RU178040U1

RU178040U1 - CENTRIFUGAL GRINDING UNIT FOR GRINDING SOLID MATERIALS

Info

Publication number: RU178040U1
Application number: RU2017117993U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Уральский; Елена Владимировна Синица; Алексей Владимирович Уральский; Екатерина Александровна Сажнева; Александр Александрович Фарафонов; Александр Евгеньевич Непризваннов
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2018-03-21

Abstract

Полезная модель относится к технике тонкого сухого помола твердых материалов, а именно к помолу в центробежно-помольных агрегатах, и предназначена для использования в химической, металлургической, строительной, фармацевтической и других отраслях промышленности.Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение качества готового продукта за счет изменения поля скоростей газового потока для выделения готового продукта.Это достигается тем, что центробежный помольный агрегат для измельчения твердых материалов состоит из загрузочного 17 и выходного 19 патрубков, станины 1 с вертикальными направляющими 2, ползунами 3 и опорными стойками 4, в нижней части опорных стоек 4 расположен эксцентриковый вал 5 с противовесами 6, и подвижной рамы 7, верхняя часть которой шарнирно связана с ползунами 3 опорных стоек 2, а нижняя - шарнирно с эксцентриковым валом 5. На подвижной раме 7 закреплены и расположены в вертикальной плоскости верхняя 8, средняя 9 и нижняя 10 помольные камеры с ограничительными 11 и классификационными 12 решетками. В предложенном решении в торцах верхней 8 и средней 9 камер со стороны выхода материала закреплены конфузоры 13, а в торцах средней 9 и нижней 10 камер со стороны входа материала - диффузоры 14. При этом конфузоры и диффузоры выполнены в виде конуса.The utility model relates to the technique of fine dry grinding of solid materials, namely to grinding in centrifugal grinding units, and is intended for use in chemical, metallurgical, construction, pharmaceutical and other industries. The objective of which the utility model is aimed is to improve the quality the finished product by changing the velocity field of the gas stream to isolate the finished product. This is achieved by the fact that the centrifugal grinding unit for grinding solid materials with stands from loading 17 and output 19 pipes, bed 1 with vertical guides 2, slide 3 and support legs 4, in the lower part of the support posts 4 there is an eccentric shaft 5 with counterweights 6, and a movable frame 7, the upper part of which is pivotally connected to the sliders 3 supporting racks 2, and the lower one pivotally with an eccentric shaft 5. On the movable frame 7, the upper 8, middle 9 and lower 10 grinding chambers with restrictive 11 and classification 12 gratings are fixed and located in a vertical plane. In the proposed solution, confusers 13 are fixed at the ends of the upper 8 and middle 9 chambers from the material outlet side, and diffusers 14 are fixed at the ends of the middle 9 and lower 10 chambers from the material inlet side. Moreover, the confusers and diffusers are made in the form of a cone.

Description

Полезная модель относится к технике тонкого сухого помола твердых материалов, а именно к помолу в центробежно-помольных агрегатах, и предназначена для использования в химической, металлургической, строительной, фармацевтической и других отраслях промышленности.The utility model relates to the technique of fine dry grinding of solid materials, namely to grinding in centrifugal grinding units, and is intended for use in chemical, metallurgical, construction, pharmaceutical and other industries.

Известна центробежная мельница (патент РФ на изобретение № 2183991; В02С 17/08; авторы: Денисов М.Г., Березняк В.М., Носиков Г.М., Ляхов Н.З.; патентообладатель: Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН; опуб. 27.06.2002 г.), содержащая платформу, трубные помольные камеры с загрузочными и разгрузочными горловинами, жестко закрепленные на противодвижных водилах, свободно соединенных с противонаправленными эксцентриковыми шейками приводного вала. Водила мельницы выполнены в виде одноуровневых площадок для крепления трубных помольных камер, свободно соединенных с одной стороны противонаправленными шейками эксцентрикового вала, а с другой - с противоположными рычагами.A centrifugal mill is known (RF patent for the invention No. 2183991; В02С 17/08; authors: Denisov MG, Bereznyak VM, Nosikov GM, Lyakhov N.Z .; patent holder: Institute of Solid State Chemistry and Mechanochemistry SB RAS; publ. 06/27/2002), containing a platform, pipe grinding chambers with loading and unloading necks, rigidly mounted on anti-drive carriers, freely connected to the anti-directional eccentric necks of the drive shaft. The mill carriers are made in the form of single-level platforms for attaching pipe grinding chambers, freely connected on one side by the anti-directional necks of the eccentric shaft, and on the other, with opposite levers.

Основными недостатками такой мельницы является низкая эффективность измельчения материала, связанная с однотипностью движений, совершаемых помольными камерами на различных стадиях измельчения, и сложность конструкции, затрудняющая монтаж, балансировку и обслуживание, что в конечном итоге ограничивает область применения мельницы.The main disadvantages of such a mill are the low efficiency of grinding material, associated with the uniformity of movements made by grinding chambers at various stages of grinding, and the complexity of the design, which complicates installation, balancing and maintenance, which ultimately limits the scope of the mill.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является центробежный помольно-смесительный агрегат сухого способа измельчения (патент на изобретение RU № 2277973, В02С 17/08; авторы: Гридчин Анатолий Митрофанович (RU), Лесовик Валерий Станиславович (RU), Севостьянов Владимир Семенович (RU), Уральский Владимир Иванович (RU), Синица Елена Владимировна (RU); патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Технологический комплекс РЕЦИКЛ" (ООО "ТК РЕЦИКЛ") (RU); опубл. 20.06.2006 г.).The closest technical solution, selected as a prototype, is a centrifugal grinding and mixing unit of the dry grinding method (patent for invention RU No. 2277973, В02С 17/08; authors: Gridchin Anatoly Mitrofanovich (RU), Lesovik Valery Stanislavovich (RU), Sevostyanov Vladimir Semenovich (RU), Uralsky Vladimir Ivanovich (RU), Sinitsa Elena Vladimirovna (RU); patentee: Technological Complex RETSIKL Limited Liability Company (LLC TK RETSIKL) (RU); publ. June 20, 2006).

Приведенный помольно-смесительный агрегат содержит станину с вертикальными направляющими с ползунами и опорными стойками, в нижней части опорных стоек расположен эксцентриковый вал с противовесами. Рама агрегата верхней частью шарнирно связана с ползунами опорных стоек и нижней частью также шарнирно - с эксцентриковым валом. На раме в вертикальной плоскости расположены верхняя, средняя и нижняя помольные камеры с ограничительными и классификационными решетками. Помольные камеры связаны между собой соединительными патрубками.The above grinding and mixing unit contains a bed with vertical guides with sliders and support racks, an eccentric shaft with counterweights is located in the lower part of the support racks. The upper part of the unit is pivotally connected to the sliders of the support posts and the lower part is also pivotally to an eccentric shaft. The upper, middle and lower grinding chambers with restrictive and classification gratings are located on the frame in a vertical plane. The grinding chambers are interconnected by connecting pipes.

С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: загрузочный и выходной патрубки, станина с вертикальными направляющими, ползунами и опорными стойками, в нижней части которых расположен эксцентриковый вал с противовесами, подвижная рама агрегата верхней частью шарнирно связана с ползунами опорных стоек, а нижней частью также шарнирно - с эксцентриковым валом, на раме в вертикальной плоскости расположены верхняя, средняя и нижняя помольные камеры с ограничительными и классификационными решетками.With the essential features of the invention, the following combination of features of the prototype coincides: loading and outlet nozzles, a bed with vertical guides, sliders and support racks, in the lower part of which there is an eccentric shaft with counterweights, the movable unit frame is pivotally connected to the sliders of the support racks with the upper part and the lower part also hinged - with an eccentric shaft, on the frame in the vertical plane are the upper, middle and lower grinding chambers with restrictive and classification solutions dipper.

Недостатками прототипа является низкое качество готового тонкодисперсного материала из-за невозможности его отбора на различных стадиях помола.The disadvantages of the prototype is the low quality of the finished fine material due to the impossibility of its selection at various stages of grinding.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение качества готового продукта за счет изменения поля скоростей газового потока для выделения готового продукта.The task to which the utility model is directed is to improve the quality of the finished product by changing the velocity field of the gas stream to isolate the finished product.

Это достигается тем, что центробежный помольный агрегат для измельчения твердых материалов состоит из загрузочного и выходного патрубков, станины с вертикальными направляющими, ползунами и опорными стойками и подвижной рамы. В нижней части опорных стоек расположен эксцентриковый вал с противовесами. Верхняя часть подвижной рамы шарнирно связана с ползунами опорных стоек, а нижняя - шарнирно с эксцентриковым валом. На подвижной раме закреплены и расположены в вертикальной плоскости верхняя, средняя и нижняя помольные камеры с ограничительными и классификационными решетками. В предложенном решении в торцах верхней и средней камер со стороны выхода материала закреплены конфузоры, а в торцах средней и нижней камер со стороны входа материала - диффузоры. При этом конфузоры и диффузоры выполнены в виде конуса.This is achieved by the fact that the centrifugal grinding unit for grinding solid materials consists of a loading and an outlet pipe, a bed with vertical guides, sliders and support racks and a movable frame. An eccentric shaft with counterweights is located at the bottom of the support posts. The upper part of the movable frame is pivotally connected with the sliders of the support posts, and the lower part is pivotally with an eccentric shaft. The upper, middle and lower grinding chambers with restrictive and classification gratings are fixed and located in a vertical plane on a movable frame. In the proposed solution, confusers are fixed at the ends of the upper and middle chambers from the material outlet side, and diffusers are fixed at the ends of the middle and lower chambers from the material entrance side. In this case, confusers and diffusers are made in the form of a cone.

Сущность полезной модели представлена графическими изображениями: на фиг. 1 показана схема центробежного помольного агрегата для измельчения твердых материалов; на фиг. 2 - средняя помольная камера.The essence of the utility model is represented by graphic images: in FIG. 1 shows a diagram of a centrifugal grinding unit for grinding solid materials; in FIG. 2 - middle grinding chamber.

Центробежный помольный агрегат для измельчения твердых материалов состоит из станины 1, на которой жестко закреплены, например сваркой, вертикальные цилиндрические направляющие 2 с перемещающимся по ним ползунами 3. На станине 1 жестко закреплены, например сваркой, опорные стойки 4. Причем в нижней части опорных стоек 4 установлены подшипники, в которых расположен эксцентриковый вал 5 с возможностью вращения вокруг своей оси, содержащий на обоих концах противовесы 6. Эксцентриковый вал 5 соединен с помощью кронштейнов для шарнирного соединения с рамой 7 прямоугольной формы, состоящей, например, из швеллеров. Такая конструкция рамы позволяет ей выполнять роль шатуна в кривошипно-ползунном механизме, образованном из станины 1, эксцентрикового вала 5, рамы 7 и ползунов 3, для обеспечения необходимой траектории движения помольных камер, закрепленных на раме. В верхней части рамы закреплена верхняя помольная камера 8, так, что продольная ось камеры расположена горизонтально и совпадает с осью шарниров, с помощью которых рама 7 присоединена к ползунам 3. Средняя помольная камера 9 закреплена в пазах рамы, крепится, например с помощью болтов, таким образом, что имеет возможность вертикального перемещения и неподвижного закрепления на раме 7, при этом ее продольная ось расположена горизонтально и под верхней камерой 8. Нижняя помольная камера 10 закреплена в нижней части рамы так, что продольная ось камеры расположена горизонтально и совпадает с осью шарниров, с помощью которых рама присоединена к эксцентриковому валу 5. Каждая помольная камера содержит мелющие тела (на фиг. не показаны), соответствующие типу помола в камере.The centrifugal grinding unit for grinding solid materials consists of a frame 1, on which are rigidly fixed, for example, by welding, vertical cylindrical guides 2 with sliders 3 moving on them. On the frame 1 are rigidly fixed, for example, by welding, support posts 4. Moreover, in the lower part of the support posts 4, bearings are installed in which the eccentric shaft 5 is arranged to rotate around its axis, containing counterweights at both ends 6. The eccentric shaft 5 is connected by means of brackets for articulation niya with a frame 7 of a rectangular shape, consisting, for example, of channels. This design of the frame allows it to play the role of a connecting rod in the crank-slide mechanism formed from the frame 1, the eccentric shaft 5, the frame 7 and the sliders 3, to provide the necessary trajectory of the grinding chambers mounted on the frame. The upper grinding chamber 8 is fixed in the upper part of the frame, so that the longitudinal axis of the chamber is horizontal and coincides with the axis of the hinges with which the frame 7 is attached to the sliders 3. The middle grinding chamber 9 is fixed in the grooves of the frame, fastened, for example, with bolts, so that it has the ability to move vertically and fixedly on the frame 7, while its longitudinal axis is horizontal and under the upper chamber 8. The lower grinding chamber 10 is fixed in the lower part of the frame so that the longitudinal axis The measures are located horizontally and coincides with the axis of the hinges, by means of which the frame is connected to the eccentric shaft 5. Each grinding chamber contains grinding bodies (not shown in Fig.), corresponding to the type of grinding in the chamber.

В торцах верхней 8, средней 9 и нижней 10 помольных камер встроены ограничительные 11 и классификационные 12 решетки по ходу движения соответственно. Ограничительные решетки 11 предназначены для удержания мелющих тел внутри помольной камеры, а классификационные решетки 12 предназначены для классификации материала. Наличие ограничительных и классификационных решеток обеспечивает стабильный технологический режим в каждой помольной камере. В торцах со стороны выхода материала верхней 8 и средней 9 помольных камер закреплены, например с помощью болтов, конфузоры 13. В торцах со стороны входа материла средней 9 и нижней 10 помольных камер закреплены, например, с помощью болтов, диффузоры 14. Конфузоры 13 и диффузоры 14 имеют конусный вид. К конфузорам 13 и диффузорам 14 с помощью хомутов крепятся газоходы 15 и 16 соответственно.At the ends of the upper 8, middle 9 and lower 10 grinding chambers, restrictive 11 and classification 12 gratings are built in the direction of travel, respectively. Restrictive gratings 11 are designed to hold the grinding media inside the grinding chamber, and classification gratings 12 are designed to classify the material. The presence of restrictive and classification gratings provides a stable technological mode in each grinding chamber. At the ends from the material exit side of the upper 8 and middle 9 grinding chambers are fixed, for example with bolts, confusers 13. At the ends from the material inlet side of the middle 9 and lower 10 grinding chambers are fixed, for example, with bolts, diffusers 14. The confusers 13 and diffusers 14 have a conical shape. To the confusers 13 and diffusers 14, gas ducts 15 and 16 are attached with clamps, respectively.

Со стороны входа материала в торце верхней помольной камеры 8 с помощью болтов крепится загрузочный патрубок 17, который другим концом крепится к бункеру исходного материала 18, неподвижно закрепленному над ним. Со стороны выхода материала в торце нижней помольной камеры 10 закреплен, например, с помощью болтов, выходной патрубок 19.On the material inlet side, an inlet pipe 17 is fastened with bolts to the end of the upper grinding chamber 8, which is fastened at the other end to the feed hopper 18 fixedly mounted above it. On the output side of the material, at the end of the lower grinding chamber 10 is fixed, for example, using bolts, the outlet pipe 19.

Центробежный помольный агрегат для измельчения твердых материалов работает по принципу кривошипно-ползунного механизма. В роли кривошипа выступает эксцентриковый вал 5, а в роли шатуна - подвижная рама 7 с помольными камерами. Электродвигатель (на фиг. не показан), закрепленный на станине 1, передает крутящий момент эксцентриковому валу 5, закрепленному в стойках 4. Вращение эксцентрикового вала 5 в подшипниках станины обеспечивает круговую траекторию движения точки вала, смещенной от оси вращения вала на величину эксцентриситета. Эксцентриковый вал 5 передает движение подвижной раме 7, которая закреплена на нем с помощью шарниров. Подвижная рама 7, закрепленная также шарнирно с ползунами 3, задает возвратно-поступательное движение ползунам 3. Ползуны 3 перемещаются вдоль цилиндрических направляющих 2. Противовесы 6, закрепленные на концах эксцентрикового вала 5, выполняют функцию балансировки подвижной рамы 7. Благодаря кривошипно-ползунному механизму подвижная рама 7, выступающая в роли шатуна, совершает зависимое сложное движение. Таким образом, нижняя часть подвижной рамы 7, а также нижняя помольная камера 10 вместе с ней совершает круговое движение. Средняя помольная камера 9, закрепленная на раме 7, совершает движение по эллипсовидной траектории. Верхняя помольная камера 8, закрепленная на раме 7, совершает возвратно-поступательное движение вместе с ползунами 3.The centrifugal grinding unit for grinding solid materials works on the principle of a crank-slide mechanism. The eccentric shaft 5 acts as a crank, and the movable frame 7 with grinding chambers acts as a connecting rod. An electric motor (not shown in Fig.), Mounted on the frame 1, transmits torque to the eccentric shaft 5, mounted in the posts 4. The rotation of the eccentric shaft 5 in the bearings of the frame provides a circular path of the shaft point, offset from the axis of rotation of the shaft by the amount of eccentricity. The eccentric shaft 5 transmits the movement to the movable frame 7, which is fixed to it by hinges. The movable frame 7, also hinged with the sliders 3, sets the reciprocating movement of the sliders 3. The sliders 3 move along the cylindrical guides 2. The counterweights 6, mounted on the ends of the eccentric shaft 5, perform the function of balancing the movable frame 7. Thanks to the crank-slide mechanism, the movable the frame 7, acting as a connecting rod, makes a dependent complex movement. Thus, the lower part of the movable frame 7, as well as the lower grinding chamber 10 together with it makes a circular motion. The average grinding chamber 9, mounted on the frame 7, makes a movement along an ellipsoidal path. The upper grinding chamber 8, mounted on the frame 7, performs a reciprocating motion together with the sliders 3.

Исходный материал, например кварцито-песчаник, из бункера 18 непрерывно поступает в загрузочный патрубок 17 и далее через ограничительную решетку 11 поступает в верхнюю помольную камеру 8, снабженную необходимым количеством мелющих тел для обеспечения грубого измельчения исходного материала.The source material, for example quartzite-sandstone, from the hopper 18 continuously enters the feed pipe 17 and then through the restriction grid 11 enters the upper grinding chamber 8, equipped with the necessary number of grinding media to ensure coarse grinding of the source material.

Верхняя помольная камера 8 движется возвратно-поступательно в вертикальной плоскости за счет ее связи с приводом (на фиг. не показан) через подвижную раму 7. Воздушным потоком измельченный материал перемещается вдоль камеры, проходит через классификационную решетку 12 и конфузор 13. По газоходу 15 отправляется в центробежный воздушно-проходной сепаратор двойного разделения (на фиг. не показан).The upper grinding chamber 8 moves reciprocally in a vertical plane due to its connection with the drive (not shown in Fig.) Through the movable frame 7. The air shredded material moves along the chamber, passes through the classification grid 12 and the confuser 13. The flue 15 is sent in a centrifugal air-passage double separation separator (not shown in Fig.).

В центробежном воздушно-проходном сепараторе двойного разделения происходит разделение материала под действием центробежных сил в комбинации с силами тяжести частиц различной массы на материал грубой фракции, материал средней фракции и материал тонкой фракции.In a centrifugal air-passage double separation separator, material is separated by centrifugal forces in combination with the gravity of particles of different masses into the coarse material, the medium material and the fine material.

Материал грубой фракции из выходного патрубка средней фракции центробежного воздушно-проходного сепаратора двойного разделения по газоходу 16 через диффузор 14 и ограничительную решетку 11 поступает в среднюю помольную камеру 9, снабженную необходимым количеством мелющих тел для обеспечения помола исходного материала до средней фракции.The coarse material from the outlet pipe of the middle fraction of the double separation centrifugal air-passage separator through the gas duct 16 through the diffuser 14 and the restriction grid 11 enters the middle grinding chamber 9, equipped with the necessary number of grinding media to ensure grinding of the starting material to the middle fraction.

Затем за счет воздушного потока измельченный материал через классификационную решетку 12 и конфузор 13 поступает в газоход 15 и далее в центробежный воздушно-проходной сепаратор двойного разделения.Then, due to the air flow, the crushed material through the classification grid 12 and the confuser 13 enters the gas duct 15 and then into the centrifugal air-passage double separation separator.

Материал средней фракции из выходного патрубка средней фракции центробежного воздушно-проходного сепаратора двойного разделения по газоходу 16 через диффузор 14 и ограничительную решетку 11 поступает в нижнюю помольную камеру 10, снабженную необходимым количеством мелющих тел для обеспечения тонкого помола исходного материала.The material of the middle fraction from the outlet pipe of the middle fraction of the centrifugal air-passage double separation separator through the gas duct 16 through the diffuser 14 and the restriction grill 11 enters the lower grinding chamber 10, equipped with the necessary number of grinding media to ensure fine grinding of the source material.

Затем за счет воздушного потока измельченный материал через классификационную решетку 12 и выходной патрубок 19 поступает в газоход 15 и далее в центробежный воздушно-проходной сепаратор двойного разделения.Then, due to the air flow, the crushed material through the classification grating 12 and the outlet pipe 19 enters the gas duct 15 and then into the centrifugal air-passage double separation separator.

Конфузоры и диффузоры, выполненные в виде конуса, изменяют скорость воздушных потоков, входящих в соответствующие помольные камеры и выходящих из них, причем при входе в камеры скорость воздушных потоков уменьшается и создается вихревой поток, который обеспечивает захват материала заданной дисперсности. При выходе материала из камер помола скорость увеличивается, что обеспечивает проходимость материала по газоходам 15 и 16.The confusers and diffusers, made in the form of a cone, change the speed of the air flows entering and leaving the corresponding grinding chambers, and when entering the chambers, the air flow velocity decreases and a vortex flow is created, which ensures the capture of material of a given dispersion. When the material leaves the grinding chambers, the speed increases, which ensures the material is passable through the flues 15 and 16.

Вывод из камер помола частиц с характеристиками, соответствующими готовому продукту, предотвращает его переизмельчение, а если воздушным потоком были захвачены более крупные частицы, то в центробежном воздушно-проходном сепараторе после разделения они поступят обратно на помол в соответствующую камеру.The removal of particles with characteristics corresponding to the finished product from the grinding chambers prevents its overgrinding, and if larger particles are captured by the air flow, then after separation they will be fed back to the grinding chamber in the centrifugal air-passage separator.

Предложенное решение позволяет изменять поле скоростей газового потока для выделения готового продукта из камер помола, тем самым увеличивать качество готового продукта.The proposed solution allows you to change the velocity field of the gas stream to isolate the finished product from the grinding chambers, thereby increasing the quality of the finished product.

Claims

A centrifugal grinding unit for grinding solid materials, consisting of loading and outlet nozzles, a bed with vertical guides, sliders and support racks, in the lower part of which there is an eccentric shaft with counterweights, and a movable frame, the upper part of which is pivotally connected to the sliders of the support racks, and lower - pivotally with an eccentric shaft on which the upper, middle and lower grinding chambers with restrictive and classification gratings are fixed and located in a vertical plane, tlichayuschiysya in that the ends of the upper and middle chambers on the outlet side fixed confusers material, and at the ends of the middle and lower chambers on the inlet side of the material - diffusers, thus confusers and diffusers are in the form of a cone.