуск, проходящий в окружном направлении.

Кольцевой зазор может избирательно регулироваться.

Кольцевой зазор может регулироваться до закрытого состояния.

Приемник может устанавливаться внутри корпуса с помощью резьбовой конструкции, пригодной для регулирования кольцевого зазора.

Измельчающий элемент может содержать кольцевую перегородку, образующую проходящую в окружном направлении периферию измельчающего элемента, при этом кольцевой зазор образован между верхним краем кольцевой перегородки и нижней поверхностью приемника.

Переливной канал может проходить через измельчающий элемент между верхним участком камеры измельчения и наружной стороной камеры измельчения.

Канал для подачи среды может проходить через измельчающий элемент и сообщаться с камерой измельчения.

Устройство измельчения может содержать грохот, расположенный ниже камеры измельчения, для приема материала, выгружаемого из камеры измельчения, и предназначенный для обеспечения прохождения через него материала, имеющего размер меньше заданного размера.

Грохот может проходить в окружном направлении вокруг измельчающего элемента.

Грохот может крепиться с возможностью вращения относительно приемника.

Устройство измельчения также может содержать желоб для остатка на грохоте, расположенный на грохоте для направления материала, превышающего заданный размер, с верхней поверхности грохота.

Устройство измельчения также может содержать измельчающую среду в камере измельчения.

Устройство измельчения также может содержать подвесную систему, выполненную с возможностью относительного вертикального перемещения между измельчающим элементом и приемником в случае присутствия несжимаемого материала в камере измельчения, который расклинивается между внутренней стенкой приемника и наружной стенкой измельчающего элемента.

Подвесная система может содержать несколько гидравлических подъемных цилиндров.

Гидравлические подъемные цилиндры могут быть предназначены для избирательного регулирования зазора, образующего выпуск.

Приемник может содержать основную часть и сменную вставку, установленную на основной части и образующую внутреннюю стенку приемника.

Измельчающий элемент содержит основную часть и вставку, установленную в основной части и образующую наружную стенку измельчающего элемента.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематичный изометрический вид устройства измельчения по первому варианту выполнения;

фиг. 2 - изображение в разобранном виде устройства измельчения из фиг. 1;

фиг. 3 - вид сверху на основание и эксцентриковую конструкцию устройства измельчения из фиг. 1; фиг. 4 - изометрический вид основания и эксцентриковой конструкции из фиг. 3;

фиг. 5 - схематичный вид в разрезе устройства измельчения из фиг. 1 с устройством измельчения, эксцентрично смещенным от приемника;

фиг. 6 - схематичный вид в разрезе устройства измельчения из фиг. 1 с устройством измельчения, концентрично совмещенным с приемником;

фиг. 7 - первый изометрический вид устройства измельчения по второму варианту выполнения;

фиг. 8 - второй изометрический вид устройства измельчения из фиг. 7;

фиг. 9 - вид спереди устройства измельчения из фиг. 7;

фиг. 10 - вид сверху устройства измельчения из фиг. 7;

фиг. 11 - схематичный вид в разрезе устройства измельчения из фиг. 7 и фиг. 12 - фрагментарный изометрический вид устройства измельчения из фиг. 7.

- 2 031163

Осуществление изобретения

На фиг. 1-6 показано устройство 100 для измельчения твердых материалов по первому варианту выполнения. Показанное устройство 100 для измельчения твердых материалов имеет пилотную форму небольших размеров, предназначенную для приема подлежащих обработке исходных частиц размером до 40 мм и номинальной прочностью при сжатии 3-8 МПа. Устройство 100 для измельчения твердых материалов имеет общий диаметр приблизительно 350 мм. Устройство 100 для измельчения твердых материалов имеет приемник 110, измельчающий элемент 120, корпус 140, основание 150 и эксцентриковую конструкцию 160.

Как показано на фиг. 5, приемник 110 имеет внутреннюю стенку 111 приемника, которая образует полость 112 приемника. Полость 112 приемника имеет верхнее отверстие приемника, образующее загрузочное отверстие 113, расположенное с верхней стороны приемника, и нижнее отверстие 114 приемника, образованное с нижней стороны приемника 110. Сверху приемника 110 установлена загрузочная воронка 136, проходящая вверх от загрузочного отверстия 113. В показанной конфигурации загрузочная воронка 136 имеет форму усеченного конуса для удерживания загружаемых частиц (и технологической среды, если она используется), которые могут принудительно выталкиваться вверх и наружу центробежной силой во время эксплуатации. Внутренняя стенка 111 приемника имеет форму поверхности вращения, которая проходит вокруг центральной вертикально продолжающейся оси А приемника. В первом варианте выполнения внутренняя стенка 111 приемника сходит на конус вверх к загрузочному отверстию 113 и имеет, в общем, форму усеченного конуса. Приемник 110 может вращаться вокруг оси А приемника. Ось А приемника является неподвижной. Приемник 110 установлен в корпусе 140 с помощью сопряженных крепежных резьб, образованных на наружной стенке 115 приемника и внутренней стенке 141 корпуса. Стопорное кольцо 142 с наружной резьбой входит в зацепление с крепежной резьбой внутренней стенки 141 корпуса выше приемника 110 для фиксации приемника 110 на месте внутри корпуса 140. На наружной стенке 115 приемника и внутренней стенке 141 корпуса также образованы вертикально проходящие шпоночные канавки со шпонками 169, расположенными в выровненных шпоночных канавках для дополнительной фиксации приемника 110, препятствующей его вращению относительно корпуса 140. При необходимости, как вариант, могут использоваться другие формы стопорного устройства.

Приемник 110 может быть удален из корпуса 140 для замены или восстановительного ремонта, в частности, из-за износа внутренней стенки 111 приемника. Для замены изношенного приемника 110, подлежащего восстановлению, может использоваться запасной приемник 110. Приемник 110 может содержать основную часть приемника и съемную вставку приемника, устанавливаемую на основной части приемника и образующую внутреннюю стенку 111 приемника. В конструкциях, где приемник 110 имеет цельную форму, он может быть образован, например, из углеродистой стали с твердостью несущих поверхностей 350 единиц по Бринеллю. В конструкциях, где приемник содержит раздельные основную часть приемника и вставку приемника, основная часть приемника может быть образована, например, из мелкозернистой высококачественной литой стали. Вставка приемника может быть образована из любого пригодного быстроизнашивающегося материала вставки. Пригодные материалы включают в себя высокоуглеродистую литую (13-14%) марганцевую сталь, хромомолибденовую сталь, Decolloy или другие сплавы.

Измельчающий элемент 120 имеет наружную стенку 121 измельчающего элемента, которая также в общей форме является поверхностью вращения. Наружная стенка 121 измельчающего элемента проходит вокруг центральной вертикально проходящей оси В измельчающего элемента. В первом варианте выполнения наружная стенка измельчающего элемента сходит на конус в верхнем направлении к верхней части измельчающего элемента 120 (и, таким образом, к загрузочному отверстию 113) и имеет здесь, в общем, форму усеченного конуса. Ось В измельчающего элемента, в общем, параллельна оси А приемника и смещена от оси А приемника на расстояние D смещения. Текстура поверхности наружной стенки 121 измельчающего элемента, определяется ли она отдельной вставкой измельчающего элемента или образованным как одно целое измельчающим элементом, может иметь текстуру, устанавливаемую оператором или обусловленную эксплуатационными требованиями и опытом эксплуатации. Предусматривается, что верхняя область наружной стенки 121 измельчающего элемента может иметь неровности поверхности, способствующие передаче энергии загружаемым частицам большего размера, которые в ином случае могут проскальзывать, не попадая в зону сжатия, как будет описано ниже.

Измельчающий элемент 120 можно извлекать из корпуса 140 после удаления приемника 110 с целью замены или восстановительного ремонта, в частности, из-за износа наружной стенки 121 измельчающего элемента. Измельчающий элемент 120 может содержать основную часть измельчающего элемента и сменную вставку измельчающего элемента, устанавливаемую на основную часть измельчающего элемента и образующую наружную стенку 121 измельчающего элемента. Измельчающий элемент 120, включающий в себя отдельную вставку измельчающего элемента, может быть образован из таких же материалов, как и приемник 110 (и отдельная вставка приемника), или из аналогичных материалов, как указано выше.

Внутренняя стенка 111 приемника и наружная стенка 121 измельчающего элемента совместно образуют камеру 116 измельчения внутри полости 111 приемника. Камера 116 измельчения имеет, в об

- 3 031163 щем, кольцевое сечение, при этом следует принять во внимание, в частности, со ссылкой на фиг. 5, что смещение измельчающего элемента 120 от приемника 110 ведет к получению неравномерного кольцевого сечения в заданной горизонтальной плоскости. В общем, форма в виде усеченного конуса наружной стенки 121 измельчающего элемента имеет больший угол конуса по сравнению с углом конуса формы в виде усеченного конуса внутренней стенки 111 приемника. Соответственно, в радиальной плоскости ширина камеры 116 измельчения, определяемая как минимальное расстояние между наружной стенкой 121 измельчающего элемента в любой заданной точке в радиальной плоскости и внутренней стенкой 111 приемника, суживается к нижнему концу камеры 116 измельчения. Однако предусматривается, что ширина камеры 116 измельчения не суживается в некоторых конфигурациях.

Измельчающий элемент 120 имеет выступающую вверх перегородку 122, которая образует проходящую в окружном направлении периферию измельчающего элемента 120. Между кольцевой перегородкой 122 и наружной стенкой 121 измельчающего элемента образован кольцевой канал 123, образующий основание камеры 116 измельчения. Между верхним краем кольцевой перегородки 122 и нижней стороной приемника 110 образован кольцевой зазор, который образует впуск 117 камеры 116 измельчения для прохождения выгружаемых частиц, измельченных в камере 116 измельчения до размера меньше размера зазора, образующего выпуск 117. Кольцевой зазор, определяющий ширину выпуска 117, можно регулировать посредством завинчивания приемника 110 в верхнем или нижнем направлении относительно корпуса 140 с помощью резьбовой конструкции, удерживающей приемник 110 внутри корпуса 140. Для регулирования кольцевого зазора сначала необходимо удалить стопорное кольцо 142 и шпонки 169, вращательно фиксирующие приемник 110 относительно корпуса 140. Шпонки 169 и стопорное кольцо 142 затем снова вставляют после обеспечения требуемого кольцевого зазора.

В первом варианте выполнения кольцевой зазор может избирательно регулироваться от 0 мм (закрывание выпуска 117) до 10 мм. Минимальная ширина камеры 116 измельчения должна быть не меньше трехкратного максимального кольцевого зазора, определяющего выпуск 117, используемый при нормальной эксплуатации. Когда требуется закрыть выпуск 11, для защиты горизонтальных уплотнительных поверхностей, может использоваться гидростатическое водяное уплотнение. Уплотняющая вода для такого уплотнения может поступать по каналам в измельчающем элементе от поворотного гидравлического соединения, прикрепленного к верхней части измельчающего элемента 120. Уплотнительные поверхности могут быть образованы иным образом из материалов, которые являются износоустойчивыми и обеспечивают минимальное трение, позволяя полностью закрывать и уплотнять кольцевой зазор без использования отдельного уплотнения. Также предусматривается, что гибкое уплотнение может крепиться или к верхнему краю кольцевой перегородки 122 или к нижней поверхности приемника 110 для уплотнения кольцевого зазора без прямого контакта противолежащих поверхностей.

В первом варианте выполнения измельчающий элемент 120 содержит головку 124 измельчающего элемента, которая включает в себя наружную стенку 121 измельчающего элемента и кольцевую перегородку 122, и вал 125 измельчающего элемента, который проходит вниз от головки 124 измельчающего элемента вокруг оси В измельчающего элемента.

Переливной канал 126 проходит в головке 124 от близлежащего верхнего конца наружной стенки 121 измельчающего элемента до наружной поверхности кольцевой перегородки 122, тем самым обеспечивая дополнительный выпуск из камеры 116 измельчения в добавление к выпуску 117. Переливной канал 126, в частности, будет обеспечивать альтернативный маршрут выпуска излишней технологической среды, которая может быть добавлена в камеру 116 измельчения, как будет описано ниже, или выгружаемых частиц, содержащих шлам. Также предусматривается, что переливной канал 126 может образовывать основной выпуск из камеры 116 измельчения в конфигурациях, где кольцевой зазор, образующий выпуск 117, был закрыт посредством регулирования расположения приемника 110, как может требоваться в определенных применениях. Впуск 126а в переливной канал 126 расположен в радиальном направлении и защищен от попадания загружаемых частиц через загрузочное отверстие 113 с помощью нависающей крышки 129 измельчающего элемента 120, расположенной над наружной стенкой 121 измельчающего элемента. Выпуск 126b переливного канала проходит через нижнюю наружную поверхность головки 124 измельчающего элемента.

Канал 167 для подачи среды проходит в осевом направлении через вал 125 измельчающего элемента с помощью поворотного соединения, расположенного у основания вала 125 измельчающего элемента. Канал 167 для подачи среды проходит радиально через головку 124 измельчающего элемента и затем вертикально до секции 167а выпуска из канала подачи среды, которая сообщается с кольцевым каналом 123, образующим основание камеры 116 измельчения, через одноходовой клапан в форме предохранительного кольца 166. Предохранительное кольцо 166 свободно установлено в углублении, образованном в наружной стенке 121 измельчительного элемента и закрывает секцию 167а выпуска из канала подачи среды и кольцевой канал 168, сообщающийся с секцией 167а выпуска из канала подачи среды. Предохранительное кольцо 166 позволяет технологической среде, нагнетаемой через канал 167 подачи среды, поступать в камеру 116 измельчения, в то же время препятствуя попаданию твердых частиц в секцию 167а выпуска из канала подачи среды. Нагнетание технологической среды в канал 167 подачи среды в особенности полезно, когда кольцевой зазор, образующий выпуск 17, был закрыт, позволяя технологиче

- 4 031163 ской среде вовлекать мелкие частицы и выводить их из камеры 116 измельчения против действия центробежной силы и силы тяжести через переливной канал 126.

Основание 150, в общем, кольцевой формы, содержит кольцевой фланец 151, наружный прилив 152 и внутренний прилив 153. Кольцевой фланец 151 может использоваться для крепления устройства для измельчения твердых материалов к нижележащей опорной конструкции. Через наружный и внутренний приливы 152, 153 проходит отверстие 154. Отверстие 154 эксцентрично смещено от центра внутреннего прилива 153. Измельчающий элемент 120 установлен на основании 150 с валом 125 измельчающего элемента, проходящим через отверстие 154. Измельчающий элемент 120, в частности, установлен через отверстие внутри цилиндрической первой втулки 155, которая, в свою очередь, установлена внутри эксцентриковой втулки 161, которая образует часть эксцентриковой конструкции 160. Первая втулка 155 может быть образована надлежащим образом, например, из бронзы, содержащей 8-14% олова, с твердостью 60-80 единиц по Бринеллю. Первая втулка 155 может смазываться гидростатическим или гидродинамическим образом для способствования в обеспечении беспрепятственного вращения измельчающего элемента 120. В показанной конфигурации эта смазка выполняется с помощью смазочного канала 135, проходящего через первую втулку 155 и эксцентриковую втулку 161. Нижняя поверхность 127 головки 124 измельчающего элемента поддерживается на верхней поверхности дна 144 корпуса 140 с гидростатической смазкой несущих поверхностей во избежание препятствования относительному вращению измельчающего элемента 120 и корпуса 140 (в конфигурациях, где измельчающий элемент 120 и корпус 140 не соединяются для совместного приведения во вращение). В показанной конфигурации эта смазка обеспечивается с помощью другого смазочного канала 134, проходящего через наружный прилив 152 основания 150. Нижняя поверхность 127 головки 124 измельчающего элемента имеет зазор по отношению к верхним поверхностям внутреннего прилива 153, эксцентриковой втулки 161 и первой втулки 155.

Корпус 140 имеет основную часть 143 корпуса, образующую внутреннюю стенку 141 корпуса, и дно 144 корпуса в форме диска, расположенное ниже основной части 143 корпуса и отделенное от основной части 143 корпуса с помощью расположенных на расстоянии друг от друга в окружном направлении стоек 145. Стойки разделены отверстиями 146 для прохождения выгружаемых частиц, проходящих через выпуск 117. Дно 144 корпуса опирается на верхнюю поверхность наружного прилива основания 150 с гидростатической смазкой несущей поверхности во избежание препятствования относительному вращению корпуса 140 и основания 150. Боковому смещению корпуса 140 (и, таким образом, приемника 110) относительно основания 150 препятствует контакт внутренней поверхности дна 144 корпуса и наружной поверхности внутреннего прилива 153 основания 150. Этот контакт может осуществляться через цилиндрическую вторую втулку, способствующую обеспечению свободного вращения корпуса 140 (и, таким образом, приемника 110) относительно основания 150. Как и в случае с первой втулкой 155, такая вторая втулка 156 образована из бронзы, содержащей 8-14% олова, с твердостью 60-80 единиц по Бринеллю с гидростатической смазкой несущих поверхностей во избежание препятствования относительному вращению.

Измельчающий элемент 120 приводится во вращение вокруг оси В измельчающего элемента с помощью приводного средства (не показано), вращающего вал 125 измельчающего элемента. Приводное средство может быть в форме двигателя и редуктора, двигателя и системы ременного привода, гидравлического двигателя или любого другого пригодного привода. Для конкретной конфигурации и размера устройства 100 для измельчения твердых материалов предусматривается приводной двигатель с полезной мощностью порядка 45 кВт, приводящий в движение измельчающий элемент 120 с частотой вращения порядка 300 об/мин, при этом частота вращения может регулироваться.

Приемник 110 также может приводиться во вращение вокруг оси А приемника или с помощью отдельного привода, или посредством соединения приемника 110 с измельчительным элементом 120. Как наиболее наглядно показано на фиг. 5 и 6, это соединение может обеспечиваться с помощью группы приводных штифтов 163, выступающих из верхней поверхности дна 144 корпуса и помещенных внутри соответствующих приводных полостей 128, образованных в нижней поверхности 127 головки 124 измельчающего элемента. Приводные полости 128 имеют завышенные размеры для обеспечения эксцентричного смещения соответствующих осей вращения корпуса 140 (который вращается с приемником 110) и измельчающего элемента 120, которые являются осью А приемника и осью В измельчающего элемента. В случаях эксплуатации, где не требуется интенсивно приводить во вращение приемник 110, приводные штифты 163 могут быть опущены. Также предусматривается, что приемник 110 может интенсивно приводиться во вращение вокруг оси А приемника без приведения во вращение измельчающего элемента 120. Такое вращательное движение приемника 110 может быть достигнуто посредством вращательного движения корпуса 140 с помощью ременного привода или кольцевого зубчатого колеса и системы шестеренчатого привода или схожих приводных средств. Приемник 110 может, к примеру, приводиться в движение с помощью безредукторного привода (кольцевого двигателя), используемого в барабанных мельницах. Такой привод требует использования элементов ротора двигателя, прикрепленных к корпусу 40, с неподвижным статором, окружающим элементы ротора. Корпус 140 принимает вид вращающихся элементов большого тихоходного синхронного двигателя.

В конструкции первого варианта выполнения эксцентриковая конструкция 160 позволяет избира

- 5 031163 тельно регулировать расстояние D смещения между осью А приемника и осью В измельчающего элемента. Эксцентриковая конструкция 160 содержит эксцентриковую втулку 161 и радиально выступающий рычаг 162, который крепится к нижнему концу эксцентриковой втулки 161. Благодаря эксцентричности эксцентриковой втулки 161 вращательное смещение эксцентриковой втулки 161 посредством смещения рычага 162 оказывает влияние на смещение вала 125 измельчающего элемента, проходящего через эксцентриковую втулку 161, и, тем самым, оси В измельчающего элемента относительно основания 150 и, тем самым, относительно оси А приемника. На фиг. 5 показана эксцентриковая втулка 161 в первой ориентации, которая обеспечивает максимальное расстояние D смещения, в то время как на фиг. 6 показана эксцентриковая втулка 161 в противолежащей второй ориентации, которая обеспечивает минимальное расстояние смещения D смещения. В первом варианте выполнения расстояние D смещения может избирательно регулироваться между 0 и 10 мм. Вместо эксцентриковой конструкции 160, которая смещает ось В измельчающего элемента, предусматриваются альтернативные эксцентриковые конструкции, которые обеспечивают смещение оси А приемника.

Камера 116 измельчения может частично наполняться измельчающей средой 170, которую желательно использовать для повышения эффективности процесса измельчения, хотя использование измельчающей среды 170 является необязательным. Измельчающая среда 170 может быть образована из материала, имеющего более высокую плотность и твердость по сравнению с загружаемыми частицами, которые подлежат уменьшению в размерах посредством операции измельчения. Измельчающая среда, к примеру, может быть образована из высокоуглеродистой стали и должна иметь размер больше кольцевого зазора, образованного выпуском 117 камеры измельчения, и, в то же время, меньше минимальной ширины камеры 116 измельчения. Такое задание размеров обеспечивает, что высокий процент измельчающей среды 170 будет оставаться внутри камеры 116 измельчения, и что никакие отдельные частицы измельчающей среды во время эксплуатации не будут контактировать как с внутренней поверхностью 111 корпуса, так и с наружной поверхностью 112 измельчающего элемента, что в противном случае может привести к заклиниванию устройство 100 для измельчения твердых материалов. Измельчающая среда 170 со временем будет изнашиваться, что ведет к нежелательному выходу измельчающей среды из камеры 116 измельчения через выпуск 117. Размер измельчающей среды 170 также может регулироваться посредством периодического открывания кольцевого зазора, образующего выпуск, для преднамеренного вытеснения небольших изношенных частиц измельчающей среды 170 из камеры 116 измельчения, которые в противном случае занимали бы объем камеры 116 измельчения, который мог бы быть занят загружаемыми частицами. Измельчающая среда 170 может состоять частично из больших загружаемых частиц в удовлетворяющей требованиям форме.

Ниже со ссылкой на фиг. 5 приводится описание устройства 100 для измельчения твердых материалов. Прежде всего, выполняется наладка устройства 100 для измельчения твердых материалов с целью регулирования кольцевого зазора, образующего выпуск 117, для обеспечения необходимого максимального размера измельчаемых частиц, подлежащих выгрузке. Как указано выше, кольцевой зазор, образующий выпуск 117, может регулироваться за счет изменения вертикального положения приемника 110 относительно корпуса 130 с помощью резьбового установочного устройства. Необходимое расстояние D смещения, которое будет определяться опытным измельчением загружаемых частиц конкретных форм и размеров, и учитываемый крутящий момент приводного средства также будут обеспечиваться с помощью эксцентрикового устройства 160.

Загружаемые частицы подаются в камеру 116 измельчения под действием собственного веса через загрузочное отверстие 113. Загружаемые частицы могут поступать в камеру 116 измельчения в удовлетворяющей требованиям форме или неудовлетворяющей требованиям форме. Технологическая среда, например вода, также может добавляться в камеру 116 измельчения через загрузочное отверстие 113 приемника и/или канал 167 для подачи среды для уменьшения трения внутри камеры 116 измельчения и транспортирования материала внутри камеры 116 измельчения в форме шлама.

Приводное средство приводит во вращение измельчающий элемент 120 с помощью вала 125 измельчающего элемента вокруг оси В измельчающего элемента. Во время работы ось В измельчающего элемента остается неподвижной. Другими словами, ось В измельчающего элемента во время работы не вращается по кругу. Загружаемые частицы будут перемещаться вниз и наружу по камере 116 измельчения к кольцевому каналу 123 и по этому каналу и к кольцевой перегородке 122 у радиально наружной области камеры 116 измельчения. Центробежные силы, действующие на загружаемые частицы, возникают из сил трения между вращающейся наружной стенкой 121 измельчающего элемента и загружаемыми частицами, создавая вращающийся поток загружаемых частиц через кольцевую камеру 116 измельчения. В конструкциях, где для вращательного движения приемника 110 используются приводные штифты 163, вращение внутренней стенки 111 приемника будет оказывать действие на движение загружаемых частиц и измельчающей среды 170 по камере 116 измельчения.

В конфигурациях, где приемник 110 может свободно вращаться вокруг оси А приемника без использования приводных штифтов 163, взаимный контакт внутренней стенки 111 приемника с содержимым камеры 116 измельчения вызывает вращение приемника 110 вокруг оси А приемника аналогично системе планетарной передачи. Приемник 110 номинально вращается с частотой вращения, уменьшен

- 6 031163 ной за счет отношения диаметра внутренней стенки 111 приемника к диаметру наружной стенки 121 измельчающего элемента меньше некоторого допуска на несоответствие отношения диаметров, изменяющегося по пространству камеры 116 измельчения, и технологических эффектов трения скольжения. Измельчающая среда 70 и загружаемые частицы внутри камеры 116 измельчения принудительно трутся друг о друга, поскольку они принудительно действуют аналогично планетарным шестерням, которые контактируют друг с другом. Благодаря значительно большей инерции массы приемника 110 по отношению к инерции массы измельчающей среды 170 приемник 110 (и присоединенный корпус 140) сохраняют значительную потенциальную энергию (подобно обычному маховику), которая будет воздействовать на единичные отрицательные кратковременные эффекты в процессе измельчения и будет выделять энергию обратно в измельчающую среду 170, как требуется для устранения любого такого эффекта в процессе измельчения. Соответственно, энергия будет поступать в приемник 110 и убывать из него. Наружная стенка 121 измельчающего элемента и внутренняя стенка 111 приемника действуют как внутренняя и наружная поверхности качения, которые, в отличие от измельчающих валков высокого давления сжимают загружаемые частицы поверхностями прокатывания множество раз, когда загружаемые частицы принудительно движутся через камеру 116 измельчения.

Эксцентриковое смещение между осью А приемника и осью В измельчающего элемента, возникающее при вращении приемника 110 и измельчающего элемента 120, приводит к синусоидальному возмущению содержимого камеры 116 измельчения. Конфигурация камеры 116 измельчения, определяемая внутренней стенкой 111 приемника и наружной стенкой 121 измельчающего элемента, такова, что измельчающая среда 170, загружаемые частицы и технологическая среда удерживаются в наружном радиальном и осевом направлениях (и в меньшей степени в окружном направлении и во внутреннем радиальном направлении). Природа синусоидального возмущения связана с циклами давления и освобождения при сжатии во время прокатывания. Максимальное сжатие в цикле давления будет возникать в зоне 116а сжатия, где камера 116 измельчения имеет минимальную среднюю ширину, в то время как максимальное освобождение имеет место вблизи зоны 116b освобождения камеры 116 измельчения, где средняя ширина камеры 116 измельчения является максимальной. Во время фазы освобождения синусоидального цикла центробежные силы будут вынуждать измельчающую среду и загружаемые частицы принимать новые положение и ориентацию таким образом, чтобы их группирование обеспечивало заполнение увеличенного свободного объема в камере 116 измельчения в результате освобождения. Во время фазы давления синусоидального цикла центробежные силы удерживают измельчающую среду и загружаемые частицы, в то время как они принимают новые положение и ориентацию для размещения внутри более узкой зоны 116а сжатия камеры 116 измельчения во время фазы давления синусоидального цикла. Увеличенное расстояние D смещения между осью А приемника и осью В измельчающего элемента будет создавать большую глубину проникновения при прокатывании измельчающего элемента 120 в слой измельчающей среды 170 и загружаемых частиц в зоне 116а сжатия, увеличивая давление, прикладываемое к слою. Это также ведет к необходимости создания большего крутящего момента, прикладываемого приводным средством для приведения в действие измельчающего элемента 120. В зоне сжатия будут создаваться удельные давления сжатия 3-5 МПа.

После выполнения многочисленных циклов измельчения, создаваемых синусоидальными циклами давления и освобождения, загружаемые частицы будут измельчаться до достаточно небольшого размера с целью образования выгружаемых частиц, которые могут выгружаться из камеры 116 измельчения через выпуск 117 или переливной канал 126. Выгружаемые частицы в дальнейшем могут обрабатываться как требуется, включая сюда грохот, который может быть установлен на основание 150 или корпус 140, как будет описано ниже в отношении второго варианта выполнения.

Взаимодействие измельчающей среды 160 и загружаемых частиц во время фазы давления цикла будет иметь степень силы воздействия и, таким образом, усиливать локальное давление контакта между частицами на пике синусоидальной волны давления. Эта волна давления также распространяется в технологическую среду, потенциально вызывая течение высокого давления между измельчающей средой 170 и загружаемыми частицами. Волна давления движется непрерывно с периодическим повторением в окружном направлении по всей камере 116 измельчения с частотой вращения, приблизительно равной частоте вращения измельчающего элемента 120.

Частота вращения измельчающего элемента 120 должна выбираться таким образом, чтобы она была достаточной для способствования разделению по прочности, сегрегации и/или распределению смеси исходных частиц и технологической среды внутри камеры 116 измельчения с помощью центробежной силы в радиальном направлении. Закон Стокса гласит, что скорость оседания загружаемых частиц пропорциональна диаметру частицы до показателя степени два. Частицы большего размера будут иметь более высокую скорость оседания и будут первыми достигать наружной периферии камеры 116 измельчения. Таким образом, загружаемые частицы большего размера будут достигать радиально наружной области камеры 116 измельчения уменьшенной ширины и измельчаться с помощью измельчающей среды 170 раньше загружаемых частиц меньшего диаметра. Однако загружаемые частицы будут продолжать подвергаться измельчению, перемещаясь радиально наружу по камере 116 измельчения. Измельчающая среда 170, которая будет более плотной и будет иметь больший размер по сравнению с загружаемыми час

- 7 031163 тицами, предпочтительно будет занимать наружные области в окружном направлении камеры 116 измельчения также согласно эффекту центробежной силы в соответствии с законом Стокса, как описано выше.

Известно, что большие частицы в вибрационной гранулированной системе поднимаются вверх, обеспечивая разделение частиц по размерам. Аналогично, синусоидальное возмущение частиц внутри камеры 116 измельчения также неизбежно вызывает разделение по размерам частиц, содержащихся в этой камере. Поток частиц, который принудительно направляется через камеру 116 измельчения и усиливается разделением по размеру, может привести к получению разделяемых частиц, имеющих более ограниченные и в большей степени регулируемые верхний и нижний пределы распределения по размеру по сравнению с пределами, получаемыми посредством стандартных процессов измельчения.

Синусоидальное возмущение внутри камеры 116 измельчения также может создавать разжижение. Технологическая среда с фракцией выгружаемых частиц небольшого размера в сжиженном состоянии могут освобождаться из содержимого камеры 116 измельчения посредством разжижения. Это создает потенциал для течения шлама, определяя силу тяжести и определяя центробежные силы внутри камеры 116 измельчения. Шлам может течь сверху слоя измельчающей среды 170 и загружаемых частиц в камере 116 измельчения и либо выгружаться из выпуска 117 с помощью выпуска камеры измельчения, либо через переливной канал 126.

Понятно, что устройство 100 для измельчения твердых материалов комбинирует и усиливает преимущества сжатия измельчающих валиков высокого давления с преимуществами трения в существующих барабанных мельницах. Предусматривается, что устройство 100 для измельчения твердых материалов достигает энергетической эффективности, схожей с энергетической эффективностью измельчающих валиков высокого давления, и обеспечивает намного большие диапазоны размеров по сравнению с барабанными мельницами. Угол сближения двух прокатывающих поверхностей, определяемых внутренней стенкой 111 приемника и наружной стенкой 121 измельчающего элемента, входящих в зону сжатия внутри камеры 116 измельчения (являющейся эксцентричной, с одной прокатной поверхностью внутри другой), является ничтожно малым по сравнению с углом сближения двух прокатных поверхностей, входящих в зону сжатия обычных измельчающих валков высокого давления, вращающихся в противоположных направлениях. Это устраняет необходимость в сухом трении для принудительной подачи загружаемых частиц в зону 116а и увеличивает объемный расход загружаемых частиц для выполнения измельчения. Общая компоновка устройства 100 для измельчения твердых материалов, зависящая от конкретного размера и мощности устройства 100 для измельчения твердых материалов, может обеспечивать относительно эффективное измельчение загружаемых частиц номинальным размером 200 мм до выгружаемых частиц размером приблизительно 20 мкм.

На фиг. 7-12 показано устройство 200 для измельчения твердых материалов по второму варианту выполнения. Устройство 200 для измельчения твердых материалов имеет такую же основную форму, как и устройство 100 для измельчения твердых материалов по первому варианту выполнения. Соответственно, компоненты, идентичные или эквивалентные компонентам устройства 100 для измельчения твердых материалов, идентифицируются на приложенных чертежах идентичными ссылочными номерами. Устройство 200 для измельчения твердых материалов имеет такую же основную форму, как и устройство 100 для измельчения твердых материалов, включая сюда дополнительные вспомогательные системы, удаление приводных штифтов 163, предусмотренных в первом варианте выполнения для вращательного движения приемника 110 с измельчающим элементом 120, и альтернативную конструкцию для установки приемника 110 внутри корпуса 140. Таким образом, приведенное выше описание устройства 100 для измельчения твердых материалов равным образом применимо к устройству 200 для измельчения твердых материалов, модифицированному согласно описанию, приведенному выше.

Несмотря на то, что устройство 100 для измельчения твердых материалов по первому варианту выполнения предусматривается как достаточно простая пилотная форма небольших размеров описанного устройства для измельчения твердых материалов, предусматривается, что по второму варианту выполнения представляет собой промышленное исполнение устройства больших размеров для измельчения твердых материалов. В частности, устройство 200 для измельчения твердых материалов имеет диаметр приблизительно 2000 мм и предназначено для приведения в движение с частотой вращения порядка 80 об/мин, используя приводной двигатель 164 номинальной мощностью 1,4 МВт. Устройство 200 для измельчения твердых материалов предназначено для приема загружаемых частиц размером до 200 мм и имеет кольцевой зазор, образующий выпуск 117 и регулируемый в диапазоне 0-165 мм (такой большой диапазон предназначен для удаления измельчающей среды 170 из камеры 116 измельчения). Расстояние D смещения между осью А приемника и осью В измельчающего элемента также регулируется в диапазоне 0-50 мм.

В устройстве 200 для измельчения твердых материалов приемник 110 имеет форму основной части 118 приемника со сменной вставкой 119 приемника, прикрепленной к основной части 118 приемника и образующей внутреннюю стенку 111 приемника. Вставка 119 приемника может быть образована в виде отдельных сегментов для удобства их замены. Внутренняя стенка 111 приемника, в свою очередь, имеет форму поверхности вращения, которая проходит вокруг оси А приемника и сходит на конус к загрузоч

- 8 031163 ному отверстию 113. Однако в отличие о формы усеченного конуса, как в первом варианте выполнения (где внутренняя стенка 111 приемника является линейной в любом сечении), во втором варианте выполнения внутренняя стенка 111 приемника является выпуклой в любом радиальном сечении, как наиболее наглядно показано на фиг. 11. Эта конкретная форма способствует перенаправлению оригинальной вертикальной траектории загружаемых частиц, когда они поступают в загрузочное отверстие 113, в более радиальное направление, когда загружаемые частицы проходят через камеру 116 измельчения к выпуску 117. В устройстве 200 для измельчения твердых материалов загрузочная воронка 136 проходит вверх от загрузочного отверстия 113 для прохождения загружаемых частиц (и технологической среды в случае использования) в камеру 116 измельчения.

Измельчающий элемент 120 представлен в форме основой части 130 измельчающего элемента и вставки 131 измельчающего элемента, прикрепленной к основной части 130 измельчающего элемента и образующей наружную стенку 121 измельчающего элемента. Как и в случае со вставкой 119 приемника, вставка 131 измельчающего элемента может быть образована из сегментов с целью удобства замены. Наружная стенка 121 измельчающего элемента имеет форму поверхности вращения, которая проходит вокруг оси измельчающего элемента и сходит на конус в направлении верха измельчающего элемента 120. Наружная стенка 121 измельчающего элемента в отличие от формы усеченного конуса является вогнутой в любом радиальном сечении, как наиболее наглядно показано на фиг. 11.

В устройстве 200 для измельчения твердых материалов переливной канал 126 расположен таким образом, что впуск 126а в переливной канал проходит вертикально по центру через вставку 131 измельчающего элемента сверху измельчающего элемента 120. Кольцевая перегородка 122 измельчающего элемента 120 образована не как одно целое с основной частью 130 измельчающего элемента или вставкой 131 измельчающего элемента, а отдельно и проходит по окружности вставки 131 измельчающего элемента, образуя кольцевой канал 123. Кольцевая перегородка 122 может быть выполнена из такого же материала, как основная часть 130 измельчающего элемента или вставка 131 измельчающего элемента, или, как вариант, может быть образована из альтернативного материала, пригодного для образования уплотнения с нижней поверхностью приемника 110, образованной вставкой 119 приемника, когда кольцевой зазор, образующий выпуск 117, закрыт. Для предотвращения попадания загружаемых частиц, которые поступают в камеру 116 измельчения через загрузочное отверстие 113, во впуск 126а переливного канала крышка 129 измельчающего элемента 120 подвешивается над впуском 126а переливного канала.

Устройство 200 для измельчения твердых материалов снабжено системой смазки для смазки различных несущих опорных поверхностей и втулок. Первый канал 132 подачи смазки проходит вверх по валу 125 измельчающего элемента и разветвляется радиально наружу через головку 124 измельчающего элемента для смазки несущих поверхностей с нижней стороны 127 головки 124 измельчающего элемента и верхней стороны дна 144 корпуса. Группа вторых смазочных каналов 133 проходит через наружный прилив 152 основания 150 для смазки несущих поверхностей с нижней стороны дна 144 корпуса и верхней стороны наружного прилива 152 основания 150. Группа третьих смазочных каналов 134 проходит через внутренний прилив 153 основания 150 для смазки цилиндрической второй втулки 156 между внутренним приливом 153 и дном 144 корпуса. Группа четвертых каналов 135 подачи смазки проходит через эксцентриковую втулку 161 для смазки первой втулки 155.

Измельчающий элемент 120 приводится в движение вокруг оси В измельчающего элемента с помощью приводного средства в форме приводного двигателя 164, который приводит в движение вал 125 измельчающего элемента. Рычаг 162 эксцентриковой конструкции 160 приводится в движение с помощью гидроцилиндра 165.

Устройство 200 для измельчения твердых материалов также имеет систему 175 сбора выгружаемого продукта, которая принимает измельченный выгружаемый продукт после его выталкивания из камеры 116 измельчения через выпуск 117 или переливной канал 126. Система сбора 175 включает в себя грохот 176, расположенный ниже камеры 116 измельчения, и, в частности, проходящий в окружном направлении вокруг измельчающего элемента 120 непосредственно под корпусом 140. Грохот 176 крепится к дну 144 корпуса таким образом, что он вращается с корпусом 140 и сконфигурирован для приема выгружаемых частиц, когда они проходят или из выпуска 117, или из выпуска 126b переливного канала по дну 144 корпуса через отверстия 146. Грохот 176 представляет собой сетку с отверстиями сетки, размеры которых позволяют проходить через сетку только выгружаемым частицам, имеющим размер меньше размера отверстий сетки, при этом частицы собираются в поддоне (не показан), расположенном ниже грохота 176.

Желоб 177 для остатка на грохоте образован стенкой 178, проходящей вокруг большей части окружной периферии грохота 176 с выпуском 179 желоба 177 для остатка на грохоте, образованным у открытого края грохота 176. Стенка 178, образующая желоб 177 для остатка на грохоте, крепится относительно основания 150 так, чтобы она не вращалась с грохотом 176, обеспечивая, что стенка 178 направляет остаток на грохоте 176 через выпуск 179. Желоб 177 для остатка на грохоте предназначен для собирания остатка на грохоте, который выгружается из камеры 116 измельчения и не проходит через отверстия сетки грохота 176, направляя остаток на грохоте по желобу 177 для остатка на грохоте и из выпуска 179 желоба посредством вращения грохота 176 с корпусом 140.

- 9 031163

В устройстве 200 для измельчения твердых материалов по второму варианту выполнения в отличие от крепления к корпус 120 с помощью резьбовой конструкции приемник 110 устанавливается внутри основной части 143 корпуса с помощью третьей втулки 157, которая отделяет приемник 110 от основной части 143 корпуса с целью обеспечения наклонного движения приемника 110 относительно корпуса 140. Третья втулка 157 смазывается консистентной смазкой высокого давления и защищена крышкой от проникновения постороннего материала.

Устройство 200 для измельчения твердых материалов снабжено подвесной системой 180, обеспечивающей относительное вертикальное перемещение между измельчающим элементом 120 и приемником 110 в случае присутствия несжимаемого материала в камере 116 измельчения, который может расклиниваться между внутренней стенкой 111 приемника и наружной стенкой 121 измельчающего элемента и в ином случае может сжиматься и потенциально вызывать повреждение устройства 200 для измельчения твердых материалов.

Подвесное устройство 180 содержит группу расположенных на расстоянии друг от друга в окружном направлении подъемных цилиндров 181 двойного действия, каждый из которых может действовать в вертикальном осевом направлении и имеет исполнительный механизм 182 цилиндра, который крепится к верхней части приемника 110. Осевое перемещение исполнительных механизмов 182 цилиндров обеспечивает вертикальное перемещение приемника 110 относительно корпуса 140 и, соответственно, вертикальное перемещение относительно измельчающего элемента 120. Соответственно, убирание исполнительных механизмов 182 цилиндров ведет к перемещению приемника 110 вверх, увеличивая кольцевой зазор, образующий выпуск 117, и увеличение ширины камеры 116 измельчения. Подъемные цилиндры 181 двойного действия могут приводиться в действие для избирательного регулирования кольцевого зазора, образующего выпуск 117. Гидравлические цилиндры 181 также реагируют на высокие давления сжатия, сообщаемые исполнительным механизмам 182 цилиндров во время эксплуатации в случае, когда несжимаемые вещества внутри камеры 116 измельчения или выпуска 117 расклиниваются между внутренней стенкой 111 приемника и наружной стенкой 121 измельчающего элемента.

Гидравлические цилиндры 111 функционально связаны с аккумуляторами 183, 184 сжатия и разрежения, соединяющимися с противоположными рабочими концами подъемных цилиндров 181 двойного действия с помощью пневматических и гидравлических контуров. Пневматический контур подвесной системы 180 предназначен для обеспечения перемещения приемника 110 в случае повышенного давления внутри камеры 116 измельчения, в то время как гидравлический контур предназначен для регулирования положения приемника 110, в частности, для регулирования кольцевого зазора, образованного выпуском 117. Пневматический контур позволяет подвесной системе 180 реагировать на повышенное давление, действующее на внутреннюю стенку 111, для сжатия гидравлических цилиндров 181, позволяя приемнику 111 перемещаться вертикально для освобождения частиц, расклиниваемых между внутренней стенкой 111 приемника и наружной стенкой 121 измельчающего элемента. Пневматический контур содержит пневматический кольцевой трубопровод 187 сжатия и пневматический кольцевой трубопровод 188 разрежения, каждый из которых заполняется азотом. Гидравлический контур содержит гидравлический кольцевой трубопровод 185 сжатия и пневматический кольцевой трубопровод 186 разрежения.

Специалисту в этой области техники будут поняты различные возможные модификации описанного устройства 100, 200 для измельчения твердых материалов.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство измельчения, содержащее приемник, имеющий внутреннюю стенку, образующую полость приемника, при этом внутренняя стенка приемника, в целом, имеет форму поверхности вращения, простирающуюся вокруг проходящей центрально вертикальной оси, а приемник выполнен с возможностью вращения вокруг своей оси;

измельчающий элемент, имеющий наружную стенку, в целом, в форме поверхности вращения, простирающейся вокруг проходящей центрально вертикальной оси измельчающего элемента, при этом ось измельчающего элемента, в целом, параллельна оси приемника и смещена от оси приемника на расстояние смещения, а внутренняя стенка приемника и наружная стенка измельчающего элемента совместно образуют камеру измельчения внутри полости приемника, причем камера измельчения имеет, в целом, кольцевое сечение; и приводное средство, предназначенное для приведения во вращение измельчающего элемента вокруг его оси и/или для приведения во вращение приемника вокруг его оси, при этом указанное устройство выполнено с возможностью регулирования расстояния смещения избирательно, причем измельчающий элемент содержит головку, образующую наружную стенку измельчающего элемента, и вал, установленный с возможностью вращения внутри эксцентриковой конструкции, выполненной с возможностью избирательного смещения оси измельчающего элемента для регулирования расстояния смещения, при этом через измельчающий элемент проходит канал для подачи среды, сообщающийся с каме

- 10 031163 рой измельчения.
2. Устройство по п.1, в котором приводное средство выполнено с возможностью приведения во вращение только измельчающего элемента.
3. Устройство по п.1, в котором приводное средство выполнено с возможностью приведения во вращение измельчающего элемента и приемника.
4. Устройство по любому из пп.1-3, в котором камера измельчения имеет загрузочное отверстие у верхнего конца приемника.
5. Устройство по п.4, в котором внутренняя стенка приемника сходит на конус к загрузочному отверстию, а наружная стенка измельчающего элемента сходит на конус к загрузочному отверстию.
6. Устройство по любому из пп.1-5, в котором вдоль любой радиальной плоскости ширина камеры измельчения, определяемая как минимальное расстояние между наружной стенкой измельчающего элемента в заданной точке в радиальной плоскости и внутренней стенкой приемника, сужается к нижнему концу камеры измельчения.
7. Устройство по любому из пп.1-6, в котором кольцевой зазор образован между приемником и измельчающим элементом по радиально наружному краю камеры измельчения, при этом кольцевой зазор образует выпуск, проходящий в окружном направлении.
8. Устройство по п.7, выполненное с возможностью избирательного регулирования кольцевого зазора.
9. Устройство по п.7, выполненное с возможностью регулирования кольцевого зазора до закрытого состояния.
10. Устройство по п.7 или 8, в котором приемник установлен внутри корпуса с помощью резьбовой конструкции, пригодной для регулирования кольцевого зазора.
11. Устройство по любому из пп.7-10, в котором измельчающий элемент содержит кольцевую перегородку, образующую проходящую в окружном направлении периферию измельчающего элемента, при этом кольцевой зазор образован между верхним краем кольцевой перегородки и нижней поверхностью приемника.
12. Устройство по любому из пп.1-11, в котором переливной канал проходит через измельчающий элемент между верхним участком камеры измельчения и наружной стороной камеры измельчения.
13. Устройство по любому из пп.1-12, содержащее грохот, расположенный ниже камеры измельчения, для приема материала, выгружаемого из камеры измельчения, и предназначенный для обеспечения прохождения через него материала, имеющего размер меньше заданного размера.
14. Устройство по п.13, в котором грохот проходит в окружном направлении вокруг измельчающего элемента.
15. Устройство по п.14, в котором грохот закреплен с возможностью вращения относительно приемника.
16. Устройство по любому из пп.14 или 15, содержащее желоб для остатка на грохоте, расположенный на грохоте, для направления материала, превышающего заданный размер, с верхней поверхности грохота.
17. Устройство по любому из пп.1-16, содержащее измельчающую среду в камере измельчения.
18. Устройство по любому из пп.1-17, содержащее подвесную систему, выполненную с возможностью относительного вертикального перемещения между измельчающим элементом и приемником в случае присутствия несжимаемого материала в камере измельчения, зажатого между внутренней стенкой приемника и наружной стенкой измельчающего элемента.
19. Устройство по п.18, в котором подвесная система содержит несколько гидравлических подъемных цилиндров.
20. Устройство по п.19 на основе п.8, в котором гидравлические подъемные цилиндры обеспечивают избирательное регулирование зазора, образующего выпуск.
21. Устройство по любому из пп.1-20, в котором приемник содержит основную часть и сменную вставку, установленную на основной части и образующую внутреннюю стенку приемника.
22. Устройство по любому из пп.1-21, в котором измельчающий элемент содержит основную часть и вставку, установленную в основной части и образующую наружную стенку измельчающего элемента.

- 11 031163

Фиг. 1

Фиг. 2

- 12 031163

Фиг. 3

Фиг. 4

Фиг. 5

- 13 031163

Фиг. 6

Фиг. 7

- 14 031163

Фиг. 8

О 0 Ю ООО

Фиг. 9

Фиг. 10

- 15 031163

Фиг. 11

Фиг. 12