RU2162014C1

RU2162014C1 - Plant for grinding loose materials

Info

Publication number: RU2162014C1
Application number: RU99113178A
Authority: RU
Inventors: Р.Н. Воробьев; В.М. Капин; А.Д. Тимофеев; З.П. Прохорова; В.В. Егунов; Б.П. Павлов; В.М. Лифанов; О.Н. Майоров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью компания "ИНАЛЕТ"
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-01-20

Abstract

FIELD: grinding of loose materials. SUBSTANCE: grinding is effected due to impact of particles against braking shield. Particles of material to be ground are fed to inlet of centrifugal accelerator passages where they are accelerated. Accelerator is provided with horizontal rotor with rectilinear radial passages with converging fitted at their outlets. Rotor passages are made in form of cylindrical pipes secured on accelerator. Nozzles are made in form of cylindrical bushes manufactured from wear-resistant material and secured inside pipe; these bushes are provided with converging inner passages. Braking shield is assembled from vertical cylindrical bushes which are turnable on vertical rod members. Rotor passages may be provided with linings in form of ceramic inserts. EFFECT: high rate of throwing of ground material particles; enhanced durability of plant. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию по переработке материалов и может быть использовано для измельчения песков, угля, цементного сырья и в других производствах, где требуется получить мелкодисперсные порошки или раздробить минеральное сырье для последующей технологической обработки. The invention relates to equipment for processing materials and can be used for grinding sand, coal, cement raw materials and in other industries where it is necessary to obtain fine powders or crush mineral raw materials for subsequent processing.

В настоящее время наибольшее распространение получили установки для измельчения сыпучих материалов, использующие механическое воздействие на материал твердых мелющих тел: барабанов, валков, шаров и т.п. К ним относятся различные типы дробилок статического и ударного действия и механические мельницы с твердыми мелющими телами. Общие схемы этих установок описаны в литературе, например в книге: "Размольное оборудование обогатительных фабрик" Олевский В. А.- М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1963, с.12-24. Основным недостатком данных установок является их высокая материалоемкость и повышенные затраты энергии на измельчение материала. Currently, the most widely used are plants for grinding bulk materials, using the mechanical effect of solid grinding media: drums, rolls, balls, etc. These include various types of static and impact crushers and mechanical mills with solid grinding media. The general schemes of these plants are described in the literature, for example, in the book: "Grinding equipment of concentration plants" V. A. Olevsky: State Scientific and Technical Publishing House of Literature on Mining, 1963, pp. 12-24. The main disadvantage of these plants is their high material consumption and increased energy costs for grinding material.

Альтернативой дробилкам и мельницам с мелющими телами являются установки для измельчения материалов, использующие разгон частиц материала в центробежных ускорителях с последующим ударом их об экран. An alternative to crushers and mills with grinding media are plants for grinding materials using acceleration of particles of material in centrifugal accelerators with their subsequent impact on the screen.

Известна установка для измельчения сыпучих материалов, содержащая подводящий патрубок, центробежный ускоритель частиц сыпучего материала, установленный под подводящим патрубком, охватывающий его тормозной экран и коллектор для сбора и отвода измельченных частиц, размещенный ниже тормозного экрана. Центробежный ускоритель имеет закрепленный на вертикальном валу ротора нижний сплошной диск с вертикальными стойками по периферии диска и закрепленный на стойках верхний кольцевой диск. Периферийная часть дисков и вертикальные стойки имеют износостойкое покрытие из керамики. Тормозной экран выполнен в виде жестко закрепленных на крышке корпуса вертикальных цилиндрических втулок из износостойкого материала, (см., например, патент США N2867387 по кл. 241-275 от 1959). В данной установке разгон частицы на диске ускорителя происходит в основном за счет силы трения измельчаемого материала о поверхность диска. Наличие вертикальных стоек на периферии нижнего диска не приводит к существенному увеличению скорости метания частиц, так как основная масса измельчаемого материала проходит между стойками. Низкая скорость разгона измельчаемого материала существенно снижает технологические возможности установки. В данной установке, как и в остальных известных установках с центробежным ускорителем частиц измельчаемого материала, всегда имеет место значительное рассогласование скоростей частиц и прокачиваемой по каналам попутной внешней среды, что приводит как к снижению скорости метаемых частиц, так и к дополнительному расходу энергии. A known installation for grinding bulk materials containing a supply pipe, a centrifugal accelerator of particles of bulk material mounted under a supply pipe, covering its brake screen and a collector for collecting and removing crushed particles, located below the brake screen. The centrifugal accelerator has a lower solid disk mounted on a vertical rotor shaft with vertical uprights on the periphery of the disk and an upper ring disk fixed on the uprights. The peripheral part of the discs and vertical racks have a wear-resistant ceramic coating. The brake screen is made in the form of vertical cylindrical bushings rigidly fixed to the housing cover from wear-resistant material (see, for example, US patent N2867387 according to CL 241-275 from 1959). In this setup, particle acceleration on the accelerator disk occurs mainly due to the friction force of the crushed material on the surface of the disk. The presence of vertical struts on the periphery of the lower disk does not lead to a significant increase in the speed of throwing particles, since the bulk of the crushed material passes between the racks. The low acceleration rate of the crushed material significantly reduces the technological capabilities of the installation. In this installation, as in other known installations with a centrifugal particle accelerator of the crushed material, there is always a significant mismatch of the particle velocities and the associated external medium pumped through the channels, which leads to both a decrease in the velocity of the missile particles and an additional energy consumption.

Известна установка для измельчения сыпучих материалов, содержащая корпус с подводящим патрубком, центробежный ускоритель частиц сыпучего материала, установленный под подводящим патрубком и выполненный в виде закрепленного на вертикальном валу диска со сменными лопатками, тормозной экран и коллектор для сбора измельченных частиц (см. патент США N2981489 по кл. 241-275 от 1961). Наличие сменных лопаток дает возможность быстро заменять их по мере износа, но проблема снижения производительности установки из-за абразивного износа ускорителя остается. Использование в центробежном ускорителе открытого диска с лопатками снижает эффективность установки, так как частицы измельчаемого материала имеют значительный разброс по скорости при сходе с диска. Кроме того, в данной установке имеют место значительные потери мощности, связанные с турбулизацией воздуха при вращении диска с лопатками. Эти потери многократно возрастают при увеличении скорости вращения диска. A known installation for grinding bulk materials containing a housing with a supply pipe, a centrifugal particle accelerator of bulk material, mounted under the supply pipe and made in the form of a disk mounted on a vertical shaft with interchangeable blades, a brake screen and a collector for collecting crushed particles (see US patent N2981489 according to CL 241-275 from 1961). The presence of interchangeable blades makes it possible to quickly replace them as they wear, but the problem of reducing the productivity of the installation due to abrasive wear of the accelerator remains. The use of an open disk with blades in a centrifugal accelerator reduces the efficiency of the installation, since the particles of the crushed material have a significant spread in speed when leaving the disk. In addition, in this installation there are significant power losses associated with turbulence of air during rotation of the disk with blades. These losses increase many times with increasing disk rotation speed.

Известна установка для измельчения сыпучих материалов, описанная в патенте США N4682739 по кл.244-275 (МКИ B 02 C 19/00) от 1987. Установка содержит подводящий патрубок, центробежный ускоритель частиц сыпучего материала, установленный под подводящим патрубком и выполненный в виде закрепленного на вертикальном валу ротора с горизонтально расположенными профилированными каналами для разгона частиц сыпучего материала, тормозной экран напротив выходных отверстий каналов ротора и коллектор для сбора и отвода измельченных частиц, размещенный ниже тормозного экрана. В известной установке рабочая стенка канала ротора центробежного ускорителя имеет вогнутый криволинейный профиль, удовлетворяющий требованию накопления на стенке канала измельчаемого материала с образованием подушки, предохраняющей стенку канала от абразивного износа. Противоположная стенка выполнена прямолинейной и направлена примерно по касательной к стенке центральной камеры центробежного ротора. Канал ротора спрофилирован так, что после формирования защитной подушки на его рабочей стенке площадь свободного поперечного сечения канала мало изменяется по его длине. Наличие предохраняющей подушки в канале ротора дает возможность поднять обороты ротора центробежного ускорителя и увеличить скорость метания измельчаемого материала за счет возрастания тангенциальной составляющей скорости частиц материала на выходе из канала ротора, что повышает эффективность установки. Однако в данной установке перемещение частиц в канале ротора центробежного ускорителя происходит по неподвижному или малоподвижному слою измельчаемого материала, что приводит к увеличению потерь на трение и уменьшает радиальную составляющую скорости частиц как в канале, так и на выходе из канала. Снижение радиальной составляющей скорости метания частиц измельчаемого материала не дает возможности реализовать полностью преимущества высокооборотного ротора. При наличии острой кромки на выходе из канала ротора на метаемые частицы при огибании кромки действуют значительные инерционные силы, что приводит к увеличенному абразивному износу выходной кромки рабочей стенки канала даже при наличии защитной подушки. Чтобы уменьшить влияние внешней среды и достичь высоких скоростей удара частиц об тормозной экран, ускоритель размещен в вакуумируемом корпусе, что существенно усложняет эксплуатацию установки и приводит к дополнительным затратам энергии на поддержание вакуума внутри корпуса установки. A known installation for grinding bulk materials, described in US patent N4682739 to CL.244-275 (MKI B 02 C 19/00) from 1987. The installation includes a supply pipe, a centrifugal particle accelerator of bulk material, mounted under the supply pipe and made in the form of a fixed on a vertical rotor shaft with horizontally located profiled channels for dispersing particles of bulk material, a brake screen opposite the outlet openings of the rotor channels and a collector for collecting and removing crushed particles, located below the brake screen. In the known installation, the working wall of the channel of the rotor of the centrifugal accelerator has a concave curvilinear profile that meets the requirement of accumulation of crushed material on the channel wall with the formation of a cushion that protects the channel wall from abrasive wear. The opposite wall is made rectilinear and directed approximately tangentially to the wall of the central chamber of the centrifugal rotor. The rotor channel is profiled so that after the formation of the protective cushion on its working wall, the free cross-sectional area of the channel changes little along its length. The presence of a safety cushion in the rotor channel makes it possible to increase the rotor speed of the centrifugal accelerator and increase the throwing speed of the crushed material by increasing the tangential component of the velocity of the particles of material at the outlet of the rotor channel, which increases the efficiency of the installation. However, in this setup, the movement of particles in the channel of the rotor of the centrifugal accelerator occurs along a fixed or inactive layer of the crushed material, which leads to an increase in friction losses and reduces the radial component of the particle velocity both in the channel and at the channel exit. The decrease in the radial component of the speed of throwing particles of the crushed material does not make it possible to fully realize the advantages of a high-speed rotor. In the presence of a sharp edge at the exit of the rotor channel, significant inertial forces act on the projectile particles when they bend around the edge, which leads to increased abrasive wear of the output edge of the working wall of the channel even with a protective cushion. In order to reduce the influence of the external environment and achieve high speeds of particle impact on the brake screen, the accelerator is placed in a vacuum housing, which significantly complicates the operation of the installation and leads to additional energy costs for maintaining the vacuum inside the installation.

Наиболее близкой к заявленному изобретению является установка для измельчения сыпучих материалов, описанная в патенте ЕПВ N0282950 по кл. МКИ В 02 С 19/00 от 1988. Установка содержит подводящий патрубок, центробежный ускоритель частиц сыпучего материала, установленный под подводящим патрубком и выполненный в виде закрепленного на вертикальном валу ротора с прямолинейными радиально расположенными каналами для разгона частиц сыпучего материала, имеющими сужающиеся сопла на выходе из канала, тормозной экран напротив выходных отверстий каналов ротора, коллектор для сбора и отвода измельченных частиц, размещенный ниже тормозного экрана. Ротор имеет два диска, при этом радиальные каналы выфрезерованы в нижнем диске, а верхний диск накрывает каналы. Радиальные каналы имеют гомогенизирующую камеру, расположенную перед выходным сужающимся соплом, и сужение на входе в указанную камеру. Атмосферный воздух служит транспортирующей средой для частиц сыпучего материала. При выбранной форме радиальных каналов увеличиваются потери на трение, что приводит к снижению эффективности установки, так как уменьшается скорость метания частиц сыпучего материала. При турбулизации смеси воздуха и частиц сыпучего материала увеличивается также абразивный износ стенок радиального канала, особенно стенок гомогенизирующей камеры и сужения на входе в нее. В известной установке на выходе из канала ротора при огибании кромки сопла на метаемые частицы действуют значительные инерционные силы, что приводит к увеличенному одностороннему абразивному износу кромки сопла. Абразивный износ стенок канала и кромки сопла приводит к необходимости частой замены ротора ускорителя и снижает длительность межремонтной эксплуатации установки, что увеличивает затраты на ее эксплуатацию. Closest to the claimed invention is a device for grinding bulk materials described in patent EPO N0282950 class. MKI B 02 C 19/00 from 1988. The installation comprises a supply pipe, a centrifugal particle accelerator of bulk materials, mounted under the supply pipe and made in the form of a rotor mounted on a vertical shaft with linear radially spaced channels for dispersing particles of bulk material having tapering nozzles at the exit from a channel, a brake screen opposite the outlet openings of the rotor channels, a collector for collecting and removing crushed particles, located below the brake screen. The rotor has two disks, while the radial channels are milled in the lower disk, and the upper disk covers the channels. Radial channels have a homogenizing chamber located in front of the exit tapering nozzle, and a narrowing at the entrance to the specified chamber. Atmospheric air serves as a transporting medium for particles of bulk material. With the selected shape of the radial channels, friction losses increase, which leads to a decrease in the installation efficiency, since the speed of throwing particles of bulk material decreases. During turbulization of a mixture of air and particles of bulk material, the abrasive wear of the walls of the radial channel, especially the walls of the homogenizing chamber and the narrowing at the entrance to it, also increase. In the known installation, at the exit from the rotor channel, when the nozzle edge is bent, significant inertial forces act on the missile particles, which leads to increased one-sided abrasive wear of the nozzle edge. Abrasive wear of the channel walls and nozzle edges necessitates frequent replacement of the accelerator rotor and reduces the time between overhauls of the installation, which increases the cost of its operation.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка установки для измельчения сыпучих материалов, обеспечивающей высокую скорость метания частиц измельчаемого материала, в том числе при работе установки при нормальном атмосферном давлении. Другой задачей изобретения является разработка установки для измельчения сыпучих материалов, эффективно работающей с различным исходным материалом: сухие и увлажненные пески и смеси с неоднородным гранулометрическим составом, пульпа и т.п. Еще одной задачей изобретения является разработка установки для измельчения сыпучих материалов с увеличенным ресурсом работы за счет уменьшения абразивного износа каналов центробежного ускорителя частиц измельчаемого материала и тормозного экрана. Дополнительной задачей изобретения является разработка установки для измельчения сыпучих материалов с уменьшенными затратами на эксплуатацию за счет снижения времени на замену элементов ротора, подверженных абразивному износу, и удешевления их изготовления. The problem to which the present invention is directed, is the development of an installation for grinding bulk materials, providing a high speed of throwing particles of ground material, including when the installation is operating at normal atmospheric pressure. Another objective of the invention is the development of an installation for grinding bulk materials, effectively working with various source materials: dry and moistened sands and mixtures with a heterogeneous particle size distribution, pulp, etc. Another objective of the invention is the development of an installation for grinding bulk materials with an increased service life by reducing the abrasive wear of the channels of a centrifugal particle accelerator of the crushed material and the brake screen. An additional objective of the invention is the development of an installation for grinding bulk materials with reduced operating costs by reducing the time to replace rotor elements subject to abrasive wear and reduce the cost of their manufacture.

Поставленные задачи решаются следующим образом. The tasks are solved as follows.

В установке для измельчения сыпучих материалов, содержащей подводящий патрубок, центробежный ускоритель частиц сыпучего материала, установленный под подводящим патрубком и выполненный в виде закрепленного на вертикальном валу ротора с прямолинейными радиально расположенными каналами для разгона частиц сыпучего материала, имеющими сужающиеся сопла на выходе из канала, тормозной экран напротив выходных отверстий каналов ротора, коллектор для сбора и отвода измельченных частиц, размещенный ниже тормозного экрана, согласно изобретению, каналы в роторе имеют цилиндрическую форму и выполнены в виде цилиндрических труб, закрепленных на ускорителе, сопла выполнены в виде цилиндрических втулок из износостойкого материала с сужающимся внутренним каналом, закрепленных внутри трубы, а тормозной экран собран из вертикальных цилиндрических втулок, установленных с возможностью проворота на вертикальных стержневых элементах. In the installation for grinding bulk materials containing a supply pipe, a centrifugal accelerator of particles of bulk material, mounted under a supply pipe and made in the form of a rotor mounted on a vertical shaft with linear radially spaced channels for dispersing particles of bulk material having tapering nozzles at the outlet of the channel, brake a screen opposite the outlet openings of the rotor channels, a collector for collecting and removing crushed particles, located below the brake screen, according to the invention , the channels in the rotor have a cylindrical shape and are made in the form of cylindrical pipes mounted on the accelerator, the nozzles are made in the form of cylindrical bushings of a wear-resistant material with a tapering inner channel fixed inside the pipe, and the brake screen is assembled from vertical cylindrical bushings mounted to rotate on vertical bar elements.

При этом целесообразно цилиндрические каналы снабдить футеровкой из износостойкого материала, выполненной в виде установленных в трубах цилиндрических лайнеров, а сами лайнеры собрать из керамических вкладышей. In this case, it is advisable to provide the cylindrical channels with a lining made of wear-resistant material made in the form of cylindrical liners installed in the pipes, and assemble the liners from ceramic liners.

Наличие в роторе центробежного ускорителя ориентированных по радиусам прямолинейных каналов цилиндрической формы в виде цилиндрических труб с соплами из износостойкого материала на выходе дает возможность уменьшить в канале потери на трение и тем самым обеспечить на выходе из канала согласование скоростей частиц измельчаемого материала и попутной среды и добиться высокой скорости метания частиц при работе установки при нормальном атмосферном давлении на сухих и увлажненных смесях и на пульпе. Абразивный износ стенок канала уменьшается, так как на большей части канал имеет увеличенное поперечное сечение и меньшую относительную скорость измельчаемого материала относительно стенки. Быстрое увеличение скорости имеет место только на выходе из канала в сопле, но здесь частицы измельчаемого материала движутся в спутнем потоке с попутной средой, что уменьшает давление их на стенку и износ стенки. Наличие высокоскоростной спутной среды и высокая радиальная скорость частиц измельчаемого материала на выходе из канала ротора центробежного ускорителя снижает односторонний абразивный износ выходной кромки сопла, а выполнение сопл в виде цилиндрических втулок из износостойкого материала, например из керамики, уменьшает абразивный износ сопла в целом. Выполнение тормозного экрана из вертикальных цилиндрических втулок, установленных с возможностью проворота на вертикальных стержневых элементах, обеспечивает равномерное воздействие частиц измельчаемого материала на всю боковую поверхность втулок и способствует увеличению ресурса работы установки. Выполнение радиально ориентированных каналов из цилиндрических труб с сопловыми вставками в виде цилиндрических втулок с сужающимся внутренним каналом, а тормозного экрана - из вертикальных цилиндрических втулок делает установку более технологичной в изготовлении, снижает затраты времени на замену элементов установки, наиболее подверженных абразивному износу, и упрощает ее эксплуатацию. The presence in the rotor of a centrifugal accelerator of cylindrical rectilinear channels oriented along the radii in the form of cylindrical tubes with nozzles of wear-resistant material at the outlet makes it possible to reduce friction losses in the channel and thereby ensure that the particle velocities of the crushed material and the associated medium are matched to the outlet and achieve high Particle throwing speeds during operation at normal atmospheric pressure on dry and wet mixtures and on pulp. The abrasive wear of the channel walls decreases, since for the most part the channel has an increased cross section and a lower relative velocity of the material being ground relative to the wall. A rapid increase in speed takes place only at the exit from the channel in the nozzle, but here the particles of the crushed material move in a satellite stream with the associated medium, which reduces their pressure on the wall and wall wear. The presence of a high-speed satellite medium and a high radial velocity of the particles of crushed material at the outlet of the rotor channel of the centrifugal accelerator reduces the one-sided abrasive wear of the nozzle exit edge, and the execution of nozzles in the form of cylindrical bushings made of wear-resistant material, e.g., ceramic, reduces the abrasive wear of the nozzle as a whole. The implementation of the brake screen of the vertical cylindrical bushings mounted with the possibility of rotation on the vertical rod elements, provides a uniform effect of particles of the crushed material on the entire side surface of the bushings and helps to increase the life of the installation. The implementation of radially oriented channels from cylindrical pipes with nozzle inserts in the form of cylindrical bushings with a tapering inner channel, and a brake screen from vertical cylindrical bushings makes the installation more technologically advanced in manufacture, reduces the time required to replace installation elements that are most susceptible to abrasive wear, and simplifies it operation.

Повышение стойкости каналов ротора при работе установки с песками или клинкером достигается снабжением цилиндрических каналов футеровкой из износостойкого материала, выполненной в виде установленных в трубах цилиндрических лайнеров. Использование для сборки лайнеров керамических вкладышей повышает технологичность установки и упрощает ее эксплуатацию. Improving the resistance of the rotor channels during installation with sand or clinker is achieved by supplying the cylindrical channels with a lining of wear-resistant material, made in the form of cylindrical liners installed in the pipes. The use of ceramic liners for assembly of liners increases the manufacturability of the installation and simplifies its operation.

Технические результаты, достигаемые изобретением, заключаются в возможности получения в одном каскаде измельчения материала в 6-10 раз и снижении затрат мощности на дробление материала. The technical results achieved by the invention lie in the possibility of obtaining in one cascade of grinding material 6-10 times and reducing the cost of power for crushing the material.

Заявителю неизвестны установки для измельчения сыпучих материалов с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого изобретения критериям "новизна" и "изобретательский" уровень. The applicant does not know the installation for grinding bulk materials with the specified combination of essential features and the claimed combination of essential features does not follow explicitly from the current level of technology, which confirms the compliance of the claimed invention with the criteria of "novelty" and "inventive" level.

На фиг.1 схематически показан в разрезе общий вид установки для измельчения сыпучих материалов; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 приведено сечение ротора с футерованными каналами; на фиг. 5 - схема взаимодействия измельчаемых частиц с тормозным экраном. Figure 1 schematically shows in section a General view of the installation for grinding bulk materials; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1; in FIG. 4 shows a cross section of a rotor with lined channels; in FIG. 5 is a diagram of the interaction of crushed particles with a brake screen.

Установка для измельчения сыпучих материалов имеет раму 1, на которой закреплен кожух 2. Кожух содержит днище 3, боковую обечайку 4 и съемную верхнюю крышку 5. Внутри кожуха установлен центробежный ускоритель, ротор 6 которого закреплен на вертикальном валу 7 привода 8. Вертикальный вал проходит через отверстие в днище 3 и уплотнен относительно него. В верхней крышке кожуха над ротором имеется отверстие, через которое пропущен подводящий патрубок 9. Ротор ускорителя имеет центральный корпус 10 с входным отверстием 11 и закрепленные в корпусе радиально ориентированные горизонтальные цилиндрические трубы 12. Внутренние каналы 13 цилиндрических труб выведены во внутреннюю полость 14 центрального корпуса. На выходе из каждого канала 13 установлено сопло 15, представляющее собой закрепленную внутри трубы цилиндрическую втулку 16 с сужающимся внутренним каналом 17, имеющим форму усеченного конуса. Втулки изготавливаются из износостойкого материала, в частности из керамики, например из карбида кремния, или металлокерамики. Внутри кожуха 2 напротив выходных отверстий сопл размещен тормозной экран 18. Тормозной экран собран из отдельных вертикальных цилиндрических втулок 19. Втулки свободно установлены на вертикальных стержневых элементах 20 и удерживаются от соскальзывания со стержня опорными шайбами 21. Свободная установка втулок на стержневых элементах дает им возможность проворачиваться относительно последних, обеспечивая тем самым равномерное воздействие частиц измельчаемого материала на всю боковую поверхность втулок. Втулки могут целиком изготавливаться из износостойкого материала или иметь напыленный на внешнюю поверхность износостойкий слой. Стержневые элементы закреплены вертикально на верхней крышке 5. К днищу 3 присоединен коллектор 22 для сбора и отвода измельченных частиц, размещенный под тормозным экраном. Отверстия 23 в нижнем днище соединяют полость коллектора с полостью кожуха. The installation for grinding bulk materials has a frame 1 on which a casing 2 is fixed. The casing contains a bottom 3, a side shell 4 and a removable top cover 5. A centrifugal accelerator is installed inside the casing, the rotor 6 of which is mounted on the vertical shaft 7 of the drive 8. The vertical shaft passes through the hole in the bottom 3 and sealed relative to it. In the upper cover of the casing above the rotor there is an opening through which the inlet pipe 9 is passed. The accelerator rotor has a central body 10 with an inlet 11 and radially oriented horizontal cylindrical pipes 12 fixed in the housing. The inner channels 13 of the cylindrical pipes are led into the inner cavity 14 of the central case. At the outlet of each channel 13, a nozzle 15 is installed, which is a cylindrical sleeve 16 fixed inside the pipe with a tapering inner channel 17 having the shape of a truncated cone. The bushings are made of wear-resistant material, in particular ceramic, for example silicon carbide, or cermets. Inside the casing 2, a brake screen 18 is placed opposite the nozzle outlet openings. The brake screen is assembled from separate vertical cylindrical bushes 19. The bushes are freely mounted on the vertical rod elements 20 and are kept from supporting by the washers 21. The free installation of the bushes on the rod elements allows them to turn relative to the latter, thereby ensuring a uniform effect of particles of the crushed material on the entire side surface of the bushings. The bushings can be made entirely of wear-resistant material or have a wear-resistant layer sprayed onto the outer surface. The rod elements are mounted vertically on the top cover 5. A collector 22 is attached to the bottom 3 for collecting and discharging the crushed particles, located under the brake screen. Holes 23 in the lower bottom connect the collector cavity to the casing cavity.

При измельчении высокоабразивных материалов, например песков, цилиндрические каналы 13 снабжаются футеровкой 24 из износостойкого материала. Футеровка выполнена в виде установленного в трубе цилиндрического лайнера, собранного из керамических вкладышей 25, как это показано на фиг. 4. When grinding highly abrasive materials, such as sand, cylindrical channels 13 are provided with a lining 24 of wear-resistant material. The lining is made in the form of a cylindrical liner installed in the pipe assembled from ceramic liners 25, as shown in FIG. 4.

Частицы измельчаемого сыпучего материала (угля, песка и т.п.) подаются, например, в виде пульпы, через подводящий патрубок 9 во внутреннюю полость 14 вращающегося ротора центробежного ускорителя и далее в каналы 13 радиально расположенных цилиндрических труб 12. Перемещаясь по каналу 13 с относительно небольшой радиальной скоростью, пульпа поступает к соплам 15. Учитывая, что пульпа в канале вращается вместе с ротором и перемещается в нем по радиусу, статическое давление в пульпе возрастает практически пропорционально квадрату окружной скорости. В соплах радиальная скорость пульпы резко возрастает и весь запас потенциальной энергии пульпы переходит в кинетическую энергию. При этом в пульпе соблюдается согласованное увеличение скоростей жидкой фазы и измельчаемых частиц, что улучшает энергетические характеристики установки. На выходе из сопла жидкость и измельчаемые частицы имеют радиальную составляющую скорости - V_R, практически равную ее тангенциальной составляющей - V_U, и покидают ротор со скоростью - V под углом 45^o к торцу сопла 15, как это показано на треугольнике скоростей на фиг. 5. Выброшенные из центробежного ускорителя частицы измельчаемого материала с большой скоростью ударяются о внешнюю поверхность цилиндрических втулок 19 тормозного экрана и дробятся на ней. Наличие тангенциальной составляющей скорости - V_U приводит к появлению тангенциальной составляющей силы трения пульпы о поверхность втулки и провороту втулки относительно вертикального стержневого элемента 20. Таким образом в зоне торможения пульпа равномерно воздействует на всю поверхность втулок, что увеличивает рабочий ресурс установки. Измельченные частицы падают вниз и через отверстия 23 попадают в коллектор 22 и отводятся за пределы установки.Particles of crushed bulk material (coal, sand, etc.) are fed, for example, in the form of pulp, through the inlet pipe 9 into the inner cavity 14 of the rotor of the centrifugal accelerator and then into the channels 13 of the radially arranged cylindrical pipes 12. Moving along the channel 13 s a relatively small radial velocity, the pulp enters the nozzles 15. Given that the pulp in the channel rotates with the rotor and moves in radius along it, the static pressure in the pulp increases almost in proportion to the square of the peripheral speed and. In nozzles, the radial velocity of the pulp increases sharply and the entire supply of potential pulp energy is converted into kinetic energy. At the same time, a consistent increase in the velocities of the liquid phase and the crushed particles is observed in the pulp, which improves the energy characteristics of the installation. At the exit of the nozzle, the liquid and the crushed particles have a radial velocity component - V _R , which is almost equal to its tangential component - V _U , and leave the rotor with a speed - V at an angle of 45 ^o to the end face of the nozzle 15, as shown in the velocity triangle in FIG. 5. The particles of crushed material ejected from the centrifugal accelerator hit the outer surface of the cylindrical bushings 19 of the brake screen with high speed and are crushed on it. The presence of the tangential component of speed - V _U leads to the appearance of the tangential component of the friction force of the pulp on the surface of the sleeve and the rotation of the sleeve relative to the vertical rod element 20. Thus, in the braking zone, the pulp evenly affects the entire surface of the bushings, which increases the operating life of the installation. The crushed particles fall down and through the openings 23 fall into the collector 22 and are discharged outside the installation.

Учитывая высокую скорость выброса пульпы из центробежного ускорителя (100 м/с и выше), на установке можно получать мелкодисперсные смеси угля с водой и сразу подавать их в форсунки топок. Given the high speed of pulp ejection from a centrifugal accelerator (100 m / s and above), it is possible to obtain finely dispersed mixtures of coal with water at the plant and immediately feed them to the nozzles of the furnaces.

При работе установки на сухих измельчаемых материалах, например при сухом измельчении угля, угольная крошка подается в подводящий патрубок 9, проходит через радиальные каналы 13 ротора центробежного ускорителя в сопло 15 и выбрасывается с большой скоростью на поверхность втулок 19 тормозного экрана. Разгон угольной крошки происходит на всей длине канала 13, но особенно быстро скорость угольной крошки возрастает в сопле 15. Одновременно в канале 13 и сопле 15 разгоняется атмосферный воздух. Подбором проходных сечений подводящего патрубка 9, каналов 13 и сопл 15 можно добиться, чтобы на выходе из сопла воздух и частицы угольной крошки имели практически равные скорости. На тормозном экране угольная крошка благодаря большой скорости соударения частиц с поверхностью втулок 19 дробится до мелкодисперсного порошка, который собирается в коллекторе 22. When the installation is operated on dry ground materials, for example, during dry grinding of coal, coal chips are fed into the inlet pipe 9, pass through the radial channels 13 of the centrifugal accelerator rotor into the nozzle 15, and are ejected at high speed onto the surface of the brake screen bushings 19. Acceleration of coal chips takes place along the entire length of channel 13, but particularly rapidly the speed of coal chips increases in nozzle 15. At the same time, atmospheric air is accelerated in channel 13 and nozzle 15. The selection of the flow sections of the supply pipe 9, channels 13 and nozzles 15 can be achieved so that at the exit of the nozzle the air and particles of coal chips have almost equal speeds. Due to the high speed of collision of particles with the surface of the bushings 19, the crumb coal is crushed to a fine powder, which is collected in the collector 22, on the brake screen.

Установка может быть изготовлена из освоенных промышленностью материалов и ее работоспособность подтверждена испытаниями опытного образца, что свидетельствует о ее промышленной применимости. The installation can be made from materials mastered by the industry and its performance is confirmed by testing a prototype, which indicates its industrial applicability.

Claims

1. Installation for grinding bulk materials containing a supply pipe, a centrifugal accelerator of particles of bulk material, mounted under a supply pipe and made in the form of a rotor mounted on a vertical shaft with linear radially linear channels for dispersing particles of bulk material having tapering nozzles at the outlet of the channel, a brake screen opposite the outlet openings of the rotor channels, a collector for collecting and removing crushed particles, located below the brake screen, characterized in that the channels in the rotor are cylindrical and made in the form of cylindrical pipes mounted on the accelerator, the nozzles are made in the form of cylindrical bushings of a wear-resistant material with a tapering inner channel fixed inside the pipe, and the brake screen is assembled from vertical cylindrical bushings mounted to rotate on vertical core elements.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the cylindrical channels are provided with a lining of wear-resistant material made in the form of cylindrical liners installed in the pipes.

3. Installation according to claim 2, characterized in that the cylindrical liners are assembled from ceramic liners.