RU2033857C1 - Inertia mill for fine grinding of materials - Google Patents
Inertia mill for fine grinding of materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2033857C1 RU2033857C1 SU4945844A RU2033857C1 RU 2033857 C1 RU2033857 C1 RU 2033857C1 SU 4945844 A SU4945844 A SU 4945844A RU 2033857 C1 RU2033857 C1 RU 2033857C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- grinding
- mill
- elements
- materials
- rotor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии, полиграфии, строительству, нефтехимической и химической промышленности, а именно к устройствам для тонкого измельчения высокотвердых и пластичных материалов как в сухом виде, так и в среде жидкости, и может быть преимущественно использовано для получения присадок к маслам и смазкам, пигментов для лакокрасочных материалов и искусственных волокон, защитных покрытий и строительных материалов. The invention relates to metallurgy, printing, construction, petrochemical and chemical industries, and in particular to devices for fine grinding of hard and plastic materials both in dry form and in a liquid medium, and can be mainly used to obtain additives for oils and greases, pigments for paints and artificial fibers, protective coatings and building materials.
Известен широкий класс устройств, обеспечивающих измельчение за счет раздавливающих усилий или сочетания раздавливания со сдвигом. К числу таких устройств относятся конусные инерционные дробилки, ролико-кольцевые горизонтальные и вертикальные мельницы, катково-чашечные, катково-тарельчатые, вальцевые, бисерные и т.п. конструкции. A wide class of devices is known for crushing due to crushing forces or a combination of crushing with shear. Such devices include inertial cone crushers, roller-ring horizontal and vertical mills, roller-cup, roller-plate, roller, roller, etc. designs.
В машинах этого типа измельчение материала производится комбинированным действием прямого раздавливания с истиранием (созданием сдвиговых усилий в твердом теле). In machines of this type, the material is crushed by the combined action of direct crushing with abrasion (the creation of shear forces in a solid).
Известны ролико-маятниковые мельницы, в которых материал измельчается между неподвижным кольцом и быстровращающимися роликами, шарнирно подвешенными к крестовине, закрепленной на вертикальном валу. При вращении вала ролики центробежной силой инерции прижимаются к рабочей поверхности неподвижного кольца и, вращаясь вокруг своей оси, измельчают материал, подаваемый в мельницу питателем. Измельченный материал струей воздуха (или инертных газов), поступающих из коллектора, уносится в воздушный сепаратор. Грубая фракция из сепаратора возвращается в мельницу на доизмельчение, а тонкая (готовый продукт) улавливается в циклонах. Known roller-pendulum mills in which the material is crushed between a fixed ring and fast-rotating rollers articulated from a cross mounted on a vertical shaft. When the shaft rotates, the rollers are pressed by centrifugal inertia to the working surface of the fixed ring and, rotating around its axis, grind the material supplied to the mill by the feeder. The crushed material by a stream of air (or inert gases) coming from the collector is carried away into the air separator. The coarse fraction from the separator is returned to the mill for regrinding, and the fine (finished product) is trapped in cyclones.
Известно устройство для диспергирования органических примесей в технологической щепе, включающее ротор с пакетами бил, шарнирно подвешенных на пальцах, причем ротор снабжен регулируемыми эксцентриковыми упорами для бил, которые установлены с наклоном в сторону, противоположную направлению вращения ротора, и статор с выступами на внутренней поверхности и дугообразными кольцевыми впадинами, расположенными рядами с шагом, равным 1-1,5 толщины щепы. A device is known for dispersing organic impurities in technological chips, including a rotor with beat packs pivotally suspended on the fingers, the rotor equipped with adjustable eccentric stops for beaters, which are installed with an inclination in the direction opposite to the direction of rotation of the rotor, and a stator with protrusions on the inner surface and arcuate annular depressions arranged in rows with a step equal to 1-1.5 chips thickness.
Недостатками прототипа являются: сложное конструкторское решение внутренней поверхности статора (выступы, дугообразные кольцевые впадины); разрушение материала в основном путем удара, что не позволяет измельчать высокопластичные материалы (графит, фторопласт, сульфид молибдена, йодид кадмия); конструктивная неприспособленность к измельчению мелких сыпучих продуктов; фиксированный зазор между билом и поверхностью статора; высокая энергоемкость и повышенная вибрация. The disadvantages of the prototype are: a complex design solution of the inner surface of the stator (protrusions, arcuate annular cavities); material destruction mainly by impact, which does not allow grinding highly plastic materials (graphite, fluoroplastic, molybdenum sulfide, cadmium iodide); structural inability to grind small bulk products; a fixed gap between the beat and the stator surface; high energy intensity and increased vibration.
Целью изобретения является снижение энергозатрат при размоле как пластичных легкопрессующихся материалов, так и хрупких высокотвердых материалов. The aim of the invention is to reduce energy consumption during grinding of both plastic, easily pressed materials, and brittle, high hard materials.
Для достижения поставленной цели в мельнице инерционной для тонкого измельчения материалов, содержащей корпус с футеровкой, приводной вал с подвижными мелющими элементами, закрепленными в осях вращения на опорном диске и образующих с приводным валом единый ротор, патрубки ввода и вывода продукции, мелющие элементы в горизонтальной плоскости имеют рабочую поверхность в форме сегмента, при этом ось вращения каждого элемента смещена относительно его центра тяжести не менее чем на 0,5 его длины. На валу закреплено несколько опорных дисков с мелющими элементами, которые в вертикальной плоскости смещены относительно друг друга. Отношение внутреннего радиуса корпуса к большему радиусу горизонтального сечения мелющего элемента находится в соотношении от 1 до 5. Рабочая поверхность мелющего элемента в вертикальной плоскости в верхней части имеет криволинейную форму. To achieve this goal, in an inertial mill for fine grinding of materials containing a housing with a lining, a drive shaft with movable grinding elements fixed in the rotation axes on the support disk and forming a single rotor with the drive shaft, production input and output pipes, grinding elements in the horizontal plane have a working surface in the form of a segment, while the axis of rotation of each element is offset from its center of gravity by at least 0.5 of its length. Several support discs with grinding elements are fixed on the shaft, which are displaced in a vertical plane relative to each other. The ratio of the inner radius of the casing to the larger radius of the horizontal section of the grinding element is in a ratio of 1 to 5. The working surface of the grinding element in a vertical plane in the upper part has a curved shape.
Использование мелющих тел, имеющих в горизонтальном сечении рабочую поверхность, соприкасающуюся с корпусом, в форме сегмента, приводит к тому, что мелющие элементы совершают вращательное отношение оси вала мельницы и колебательное (знакопеременное вращение) относительно оси элемента. В результате в предложенной конструкции используются силы инерции (центробежная сила вращательного движения) для создания необходимых раздавливающих усилий, значительно превышающих размалывающие усилия прототипа. The use of grinding bodies having a horizontal cross-section of the working surface in contact with the housing in the form of a segment leads to the fact that the grinding elements rotate the axis of the mill shaft and oscillate (alternating rotation) relative to the axis of the element. As a result, the proposed design uses inertia forces (centrifugal force of rotational motion) to create the necessary crushing forces, significantly exceeding the grinding forces of the prototype.
Смещение оси вращения элемента и его центра тяжести относительно радиальной оси линейной симметрии элемента в противоположные стороны со смещением центра тяжести от оси вращения на расстояние не менее чем на 0,5 длины элемента в сторону, противоположную направлению вращения ротора, приводит к возникновению сдвиговых усилий, создаваемых вращающим моментом всего ротора. При этом сдвиг осуществляется не по обечайке ротора, а по слою материала, что приводит к самоизмельчению последнего, без заклинивания элементов. The displacement of the axis of rotation of the element and its center of gravity relative to the radial axis of linear symmetry of the element in opposite directions with the displacement of the center of gravity from the axis of rotation by at least 0.5 times the length of the element to the side opposite to the direction of rotation of the rotor leads to shear forces created torque of the entire rotor. In this case, the shift is carried out not along the shell of the rotor, but along the layer of material, which leads to self-grinding of the latter, without jamming the elements.
Установка мелющих элементов между опорными дисками не менее двух, размещенных симметрично относительно приводного вала как в каждом слое, так и во всех слоях друг относительно друга, позволяет исключить влияние движения мелющих элементов на вибрацию мельницы, так как суммарная составляющая колебательных движений элементов взаимно погашается. При этом на измельчаемый материал элементы оказывают многократное силовое воздействие с переменным циклом нагружения, вследствие чего в материале накапливаются усталостные напряжения, которые при циклической нагрузке разрушают его по дислокациям и межкристаллическим связям. The installation of grinding elements between the supporting disks of at least two, placed symmetrically with respect to the drive shaft both in each layer and in all layers relative to each other, eliminates the influence of the movement of grinding elements on the vibration of the mill, since the total component of the oscillatory movements of the elements cancels out. At the same time, the elements exert multiple force effects on the material being crushed with a variable loading cycle, as a result of which fatigue stresses accumulate in the material, which, under cyclic loading, destroy it by dislocations and intercrystalline bonds.
На фиг. 1 изображена мельница инерционная, продольный разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 механизм измельчения с указанием действующих сил; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 циклограмма движения мелющего элемента по развернутой цилиндрической поверхности аппарата; на фиг.6 аксонометрическая проекция вертикальной компоновки мелющих элементов. In FIG. 1 shows a mill inertial, longitudinal section; figure 2 section aa in figure 1; figure 3, the grinding mechanism indicating the effective forces; in FIG. 4 section BB in figure 3; figure 5 cyclogram of the movement of the grinding element along the expanded cylindrical surface of the apparatus; Fig.6 axonometric projection of the vertical layout of the grinding elements.
Инерционная мельница (фиг.1) состоит из цилиндрического корпуса 1 с отрицательным конусом 2, патрубками ввода 3 исходного продукта и вывода 4 измельченного продукта. Внутри корпуса 1 размещен приводной вал 5 с опорными дисками 6. Между опорными дисками 6 размещены подвижные мелющие сегментоподобные элементы 7 (мелющий элемент 7, рабочая поверхность которого соприкасается с корпусом 1, имеет в горизонтальном сечении форму сегмента), закрепленные на осях 8 вращения, образующие с приводным валом 5 единый ротор, подвешенный в подшипниковой опоре 9. Привод ротора осуществляется двигателем 10 через редуктор 11. Элемент 7 имеет в верхней части криволинейную форму, за счет чего между ним и обечайкой корпуса 1 образуется коническая заборная зона 12. Inertial mill (figure 1) consists of a cylindrical body 1 with a
На чертежах также обозначено: К центр тяжести элемента; М радиальная ось линейной симметрии, проходящая через вал 5 и точку Н; Н линейная (точка в плане) контакта мелющих поверхностей (обечайка корпуса мелющий элемент). The drawings also indicate: K the center of gravity of the element; M is the radial axis of linear symmetry passing through the
Мельница инерционная работает следующим образом. Inertial mill operates as follows.
Исходный сухой материал или суспензия поступают через патрубок 3 (фиг.1) на конус 2 и далее на верхний опорный диск 6, жестко соединенный с приводным валом 5. Конус 2 выполняет функцию распределителя материала, подавая его в центр вращающегося ротора при загрузке и возвращая его в центр с обратной стороны конуса 2 при вертикальной циркуляции измельченного материала. Ротор 5 мельницы вращается с определенной частотой от двигателя 10 через редуктор 11. Центробежная сила отбрасывает исходный материал к стенке корпуса 1, где материал попадает в заборную зону 12, под воздействием раздавливающих и сдвиговых усилий, создаваемых за счет вращения элемента 7 вокруг оси 8 и относительно вала 5, измельчается. The initial dry material or suspension is supplied through the pipe 3 (Fig. 1) to the
По мере измельчения материал, двигаясь по спирали сверху вниз, последовательно проходит каждый ряд мелющих элементов 7, что обеспечивает измельчение материала до заданных технологией размеров. Определенный зазор между опорными дисками 6 и обечайкой аппарата препятствует возможности транспорта неизмельченного материала из вышерасположенных к нижерасположенным рядам мелющих элементов 7. Готовый порошок или суспензия непрерывно удаляется через патрубок 4. As grinding material, moving in a spiral from top to bottom, successively passes through each row of
Механизм измельчающего действия мельницы инерционной аналогичен механизму измельчения прототипа, но в отличие от прототипа, мелющие элементы совершают не только вращательное движение относительно вала 5 (фиг.1), но и колебательное (знакопеременное вращение) относительно оси 8. The grinding mechanism of the inertial mill is similar to the grinding mechanism of the prototype, but unlike the prototype, grinding elements perform not only rotational motion relative to shaft 5 (Fig. 1), but also oscillatory (alternating rotation) relative to
Сущность изобретения состоит в эффективном использовании сил инерции за счет того, что ось 8 вращения каждого мелющего элемента 7 и его центр тяжести К смещены относительно радиальной оси линейной симметрии М элемента 7 в противоположные стороны. При этом ось 8 вращения мелющего элемента 7 размещена за линией (точкой) Н контакта рабочих поверхностей (обечайка корпуса или футеровки мелющий элемент) по направлению вращения ротора, а центр тяжести К элемента смещен от его оси 8 вращения на расстояние не менее чем 0,5 длины элемента 7 в сторону, противоположную направлению вращения ротора (показано стрелкой у вала 5 на фиг.4). Количество мелющих подвижных элементов 7, размещенных между опорными дисками 6, не должно быть менее двух, а их компоновка как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях должна обеспечивать динамическую устойчивость ротора. Для сохранения рабочих характеристик мельницы при изменении ее габаритов соблюдается зависимость между внутренним радиусом корпуса 1-R и большим радиусом горизонтального сечения мелющего элемента 7-r, которая находится в соотношении от R/r 1 до R/r 5. The essence of the invention consists in the effective use of inertia due to the fact that the
В предлагаемой конструкции используются силы инерции (центробежная сила вращательного движения) для создания необходимых раздавливающих и сдвиговых усилий. Сегментоподобный элемент 7 (фиг.3) выполнен со смещенным центром тяжести К и закреплен на оси 8 между опорными дисками 6 с возможностью свободного вращения в горизонтальной плоскости. The proposed design uses inertia forces (centrifugal force of rotational motion) to create the necessary crushing and shear forces. The segment-like element 7 (Fig. 3) is made with an offset center of gravity K and is fixed on the
Точка контакта Н двух поверхностей (фиг.4) может находиться как на радиальной оси симметрии М при отсутствии материала в аппарате, так и быть сдвинутой вперед по направлению вращения на некоторую величину, определяемую размером частиц исходного материала. The contact point H of two surfaces (Fig. 4) can be located both on the radial axis of symmetry M in the absence of material in the apparatus, and can be shifted forward in the direction of rotation by a certain amount determined by the particle size of the starting material.
При вращении ротора на элемент 7 (фиг.4) действует центробежная сила Fц, направленная по радиусу через центр тяжести элемента 7.When the
Величина центробежной силы:
Fц m˙ω2˙r'(Н), где m масса элемента, кг; ω угловая частота вращения ротора 1/с; r' радиус от оси вращения ротора до центра тяжести элемента, М.The value of centrifugal force:
F c m˙ω 2 ˙r '(Н), where m is the mass of the element, kg; ω angular frequency of rotation of the rotor 1 / s; r 'radius from the axis of rotation of the rotor to the center of gravity of the element, M.
Элемент 7 под действием центробежной силы проворачивается вокруг оси 8 вращения и прижимаясь с силой Fдавл Fц к цилиндрической обечайке корпуса 1, раздавливает материал. Сдвиговое усилие создается вращающим моментом всего ротора. При этом сдвиг осуществляется не по обечайке ротора, а по слою материала, что приводит к самоизмельчению последнего. Направление сил показано на фиг.4 стрелками.
Смещение оси 8 вращения элемента 7 и его центра тяжести К относительно линии контакта Н элемента 7 с обечайкой 1 объясняется тем, что при расположении их в одной точке, например, на оси радиальной симметрии элемента М теряется способность элемента 7 проворачиваться вокруг своей оси 8 под действием центробежной силы и исчезает сдвиговый момент, что при определенной твердости измельчаемого материала приведет к заклиниванию элемента 7 и всего ротора. Смещение центра тяжести более чем на длину элемента физически невозможно. The shift of the axis of
На фиг.5 показана циклограмма движения мелющего элемента 7 по развернутой цилиндрической поверхности обечайки. Крутящий момент Мкр создает тянущее усилие Fт. В положении d частица материала касается стенки элемента 7 и обечайки, что определяет точку контакта Н. При достаточной твердости материала, если не произошло его разрушения, элемент 7 начинает приподниматься, проворачиваясь относительно оси 8 (положение б). На частицу в это время действует раздавливающая сила Fдавл. Fц и сдвиговое усилие, величина которого находится в зависимости от величины силы давления и крутящего момента.Figure 5 shows the sequence diagram of the movement of the
Если ось 8 вращения не будет смещена относительно радиальной оси линейной симметрии М элемента 7, произойдет заклинивание элемента. В положении в частица переместилась вдоль образующей обечайки, а элемент 7 достиг максимальной высоты подъема и начал опускаться. В момент времени г элемент вернулся в исходное положение. If the axis of
Таким образом при вращении ротора происходит колебательное движение каждого элемента 7 относительно закрепленной оси 8. Поскольку элементов 7 много и оси расположены симметрично относительно вала 5, то суммарная составляющая колебательных движений элементов 7 гасится и их влияние на вибрации аппарата отсутствует. При этом на измельчаемый материал элементы 7 оказывают многократное силовое воздействие с переменным циклом нагружения, вследствие чего в материале накапливаются усталостные напряжения, которые при циклической нагрузке разрушают его по дислокациям и межкристаллическим связям. Thus, when the rotor rotates, each
Смещение центра тяжести К элемента 7 (фиг.5, поз а) создает в момент контакта элемента 7 с материалом силовой рычаг. Увеличение отношения плеч L и l приводит к значительному возрастанию раздавливающего усилия в зоне контакта материала. The displacement of the center of gravity K of the element 7 (Fig. 5, position a) creates a power lever at the moment of contact of the
На фиг. 5 также показано действие сил на частицу в момент контакта ее с элементом 7 и обечайкой: Fд сила давления, равна центробежной силы; L плечо рычага от центра тяжести К элемента до точки контакта с материалом; l плечо рычага элемента 7 между точкой контакта и его осью вращения 8; Fреакц. реакция материала на силу давления; Fопоры реакция опоры; Мкр крутящий момент; Fсдвига сдвиговое усилие.In FIG. 5 also shows the effect of forces on the particle at the moment of its contact with
В результате максимальная сила давления при оптимальной центробежной силе создается в начальный момент воздействия элемента на материал. Если материал разрушается сразу, то точка контакта смещается к оси симметрии элемента, величина раздавливающей силы уменьшается и на обечайку элемент 7 оказывает минимальное силовое воздействие. В целом такое конструктивное решение обеспечивает износостойкость рабочих поверхностей и не требует создания чрезвычайно высоких значений центробежной силы. As a result, the maximum pressure force with the optimal centrifugal force is created at the initial moment of the element's action on the material. If the material is destroyed immediately, then the contact point is shifted to the axis of symmetry of the element, the magnitude of the crushing force decreases and the
Эффективное использование инерционной составляющей достигается за счет того, что количество мелющих элементов 7, размещенных между опорными дисками 6, должно быть не менее двух. Верхний предел количества элементов 7 ограничен габаритами измельчителя и не лимитируется. The effective use of the inertial component is achieved due to the fact that the number of
Компоновка мелющих элементов 7 в горизонтальной плоскости должна обеспечить их динамическое равновесие, т. е. центробежная сила, действующая на каждый элемент 7, уравновешивается центробежной силой, действующей на противоположный элемент 7. Это исключает вредные вибрации аппарата и необходимые устройства для их гашения. Для этого эти элементы 7 располагаются симметрично относительно друг друга. В результате вертикальная компоновка мелющих элементов 7 в отдельных ступенях измельчения (фиг.6 аксонометрическая проекция ротора с пространственным смещением одного из элементов 7) должна обеспечить перекрытие площади поперечного сечения цилиндрической рабочей части аппарата (фиг.2), что обеспечивает динамическую устойчивость всего ротора. Элемент 7 на каждом из опорных дисков 6, жестко скрепленных с валом 5, смещается из положения а на нижнем опорном диске 6 в положение г на верхнем диске 6. Такое расположение элементов 7 на опорных дисках 6 обеспечивает независимо от длины ротора его самоцентрирование и исключает необходимость установки нижней опоры. The arrangement of the
Размеры мелющих элементов 7 зависят от физико-механических свойств измельчаемого материала и диаметра обечайки измельчителя. The dimensions of the
Отношение радиуса внутренней обечайки аппарата R и большего радиуса горизонтального сечения r мелющего элемента 7 (фиг.4) связаны определенной зависимостью, вытекающей из следующих предпосылок. The ratio of the radius of the inner shell of the apparatus R and the larger radius of the horizontal section r of the grinding element 7 (Fig. 4) are related by a certain dependence, which follows from the following premises.
Поскольку мелющих элементов 7 должно быть не менее двух на опорном диске 6, то размещение в обечайке аппарата радиусом R сегментов с радиусом r, большим радиуса обечайки, физически невозможно. Отсюда R/r может быть равным единице или больше единицы. Since the
Верхний предел отношения R/r определяется из следующих предпосылок. При увеличении диаметра аппарата (увеличение R) величина центробежной силы, действующей на мелющий элемент, находится в прямой зависимости от числа оборотов ротора и массы мелющего элемента. При сохранении массы мелющего элемента, т.е. его r, и числа оборотов ротора (диаметр аппарата увеличивается) инерционная составляющая измельчающего элемента будет непрерывно возрастать, что может привести к разрушению аппарата. Поэтому при увеличении диаметра аппарата необходимо сохранить величину силы инерции на уровне, достаточном для измельчения материала, исходя из пределов его прочности. В связи с этим величина r при увеличении диаметра аппарата должна быть уменьшена. The upper limit of the R / r ratio is determined from the following assumptions. With an increase in the diameter of the apparatus (increase in R), the magnitude of the centrifugal force acting on the grinding element is directly dependent on the number of revolutions of the rotor and the mass of the grinding element. While maintaining the mass of the grinding element, i.e. its r, and the rotor speed (the diameter of the apparatus increases), the inertial component of the grinding element will continuously increase, which can lead to the destruction of the apparatus. Therefore, with an increase in the diameter of the apparatus, it is necessary to maintain the value of the inertia force at a level sufficient for grinding the material, based on the limits of its strength. In this regard, the value of r with increasing diameter of the apparatus should be reduced.
Второй предпосылкой является ограничение линейной скорости движения элемента по цилиндрической обечайке аппарата. Линейная скорость скольжения элемента по обечайке не должна превышать 10-15 м/с. Повышение величины линейной скорости элемента резко увеличивает тепловыделение в измельчаемом материале, вплоть до критической величины, приводящей к разрушению материала. Снижение линейной скорости в этом случае достигается выбором оптимальной массы мелющего элемента, т.е. его радиуса r. Снижение r ниже некоторой величины нецелесообразно. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют, что верхний предел отношения находится в интервале R/r 5, при этом обеспечивается требуемая линейная скорость и оптимальные раздавливающие усилия в аппарате диаметром до 1,5 м. The second prerequisite is the limitation of the linear velocity of the element along the cylindrical shell of the apparatus. The linear velocity of the element along the shell should not exceed 10-15 m / s. An increase in the linear velocity of the element sharply increases the heat release in the crushed material, up to a critical value, leading to the destruction of the material. The linear velocity reduction in this case is achieved by choosing the optimal mass of the grinding element, i.e. its radius r. A decrease in r below a certain value is impractical. The obtained experimental data indicate that the upper limit of the ratio is in the range of R /
В некоторых случаях целесообразно материал подавать снизу, а отбирать сверху. Для этого мелющие элементы 7 поворачивают заборной частью (верхнее скругление сегментного элемента 7) вниз и осуществляют реверсирование двигателя. In some cases, it is advisable to feed the material from below, and select from above. For this, the grinding
К преимуществам предлагаемой конструкции мельницы инерционной относятся:
возможность измельчения любых материалов (включая полимеры) до частиц размером 1-5 мкм и менее; отсутствие вибраций корпуса и связанных с этим явлением отрицательных моментов за счет самоцентрирования ротора; возможность секционирования аппарата обеспечивает получение тонкого помола с заданным узким дисперсным составом частиц; возможность осуществлять как сухой, так и мокрый помол; большая поверхность измельчения (вся внутренняя поверхность обечайки) обеспечивает большую производительность измельчения; возможность создания в рабочей зоне практически неограниченных по величине раздавливающих и сдвиговых усилий. В заявляемой конструкции величина подводимой в зону помола мощности ограничивается только прочностью обечайки аппарата на разрыв.The advantages of the proposed inertial mill design include:
the ability to grind any materials (including polymers) to particles with a size of 1-5 microns or less; absence of body vibrations and negative moments associated with this phenomenon due to self-centering of the rotor; the possibility of sectioning the apparatus provides a fine grinding with a given narrow dispersed composition of particles; the ability to carry out both dry and wet grinding; a large grinding surface (the entire inner surface of the shell) provides greater grinding performance; the possibility of creating in the working area virtually unlimited crushing and shear forces. In the claimed design, the amount of power supplied to the grinding zone is limited only by the tensile strength of the apparatus shell.
П р и м е р. Опытный образец мельницы инерционной диаметром 350 мм с четырьмя рабочими секциями предназначен для измельчения активных наполнителей волокнистых материалов в диметилформамиде до размера частиц 1-10 мкм. PRI me R. A prototype of an inertial mill with a diameter of 350 mm with four working sections is designed for grinding active fillers of fibrous materials in dimethylformamide to a particle size of 1-10 microns.
Производительность аппарата составляет 50-100 кг/ч по конечному продукту. Аппарат снабжен шестнадцатью металлокерами- ческими мелющими элементами сегментоподобной формы (по четыре на каждом опорном диске). Масса каждого элемента составляет 6 кг. Отношение R/r 1,4. Число оборотов ротора регулируется в пределах от 200 до 600 об/мин. Мощность приводного электродвигателя 4 кВт. Раздавливающее усилие, создаваемое одним элементом Fразд. 128 кг (1280 Н) при 400 об/мин. Суммарное раздавливающее усилие в зоне помола Fсум 2000 кг (20000 Н).The productivity of the apparatus is 50-100 kg / h for the final product. The apparatus is equipped with sixteen metal-ceramic grinding elements of a segment-like shape (four on each supporting disk). The mass of each element is 6 kg. The ratio R / r is 1.4. The rotor speed is adjustable from 200 to 600 rpm. The power of the drive motor is 4 kW. The crushing force created by one element F sec. 128 kg (1280 N) at 400 rpm. The total crushing force in the grinding zone F sum 2000 kg (20,000 N).
При испытании мельницы инерционной измельчению подвергали различные материалы как повышенной твердости, так и обладающие пластинчатыми свойствами. В числе этих измельченных материалов: кварц, гранит, закаленные стеклошарики от бисерных мельниц, каолин, мел, окисные пигменты, ионообменные смолы, фторопласт, дисульфид молибдена, активированные угли и т.п. When testing the mill, various materials of both increased hardness and lamellar properties were subjected to inertial grinding. These crushed materials include quartz, granite, tempered glass beads from bead mills, kaolin, chalk, oxide pigments, ion exchange resins, fluoroplast, molybdenum disulfide, activated carbons, etc.
Размер частиц после измельчения этих материалов составлял от 0,5 до 5 мкм и от 1 до 10 мкм (в случае ионообменных смол). Измельчение материалов до частиц более крупного размера не представляет проблем и может быть достигнуто как изменением скорости вращения ротора, так и уменьшением времени пребывания материала в аппарате. The particle size after grinding these materials ranged from 0.5 to 5 microns and from 1 to 10 microns (in the case of ion exchange resins). Grinding materials to larger particles is not a problem and can be achieved both by changing the speed of rotation of the rotor and by reducing the residence time of the material in the apparatus.
Использование мельницы инерционной в технологии нетканных сорбционных и ионообменных материалов позволило заменить двухстадийный процесс получения суспензий (струйная мельница установка приготовления суспензий) на одностадийную технологию получения тонкой суспензии наполнителя в диметилформамиде. При этом полностью устранены потери наполнителя, присущие обычной технологии. Снижены в два раза затраты энергии, сокращены производственные площади и количество единиц технологического оборудования. The use of an inertial mill in the technology of non-woven sorption and ion-exchange materials made it possible to replace the two-stage process for producing suspensions (a jet mill for preparing suspensions) with a one-stage technology for producing a thin filler suspension in dimethylformamide. This completely eliminated the loss of filler inherent in conventional technology. Energy costs were halved, production areas and the number of technological equipment units were reduced.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4945844 RU2033857C1 (en) | 1991-05-05 | 1991-05-05 | Inertia mill for fine grinding of materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4945844 RU2033857C1 (en) | 1991-05-05 | 1991-05-05 | Inertia mill for fine grinding of materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2033857C1 true RU2033857C1 (en) | 1995-04-30 |
Family
ID=21579476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4945844 RU2033857C1 (en) | 1991-05-05 | 1991-05-05 | Inertia mill for fine grinding of materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2033857C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104001605A (en) * | 2013-05-06 | 2014-08-27 | 昆山瑞恒峰技术咨询有限公司 | Novel rock crusher |
| RU2543261C2 (en) * | 2013-05-07 | 2015-02-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г, Шухова" | Disintegrator |
-
1991
- 1991-05-05 RU SU4945844 patent/RU2033857C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 477206, кл. B 02C 13/04, 1972. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104001605A (en) * | 2013-05-06 | 2014-08-27 | 昆山瑞恒峰技术咨询有限公司 | Novel rock crusher |
| RU2543261C2 (en) * | 2013-05-07 | 2015-02-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г, Шухова" | Disintegrator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4061279A (en) | High-speed rotating crushing machinery | |
| KR101948803B1 (en) | Dry type separation device for easy adjustment of tilt angle | |
| US3910509A (en) | Mill which operates at an overcritical speed of rotation | |
| US6764034B2 (en) | Grinding mill | |
| RU2033857C1 (en) | Inertia mill for fine grinding of materials | |
| EP0189466B1 (en) | Improvements in centrifugal grinding mills | |
| USRE30919E (en) | High-speed rotating crushing machinery | |
| RU55644U1 (en) | CENTRIFUGAL MILL OF CONTINUOUS TYPE | |
| CN1163304C (en) | Method and device for fragmenting bulk materials | |
| RU2779885C1 (en) | Centrifugal mill for fine grinding of materials | |
| JPH02265660A (en) | Centrifugal flow crusher | |
| US4830289A (en) | Centrifugal fluidized grinding apparatus | |
| SU1736605A1 (en) | Apparatus for crushing materials | |
| JP3562213B2 (en) | Vertical crusher | |
| JP2815083B2 (en) | Vertical crusher | |
| SU940839A1 (en) | Centrifugal mill | |
| JP2617832B2 (en) | Vertical crusher | |
| SU948427A1 (en) | Rotor mill | |
| JPH0331099B2 (en) | ||
| RU1808423C (en) | Pneumatic classificator | |
| JPH0234660B2 (en) | ENSHINRYUDOFUNSAISOCHI | |
| SU410810A1 (en) | ||
| AU732830B2 (en) | Grinding mill | |
| JP2790227B2 (en) | Centrifugal flow crusher | |
| JPH0232023B2 (en) | ENSHINRYUDOFUNSAISOCHI |