RU2193447C2

RU2193447C2 - Centrifugal conical grinder

Info

Publication number: RU2193447C2
Application number: RU2000127982A
Authority: RU
Inventors: А.И. Матвеев; А.Н. Григорьев; В.Б. Яковлев; С.М. Федосеев; А.В. Перов; А.М. Гладышев; И.В. Олефир
Original assignee: Институт горного дела Севера СО РАН
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-11-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: grinder has cylindrical casing with upper and lower working tools rotating in opposite directions. Lower working tool is formed as truncated cone with speeding up ribs positioned on upper base of cone. Upper working tool with discharge opening in its upper part has conical depression, whose inner surface, as well as conical part of lower working tool is defined by V-shaped ribs of wear-resistant material. Working chamber defined by working tools is made funnel-shaped. EFFECT: simplified construction and increased efficiency. 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области дезинтеграции и измельчения горных пород и руд. The invention relates to the field of disintegration and grinding of rocks and ores.

Известна центробежная дробилка метательного действия, содержащая цилиндрический корпус с установленным по оси на нижнем основании рабочим органом, представляющим собой разгонный диск [1]. Known centrifugal propellant crusher containing a cylindrical body mounted on an axis on the lower base of the working body, which is an accelerating disk [1].

Основной недостаток данной дробилки - недостаточная эффективность односторонних ударов дезинтегрируемого материала о корпус дробилки, что ограничивает ее применение на практике (используется в основном для дробления и измельчения весьма хрупких материалов). The main disadvantage of this crusher is the insufficient effectiveness of one-sided impacts of the disintegrable material on the crusher body, which limits its practical application (mainly used for crushing and grinding very fragile materials).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является центробежный измельчитель встречного удара [2], содержащий цилиндрический корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочным отверстиями, соосно установленные верхний и нижний рабочие органы, ступенчатую рабочую камеру, образованную рабочими органами, отбойные плиты, расположенные на вертикальных стенках ступеней, и радиальные ребра на поверхности ступеней нижнего рабочего органа. The closest in technical essence to the claimed device is a counter-impact centrifugal shredder [2], containing a cylindrical body with upper loading and lower discharge openings, coaxially mounted upper and lower working bodies, a stepped working chamber formed by working bodies, baffle plates located on vertical the walls of the steps, and radial ribs on the surface of the steps of the lower working body.

Основным техническим недостатком данного измельчителя является ступенчатое измельчение, т.к. при соударении частицы с рабочей поверхностью верхнего рабочего органа происходит потеря скорости частицы с последующим нарастанием ее на разгонной поверхности следующей ступени. При этом часть крупных зерен крепких фракций горной породы, не разрушенных после столкновения с рабочей поверхностью верхнего рабочего органа, отскакивает от нее и, имея довольно высокую скорость при встрече с поверхностью разгонной ступени, проскальзывает на следующую ступень, не приобретая необходимой кинетической энергии. Вследствие этого эффективность последующих ударов резко снижается и в результате эта часть материала уходит из мельницы нераздробленной. Кроме того, в процессе продолжительной работы происходит напрессование мелко дробленых материалов на рабочей поверхности верхнего рабочего органа, что приводит к снижению эффективности измельчения. The main technical disadvantage of this grinder is stepwise grinding, because when a particle collides with the working surface of the upper working body, a particle velocity loss occurs with its subsequent increase on the accelerating surface of the next stage. At the same time, part of the large grains of strong rock fractions that are not destroyed after a collision with the working surface of the upper working body, bounce off of it and, having a rather high speed when it meets the surface of the accelerating stage, slides to the next stage without gaining the necessary kinetic energy. As a result of this, the efficiency of subsequent impacts sharply decreases and as a result, this part of the material leaves the mill unbroken. In addition, in the process of continuous operation, fine crushed materials are pressed onto the working surface of the upper working body, which reduces the grinding efficiency.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемый центробежный конусный измельчитель, содержащий цилиндрический корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочным отверстиями, с соосно расположенными верхним и нижним встречно вращающимися рабочими органами, отличается тем, что рабочая камера имеет воронкообразную форму, образованную рабочими органами, причем на внутренней поверхности верхнего рабочего органа в коническом углублении и на поверхности нижнего вдоль образующих закреплены V-образные ребра из износостойкого материала, при этом нижний рабочий орган выполнен в виде усеченного конуса, на верхнем основании которого расположены ребрышки, а верхний рабочий орган установлен с возможностью вращения со скоростью, меньшей скорости вращения нижнего рабочего органа. The essence of the invention lies in the fact that the proposed centrifugal cone shredder, comprising a cylindrical body with upper loading and lower discharge openings, with coaxially located upper and lower counter-rotating working bodies, is characterized in that the working chamber has a funnel-shaped shape formed by working bodies, moreover, the inner surface of the upper working body in a conical recess and on the lower surface along the generators are fixed V-shaped ribs made of wear-resistant material iala, the lower actuator is designed as a truncated cone, on the upper base of which there are ribs, and the upper actuator is rotatably mounted at a rate at lower rotational speed of the working body.

Сопоставительный анализ с аналогом показывает, что заявляемый измельчитель позволяет увеличить эффективность разрушения материала за счет интенсификации двухсторонних динамических воздействий противоположно вращающихся рабочих органов. Таким образом, заявляемый измельчитель соответствует критерию изобретения "новизна". Comparative analysis with an analogue shows that the inventive shredder allows you to increase the efficiency of the destruction of the material due to the intensification of bilateral dynamic effects of oppositely rotating working bodies. Thus, the inventive chopper meets the criteria of the invention of "novelty."

Известны технические решения, например у прототипа, в которых используются вращающиеся в противоположные стороны ступенчатые рабочие органы с отбойными плитами на вертикальных стенках, образующие ступенчатую рабочую камеру. В заявляемом решении предложена бесступенчатая рабочая камера воронкообразной формы, образованная рабочими органами, в которой происходят многократные ударные столкновения дезинтегрируемых частиц с ребрами нижнего и верхнего рабочих органов. На верхнем основании внутреннего рабочего органа укреплены разгонные ребрышки для сбрасывания частиц и придания им начальной скорости. Увеличение диаметров рабочих органов по пути перемещения материала способствует постоянному возрастанию величин ударных нагрузок и линейных скоростей, сообщаемых частицам, что существенно увеличивает эффективность разрушения. В отличие от прототипа в данном случае происходит непрерывное динамическое воздействие на частицы со стороны ребер противоположно вращающихся рабочих органов до тех пор, пока частица не разрушится и не потеряет инерцию. В результате обеспечивается многократность динамического воздействия на материал и резко уменьшается доля проскакиваемых частиц из рабочей камеры измельчителя. Расширяющаяся вниз форма поверхности верхнего рабочего органа способствует сползанию вниз прилипших частиц и препятствует накапливанию и прессованию материала на ней. Known technical solutions, for example, the prototype, which uses rotating in opposite directions, stepped working bodies with baffle plates on vertical walls, forming a stepped working chamber. The claimed solution proposed a stepless working chamber funnel-shaped, formed by the working bodies, in which there are multiple shock collisions of disintegrable particles with the ribs of the lower and upper working bodies. On the upper base of the internal working body, accelerating ribs are strengthened to drop particles and give them initial speed. An increase in the diameters of the working bodies along the material moving path contributes to a constant increase in the values of impact loads and linear velocities communicated to the particles, which significantly increases the fracture efficiency. In contrast to the prototype, in this case there is a continuous dynamic impact on the particles from the ribs of the oppositely rotating working bodies until the particle is destroyed and loses inertia. As a result, a multiple dynamic impact on the material is ensured, and the fraction of slipping particles from the working chamber of the grinder sharply decreases. The downwardly expanding surface shape of the upper working member facilitates the sliding of adhering particles downward and prevents the accumulation and pressing of material on it.

Таким образом, сравнительный анализ позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень". Thus, a comparative analysis allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

На фиг.1 изображен центробежный измельчитель в разрезе. In Fig.1 shows a centrifugal chopper in the context.

На фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1. Figure 2 is a section along aa in figure 1.

Центробежный конусный измельчитель состоит из корпуса 1 с верхним загрузочным 2 и нижним разгрузочным 3 отверстиями. Внутри корпуса соосно установлены верхний 4 и нижний 5 рабочие органы с ребрами 6 V-образной формы, установленными вдоль образующих конусных поверхностей. На верхнем основании 7 нижнего рабочего органа расположены разгонные радиальные ребрышки 8. Зазор между конусными поверхностями рабочих органов образует рабочую камеру 9. Рабочие органы вращаются в противоположные стороны, при этом скорость вращения верхнего ротора меньше скорости вращения нижнего. Centrifugal cone shredder consists of a housing 1 with upper loading 2 and lower discharge 3 holes. The upper 4 and lower 5 working bodies with ribs 6 of a V-shape mounted along the generatrices of the conical surfaces are coaxially installed inside the housing. On the upper base 7 of the lower working body there are accelerating radial ribs 8. The gap between the conical surfaces of the working bodies forms the working chamber 9. The working bodies rotate in opposite directions, while the rotation speed of the upper rotor is less than the rotation speed of the lower one.

Процесс дезинтефации происходит следующим образом. Исходный материал подается на верхнее основание 7 вращающегося нижнего рабочего органа 5, где куски материала при помощи радиально расположенных разгонных ребрышек 8 приобретают линейную скорость и, выбрасываясь с крайней точки основания, подвергаются жесткому нормальному удару о рабочую поверхность V-образных ребер, противоположно вращающемуся верхнему рабочему органу 4. При этом частицы материала отбрасываются назад и ударяются о ребристую поверхность нижнего рабочего органа. В последующем процесс ударного столкновения частиц с рабочей поверхностью рабочих органов в рабочей камере 9 многократно повторяется, пока частицы дезинтегрируемого материала не достигнут крайней точки нижнего рабочего органа и не разгрузятся через нижнее отверстие 3. The process of disinfection is as follows. The source material is fed to the upper base 7 of the rotating lower working body 5, where the pieces of material with the help of radially located accelerating ribs 8 acquire linear speed and, ejected from the extreme point of the base, are subjected to a hard normal impact on the working surface of the V-shaped ribs, opposite to the rotating upper working body 4. In this case, the particles of material are thrown back and hit the ribbed surface of the lower working body. Subsequently, the process of impact collision of particles with the working surface of the working bodies in the working chamber 9 is repeated many times until the particles of the disintegrable material reach the extreme point of the lower working body and are unloaded through the lower hole 3.

Результаты дезинтеграции золотокварцевой жильной руды исходной крупности -5+1 мм на опытном лабораторном образце центробежного конусного измельчителя с диаметром корпуса 300 мм для различных значений скорости вращения верхнего и нижнего конусов приведены в таблице. Из таблицы видно, что заявляемый центробежный измельчитель позволяет достичь высокой степени измельчения материала, например, при числе оборотов в минуту верхнего и нижнего конусов 1200, 5700 соответственно. Следовательно, он может быть предложен для последующей стадии измельчения после дробления руды на дробилках активного удара. Степень измельчения на центробежном конусном измельчителе сопоставим с результатами измельчения в лабораторной шаровой мельнице. The results of the disintegration of gold-quartz vein ore of initial fineness of -5 + 1 mm on a pilot laboratory sample of a centrifugal cone shredder with a case diameter of 300 mm for various rotation speeds of the upper and lower cones are given in the table. The table shows that the inventive centrifugal shredder allows you to achieve a high degree of grinding material, for example, when the number of revolutions per minute of the upper and lower cones 1200, 5700, respectively. Therefore, it can be proposed for the subsequent grinding stage after crushing the ore in active impact crushers. The degree of grinding on a centrifugal cone grinder is comparable with the results of grinding in a laboratory ball mill.

Источники информации
1. Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы. М., Недра, 1972, с.119-120.Sources of information
1. Handbook of ore dressing. Preparatory processes. M., Nedra, 1972, p.119-120.

2. RU 2150323 C1, 10.06.2000. 2. RU 2150323 C1, 10.06.2000.

Claims

A centrifugal cone shredder containing a cylindrical body with upper loading and lower discharge openings, with coaxially arranged upper and lower counter-rotating working bodies, characterized in that the working chamber has a funnel-shaped shape formed by working bodies, and on the inner surface of the upper working body in a conical recess and on the surface of the lower - along the generators are fixed V-shaped ribs of wear-resistant material, while the lower working body is made in the form of chennogo cone on the upper base of which there are ribs, and the upper actuator is rotatably mounted at a rate slower speed of rotation of the lower working organ.