RU2246993C1

RU2246993C1 - Tubular multiple-chamber mill

Info

Publication number: RU2246993C1
Application number: RU2003126709/03A
Authority: RU
Inventors: М.Я. Бикбау (RU); М.Я. Бикбау; Н.Н. Мельников (RU); Н.Н. Мельников
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ИМЭТСТРОЙ" (ЗАО "ИМЭТСТРОЙ")
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2005-02-27
Also published as: RU2003126709A

Abstract

FIELD: equipment for fine grinding of material.

SUBSTANCE: tubular multiple-chamber mill has casing made in the form of vessel mounted on frame. Casing has cones at its ends and is divided by diaphragms into cylindrical chambers incorporating milling bodies. Mill is further provided with charging and discharge devices and drive. Casing is oriented in vertical plane and fixed on supporting platform hung on flexible binders. Supporting platform is connected with drive through vertical shafts provided with eccentrics and balancing weights. Lower part of casing is connected with frame by means of flexible tension members. Charging and discharge devices are equipped with flexible pipelines. Ratio of radii of upper cone bases is from 1:1.1 to 1:3, of lower cone bases from 3:1 to 1.5:1; ratio of casing cylindrical part height to radius is from 10:1 to 2:1. Diaphragm openings are made in the form of cones with cone generatrix aperture from the top to the bottom from 5 deg to 30 deg relative to vertical axis, with diameter of upper base of conical opening of lower diaphragm being selected in the range of 3-10 mm.

EFFECT: increased efficiency, reduced material usage, decreased sizes and reduced power consumption for milling process.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к оборудованию для тонкого измельчения, в частности трубным многокамерным мельницам, и может быть использовано в строительной, пищевой, горнорудной, химической, энергетической и других отраслях промышленности, где требуется тонкое и сверхтонкое измельчение, гомогенизация и смешивание различных материалов.The present invention relates to equipment for fine grinding, in particular tube multi-chamber mills, and can be used in the construction, food, mining, chemical, energy and other industries where fine and ultrafine grinding, homogenization and mixing of various materials are required.

Известны трубные многокамерные мельницы, содержащие корпус, разделенный перегородками на помольные камеры, загрузочный и выгрузочный патрубки, привод (см., например, авт. свидетельство СССР №583718, кл. В 02 С 17/06, 1974 г.; авт. свидетельство СССР №1560315, кл. В 02 С 17/06, 1987 г.). Недостатком известных мельниц являются большие энергозатраты на измельчение, невысокая производительность и большая материалоемкость.Known tube multi-chamber mills containing a housing divided by baffles into grinding chambers, loading and unloading nozzles, a drive (see, for example, USSR author's certificate No. 583718, class 02 02/17/06, 1974; USSR author's certificate No. 1560315, class B 02 C 17/06, 1987). A disadvantage of the known mills are the large energy consumption for grinding, low productivity and high material consumption.

Ближайшим аналогом заявляемой мельницы является трубная многокамерная мельница, включающая смонтированный на раме корпус в виде емкости с конусами с торцов, разделенной диафрагмами на цилиндрические камеры, в которые помещены мелющие тела, загрузочное и выгрузочное устройства, привод (см., например, авт. св. №1103895, кл. В 02 С 17/06, 1981 г.). В этой мельнице осуществляют постадийное измельчение материала в камерах грубого, среднего и тонкого помола, причем мелющие тела используют с уменьшающимся по камерам средневзвешенным размером, а коэффициент загрузки мелющими телами составляет 0,6...1,0. Благодаря этому в процессе помола преобладает режим раздавливания, а не удара или истирания, что делает процесс помола в известной мельнице более экономичным. Однако существенным недостатком этой трубной мельницы, как и других мельниц такого типа, являются ее большая масса и габариты, вследствие облицовки внутренней поверхности барабана футеровочными бронеплитами, а также использования массивных стальных днищ и существенной загрузки мельницы, наряду с измельчаемым материалом, мелющими телами. Значительная масса и габариты трубных мельниц повышают их энергопотребление, вызывают необходимость использования массивных подшипников скольжения, являющихся одновременно опорами корпуса трубной мельницы, что в целом заметно снижает экономичность процесса измельчения, надежность и долговечность.The closest analogue of the claimed mill is a multi-chamber pipe mill, which includes a frame-mounted housing in the form of a container with cones from the ends, divided by diaphragms into cylindrical chambers, in which grinding bodies, loading and unloading devices, and a drive are placed (see, for example, ed. No. 1103895, class B 02 C 17/06, 1981). In this mill, step-by-step grinding of material is carried out in coarse, medium and fine grinding chambers, and grinding bodies are used with a decreasing average weight in the chambers, and the load factor of grinding bodies is 0.6 ... 1.0. Due to this, the crushing mode prevails during the grinding process, rather than impact or abrasion, which makes the grinding process in the famous mill more economical. However, a significant drawback of this tube mill, as well as other mills of this type, is its large mass and dimensions, due to the lining of the inner surface of the drum with lining armor plates, as well as the use of massive steel bottoms and significant loading of the mill, along with crushed material, grinding bodies. The significant weight and dimensions of tube mills increase their energy consumption, necessitate the use of massive plain bearings, which are simultaneously supports of the tube mill body, which generally significantly reduces the efficiency of the grinding process, reliability and durability.

Цель предлагаемого изобретения - повышение эффективности измельчения, снижение материалоемкости, габаритов и удельных энергозатрат на процесс помола.The purpose of the invention is to increase the grinding efficiency, reduce material consumption, dimensions and specific energy consumption for the grinding process.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемой трубной многокамерной мельнице, включающей смонтированный на раме корпус в виде емкости с конусами с торцов, разделенной диафрагмами на цилиндрические камеры, в которые помещены мелющие тела, загрузочное и выгрузочное устройства, привод, емкость ориентирована вертикально и закреплена на опорной площадке, подвешенной на гибких связях, при этом опорная площадка соединена с приводом при помощи вертикальных валов с эксцентриками и балансировочными грузами; нижняя часть емкости соединена с рамой гибкими растяжками, загрузочное и выгрузочное устройства снабжены гибкими трубопроводами, причем отношение радиусов оснований верхнего конуса составляет от 1:1,1 до 1:3, нижнего конуса - от 3:1 до 1,5:1, отношение высоты цилиндрической части корпуса к ее радиусу составляет от 10:1 до 2:1, отверстия диафрагм выполнены в виде конусов с раскрытием образующей конусов сверху вниз от 5 до 30° относительно вертикальной оси, а диаметр меньшего основания конусного отверстия нижней диафрагмы составляет 3...10 мм.This goal is achieved by the fact that in the proposed tube multi-chamber mill, which includes a case mounted on the frame in the form of a container with cones from the ends, divided by diaphragms into cylindrical chambers in which grinding bodies, loading and unloading devices, a drive are placed, the container is oriented vertically and fixed to a support platform suspended on flexible links, while the support platform is connected to the drive by means of vertical shafts with eccentrics and balancing weights; the lower part of the tank is connected to the frame by flexible extensions, the loading and unloading devices are equipped with flexible pipelines, and the ratio of the radii of the bases of the upper cone is from 1: 1.1 to 1: 3, the lower cone is from 3: 1 to 1.5: 1, the ratio the height of the cylindrical part of the housing to its radius is from 10: 1 to 2: 1, the diaphragm openings are made in the form of cones with the cone generatrix opening from top to bottom from 5 to 30 ° relative to the vertical axis, and the diameter of the smaller base of the conical opening of the lower diaphragm is 3 .. .10 mm.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что благодаря вертикальному размещению емкости, закреплению ее в опорной площадке, подвешенной на стальных тросах к раме, устраняется необходимость установки на мельнице электропривода большой мощности, так как вся вертикальная нагрузка от многотоннажной массы емкости с конусами, заполненной мелющими телами и продукцией помола, а также опорной площадки воспринимается гибкими подвесками. Энергия же приводного механизма расходуется лишь на обеспечение круговых колебаний в горизонтальной плоскости, т.е. на процесс измельчения, что позволяет в значительной мере снизить энергозатраты. Выбранные основные относительные параметры верхнего и нижнего конусов,The essence of the proposed technical solution is that due to the vertical placement of the tank, fixing it in a support platform suspended on steel cables from the frame, the need to install a large electric drive on the mill is eliminated, since the entire vertical load from the multi-ton mass of the tank with cones filled with grinding bodies and products of grinding, as well as the supporting platform is perceived by flexible suspensions. The energy of the drive mechanism is spent only on ensuring circular oscillations in the horizontal plane, i.e. on the grinding process, which can significantly reduce energy consumption. Selected main relative parameters of the upper and lower cones,

цилиндрической части корпуса, отверстий диафрагм оптимизируют геометрические параметры мельницы, что также повысит эффективность ее применения.the cylindrical part of the body, the holes of the diaphragms optimize the geometric parameters of the mill, which will also increase the efficiency of its application.

На фиг.1 изображена предлагаемая трубная многокамерная мельница, общий вид; на фиг.2 - корпус мельницы. Трубная многокамерная мельница содержит раму 1, на которой закреплен привод, включающий электродвигатель 2, трансмиссию 3, вертикальные валы 4 с эксцентриками и балансировочными грузами. Эксцентрики вертикальных валов сопряжены с опорной площадкой 5, на которой закреплен корпус мельницы в виде вертикально ориентированной емкости 6, разделенной диафрагмами 7 на цилиндрические камеры 8 и имеющей с торцов верхний 9 и нижний 10 конусы. Отношение радиусов оснований верхнего конуса составляет от 1:1,1 до 1:3, нижнего конуса - от 3:1 до 1,5:1; отношение высоты цилиндрической части корпуса к ее радиусу составляет от 10:1 до 2:1, при этом диафрагмы 7 выполнены с отверстиями 11 в виде конусов с раскрытием образующей конусов сверху вниз от 5 до 30° относительно вертикальной оси, а диаметр меньшего основания конусного отверстия нижней диафрагмы выбран в пределах 3...10 мм. За пределами заявленных в предлагаемой трубной мельнице соотношений ее геометрических размеров поставленная цель не достигается. Верхний конус 9 соединен одним или несколькими гибкими эластичными трубопроводами 12 с загрузочным устройством 13, а нижний конус 10 - одним или несколькими гибкими эластичными трубопроводами 14 с выгрузочным устройством 15. Опорная площадка 5 подвешена на гибких связях 16 к раме 1; нижняя часть емкости 6 соединена с рамой 1 гибкими растяжками 17. В цилиндрических камерах 8 помещены мелющие тела 18.Figure 1 shows the proposed pipe multi-chamber mill, General view; figure 2 - mill housing. The multi-chamber pipe mill contains a frame 1 on which a drive is mounted, including an electric motor 2, a transmission 3, vertical shafts 4 with eccentrics and balancing weights. The eccentrics of the vertical shafts are associated with a support platform 5, on which the mill body is fixed in the form of a vertically oriented container 6, divided by diaphragms 7 into cylindrical chambers 8 and having cones from the upper 9 and lower 10 from the ends. The ratio of the radii of the bases of the upper cone is from 1: 1.1 to 1: 3, the lower cone is from 3: 1 to 1.5: 1; the ratio of the height of the cylindrical part of the casing to its radius is from 10: 1 to 2: 1, while the diaphragms 7 are made with holes 11 in the form of cones with the cone forming from top to bottom opening from 5 to 30 ° relative to the vertical axis, and the diameter of the smaller base of the conical hole the lower aperture is selected within 3 ... 10 mm. Outside of the ratios of its geometric dimensions stated in the proposed tube mill, the goal is not achieved. The upper cone 9 is connected by one or more flexible elastic pipelines 12 to the loading device 13, and the lower cone 10 is connected by one or more flexible elastic pipelines 14 to the unloading device 15. The support platform 5 is suspended on flexible connections 16 to the frame 1; the lower part of the tank 6 is connected to the frame 1 by flexible braces 17. In the cylindrical chambers 8 are placed grinding body 18.

Трубная многокамерная мельница работает следующим образом. От электродвигателя 2 через трансмиссию 3 вращение передается приводному вертикальному валу 4, который при помощи эксцентрика воздействует на опорную площадку 5, сопряженную с эксцентриками всех вертикальных валов, и закрепленный на ней корпус мельницы начинает совершать круговые колебания с амплитудой, равной двум эксцентриситетам вертикальных валов 4, при этом мелющие тела 18 совершают движения, перекатываясь по поверхности диафрагм 7 и ударяясь друг о друга и о стенки цилиндрических камер 8. Материал, подлежащий помолу, из загрузочного устройства 13 через эластичный трубопровод 12 поступает в полость верхнего конуса 9 и оттуда через решетчатые отверстия - в верхнюю цилиндрическую камеру 8, где под воздействием мелющих тел 18 подвергается измельчению, при этом достаточно мелкие частицы проваливаются через отверстия диафрагмы в соседнюю камеру для последующего более мелкого измельчения, а крупные частицы подвергаются дальнейшему воздействию мелющих тел до необходимого измельчения. Так, переходя последовательно из камеры в камеру, материал измельчается до необходимой кондиции и из нижней камеры поступает в полость нижнего конуса 10 и оттуда через эластичный трубопровод 14 - в выгрузочное устройство 15, а затем и в тару. Динамические колебания, возникающие при работе мельницы, в основном, гасятся балансировочными грузами вертикальных валов 4, а также гибкими связями 16 и гибкими растяжками 17.Pipe multi-chamber mill operates as follows. From the electric motor 2, through the transmission 3, the rotation is transmitted to the vertical drive shaft 4, which, with the aid of an eccentric, acts on the support platform 5, coupled with the eccentrics of all vertical shafts, and the mill body mounted on it begins to perform circular oscillations with an amplitude equal to two eccentricities of the vertical shafts 4, while the grinding bodies 18 make movements, rolling along the surface of the diaphragms 7 and striking against each other and against the walls of the cylindrical chambers 8. The material to be milled from the loading device 13 through an elastic pipe 12 enters the cavity of the upper cone 9 and from there through the lattice holes into the upper cylindrical chamber 8, where under the influence of grinding media 18 is subjected to grinding, while sufficiently small particles fall through the holes of the diaphragm into the adjacent chamber for subsequent smaller grinding , and large particles are further exposed to grinding media until the necessary grinding. So, passing sequentially from chamber to chamber, the material is crushed to the required condition and from the lower chamber enters the cavity of the lower cone 10 and from there through the elastic pipe 14 to the unloading device 15, and then into the container. The dynamic vibrations that occur during the operation of the mill are mainly damped by the balancing weights of the vertical shafts 4, as well as flexible ties 16 and flexible braces 17.

Claims

A multi-chamber tube mill, including a frame-mounted housing in the form of a container with cones from the ends, divided by diaphragms into cylindrical chambers in which grinding bodies are placed, a loading and unloading device, a drive, characterized in that the container is oriented vertically and mounted on a support platform suspended on flexible connections, while the supporting platform is connected to the drive using vertical shafts with eccentrics and balancing weights, the lower part of the tank is connected to the frame by flexible braces, and the loading and unloading devices are equipped with flexible pipelines, and the ratio of the radii of the bases of the upper cone is from 1: 1.1 to 1: 3, the lower cone is from 3: 1 to 1.5: 1, the ratio of the height of the cylindrical part of the body and its radius is from 10: 1 to 2: 1, while the holes of the diaphragms are made in the form of cones with the opening of the generatrix of the cones from top to bottom from 5 to 30 ° relative to the vertical axis, and the diameter of the smaller base of the conical hole of the lower diaphragm is selected within 3 ... 10 mm.