RU2539518C1 - Material crushing unit - Google Patents

Material crushing unit Download PDF

Info

Publication number
RU2539518C1
RU2539518C1 RU2013142592/13A RU2013142592A RU2539518C1 RU 2539518 C1 RU2539518 C1 RU 2539518C1 RU 2013142592/13 A RU2013142592/13 A RU 2013142592/13A RU 2013142592 A RU2013142592 A RU 2013142592A RU 2539518 C1 RU2539518 C1 RU 2539518C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
rotors
rotor
gap
installation according
Prior art date
Application number
RU2013142592/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Александрович Зеленов
Original Assignee
Борис Александрович Зеленов
Багиров Лев Аркадьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Александрович Зеленов, Багиров Лев Аркадьевич filed Critical Борис Александрович Зеленов
Priority to RU2013142592/13A priority Critical patent/RU2539518C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539518C1 publication Critical patent/RU2539518C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: solid material crushing unit is intended for the crushing, grinding and classification of metal-containing ores, cement clinkers, etc. in the mining-metallurgical, construction and chemical industries. The unit includes a housing (7) with loading (1) and unloading (2) devices, upper (2) and lower (3) grinding rotors with radial connection strips (19) for the capture of the crushed material, a drive (15) and a device (12) for variation of a gap value between the rotors. The rotors in the form of detachable working (10) and drive (11) discs are located one above another with a circular gap. The upper rotor has the central loading hole (16). The rotors are installed with a possibility of being rotated relative to a vertical axis (13) in directions opposite relative to each other. Working surfaces (17) of the grinding rotors are of a convex type and form a uniform constriction of the gap from the centre to the periphery. The rotors are provided along the periphery with annular inserts (18) from a wear-resistant material, mainly of a metal-ceramic or ceramic composition.
EFFECT: invention improves the quality of the obtained materials.
8 cl, 5 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Предлагаемое изобретение относится к техническому оборудованию для размола, измельчения и классификации материалов и может быть использовано в горно-металлургической, строительной, химической и других отраслях промышленности для измельчения металлосодержащих руд, цементных клинкеров и т.п.The present invention relates to technical equipment for grinding, grinding and classification of materials and can be used in mining, metallurgical, construction, chemical and other industries for grinding metal-containing ores, cement clinkers, etc.

Уровень техникиState of the art

Известно, что в горно-металлургической отрасли затраты энергии на измельчение материалов составляют до 45 процентов, в химической промышленности - еще выше и достигают 60-ти процентов. Поэтому осуществление поиска энергосберегающих технологий и оборудования измельчения различных материалов является актуальной задачей, важной для промышленного производства.It is known that in the mining and metallurgical industry the energy consumption for grinding materials is up to 45 percent, in the chemical industry it is even higher and reach 60 percent. Therefore, the search for energy-saving technologies and equipment for grinding various materials is an urgent task, important for industrial production.

Известны многочисленные варианты устройств барабанного типа для измельчения материалов. В таких мельницах используется принцип неполного заполнения пространства барабана частями измельчаемого материала, которые измельчают мелющими телами в форме шаров, цилиндров и иной формы. Чаще всего используют в качестве мелющих тел шары из чугуна или стали. В таких мельницах при вращении барабана при малых оборотах происходит измельчение материала истиранием и ударами мелющих тел по измельчаемым кускам материала. Такой принцип измельчения обычно производят в несколько стадий, в каждой из которых используют мелющие шары меньшего диаметра по мере измельчения материала. Упомянутый метод измельчения отличается низкой энергетической эффективностью, а измельченный продукт имеет загрязнения от мелющих тел, кроме того, барабанные мельницы при сравнимой производительности отличаются большой металлоемкостью конструкции.Numerous types of drum-type devices for grinding materials are known. In such mills, the principle of incomplete filling of the drum space with parts of the crushed material, which is crushed by grinding bodies in the form of balls, cylinders and other shapes, is used. Most often, balls made of cast iron or steel are used as grinding bodies. In such mills, when the drum rotates at low speeds, the material is crushed by abrasion and impacts of grinding bodies on the crushed pieces of material. This principle of grinding is usually carried out in several stages, in each of which grinding balls of smaller diameter are used as the material is ground. The mentioned grinding method is characterized by low energy efficiency, and the crushed product has pollution from grinding media, in addition, drum mills with comparable productivity are characterized by high metal consumption of the structure.

Известно большое количество устройств измельчения ударного действия. К таким устройствам измельчения материалов относятся устройства с двумя встречно вращающимися роторами, в которых измельчение производится одноступенчатым ударным действием. Подробное описание таких устройств приводится в учебном пособии В.Я. Борщева, "Оборудование для измельчения материалов: дробилки и мельницы", изд. Тамбовского Университета, 2004 г., стр.75, а схема действия одного из таких устройств приведена на рис.2.14 указанной брошюры. В известном техническом решении из указанной публикации встречно вращающиеся роторы зацепами подхватывают куски измельчаемого материала, равномерно подаваемые на оба ротора, которые ускоряют их движение и силой инерции направляют на удар о преграду. Раздробленный ударом материал под действием силы тяжести попадает в сборник измельченного продукта. Такое устройство измельчения отличается большой производительностью и малой стадийностью измельчения. Однако энергетическая эффективность такого устройства ограничена тем, что зона ускорения кусков измельчаемого материала ротором занимает менее четверти его длины окружности, что лимитирует накопление кинетической энергии кусками материала до удара о преграду и тем самым в значительной мере снижает энергетическую эффективность устройства измельчения, а размещение роторов на параллельных осях и у каждого ротора отдельных преград для дробления приводит к увеличению габаритов и веса оборудования.A large number of impact grinding devices are known. Such material grinding devices include devices with two counter-rotating rotors, in which grinding is performed by a single-stage impact action. A detailed description of such devices is given in the training manual V.Ya. Borshcheva, "Equipment for grinding materials: crushers and mills", ed. Tambov University, 2004, p. 75, and the operation scheme of one of such devices is shown in Fig.2.14 of this brochure. In a well-known technical solution from this publication, counter-rotating rotors with hooks pick up pieces of crushed material that are uniformly fed to both rotors, which accelerate their movement and are sent by an inertia force to strike an obstacle. The material crushed by impact under the action of gravity enters the collection of crushed product. Such a grinding device is characterized by high productivity and low stages of grinding. However, the energy efficiency of such a device is limited by the fact that the acceleration zone of the pieces of crushed material by the rotor occupies less than a quarter of its circumference, which limits the accumulation of kinetic energy by the pieces of material before hitting the obstacle and thereby significantly reduces the energy efficiency of the grinding device, and the placement of rotors on parallel the axes and each rotor of individual barriers for crushing leads to an increase in the dimensions and weight of the equipment.

Близким по технической сущности к заявленному изобретению и достигаемому техническому результату является устройство измельчения материалов, известное из RU 2385767, кл. B02C 7/08, публ. 2010 г., которое содержит корпус с приспособлениями для подачи измельчаемого материала и удаления готового продукта в сборник кольцевой формы, установленный соосно с двумя роторами, на одном из которых размещены лопатки для разгона измельчаемого материала и подачи его в камеру измельчения ударами о стенки камеры, а второй ротор лопатками подает воздух в камеру измельчения для изменения направления удара измельчаемых кусков, повышая тем самым эффективность измельчения. Таким образом, в известном устройстве реализуется одноступенчатое разрушение ударного действия и измельчение кусков материала.Close in technical essence to the claimed invention and the achieved technical result is a device for grinding materials, known from RU 2385767, class. B02C 7/08, publ. 2010, which contains a housing with devices for feeding the crushed material and removing the finished product into a ring-shaped collector mounted coaxially with two rotors, one of which has blades for accelerating the crushed material and feeding it into the grinding chamber by striking the chamber walls, and the second rotor blades delivers air to the grinding chamber to change the direction of impact of the crushed pieces, thereby increasing the grinding efficiency. Thus, in the known device, a single-stage destruction of the shock effect and grinding of pieces of material is realized.

Устройство измельчения RU 2385767 имеет следующие недостатки:The grinding device RU 2385767 has the following disadvantages:

- кинетическая энергия для удара кусков измельчаемого материала создается только за счет частичного использования энергии вращения одного ротора, при этом энергию кускам измельчаемого материала задают лопатки ротора с момента захвата куска до момента его соскальзывания с лопатки ротора за счет центробежных сил, и это составляет не более одной четверти длины окружности ротора, а энергия вращения второго ротора используется лишь для образования направленного воздушного потока, частично изменяющего направление удара о стенки камеры для более эффективного измельчения материала;- kinetic energy for hitting pieces of material being crushed is created only by partially using the energy of rotation of one rotor, while the energy of the pieces of material being crushed is set by the rotor blades from the moment the piece is captured until it slides off the rotor blade due to centrifugal forces, and this amounts to no more than one a quarter of the circumference of the rotor, and the rotation energy of the second rotor is used only for the formation of a directed air flow, partially changing the direction of impact on the chamber walls for more effective grinding of material;

- лопатки ротора, ускоряющего куски измельчаемого материала, подвергаются интенсивному ударно-абразивному износу, в результате чего ротор может часто выходить из строя и тем самым ограничивать эксплуатационную надежность всего устройства;- the blades of the rotor, accelerating the pieces of the crushed material, are subjected to intense impact-abrasive wear, as a result of which the rotor can often fail, and thereby limit the operational reliability of the entire device;

- наличие отдельной камеры измельчения материала потребует ремонтно-восстановительных работ по замене изношенных броневых преград, используемых для ударного разрушения кусков измельчаемого материала;- the presence of a separate chamber for grinding material will require repair work to replace worn armor barriers used for impact destruction of pieces of crushed material;

- соосное расположение второго воздушного ротора по окружности ротора разгона кусков измельчаемого материала ограничивает конструктивно его диаметральный размер и тем самым возможности данного устройства для изменения режимов измельчения материалов различной твердости, кроме того, усложняется балансировка роторов устройства.- the coaxial arrangement of the second air rotor around the rotor of the acceleration of pieces of crushed material structurally limits its diametrical size and thereby the capabilities of this device to change the grinding modes of materials of different hardness, in addition, the balancing of the device rotors is complicated.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является устройство для измельчения твердых материалов (см. RU 2145521, кл. B02C 7/08, публ. 2000 г.).The closest analogue of the claimed invention is a device for grinding solid materials (see RU 2145521, CL B02C 7/08, publ. 2000).

Известное устройство содержит корпус с загрузочным и разгрузочным приспособлениями, два размольных ротора, расположенных один над другим с зазором, причем верхний диск имеет центральное загрузочное отверстие, средство изменения величины зазора между размольными роторами и элементы привода, предназначенные для передачи энергии от двигателя к размольным роторам.The known device comprises a housing with loading and unloading devices, two grinding rotors located one above the other with a gap, the upper disk having a central loading hole, means for changing the size of the gap between the grinding rotors, and drive elements for transmitting energy from the engine to the grinding rotors.

Известное из RU 2145521 устройство измельчения материала имеет достаточно высокую производительность и одновременно небольшую метало- и энергоемкость. Однако важно подчеркнуть, что для работы данной установки, помимо вращения двух размольных дисков вокруг вертикальной оси с помощью электропривода, дополнительно приводится в движение нижний диск, осуществляя возвратно-поступательные колебания в плоскости, параллельной оси вращения. Для осуществления упомянутых колебаний нижнего диска в специальный канал, расположенный под нижним диском, подается под давлением масло. За счет увеличения давления масла поднимается вверх также расположенная под нижним диском платформа, и тем самым происходит сокращение зазора между верхним и нижним дисками до требуемой величины. Далее за счет циклического кратковременного сброса давления масла с помощью регулирующего устройства в полости под платформой добиваются циклического смещения нижнего диска на величину амплитуды колебаний, при этом платформа под действием пружин смещается на ту же величину. При последующем наборе давления нижний диск возвращается в исходное положение, и процесс циклически повторяется.Known from RU 2145521, a material grinding device has a sufficiently high productivity and at the same time a small metal and energy intensity. However, it is important to emphasize that for the operation of this installation, in addition to the rotation of two grinding disks around the vertical axis with the help of an electric drive, the lower disk is additionally driven, performing reciprocating vibrations in a plane parallel to the axis of rotation. To carry out the said oscillations of the lower disk, oil is supplied under pressure to a special channel located under the lower disk. Due to the increase in oil pressure, the platform also located below the lower disk rises, and thereby the gap between the upper and lower disks is reduced to the required value. Further, due to the cyclic short-term relief of oil pressure with the help of a regulating device in the cavity under the platform, cyclic displacement of the lower disk by the amplitude of the oscillations is achieved, while the platform under the action of the springs is shifted by the same amount. With a subsequent set of pressure, the lower disk returns to its original position, and the process is cyclically repeated.

Таким образом, использование описанного выше способа измельчения материалов с помощью известной установки повлечет за собой повышенный расход ГСМ, регулярное частое техническое обслуживание, а также устранение вероятных поломок установки, сопряженных с работой нижнего диска установки измельчения.Thus, the use of the above method of grinding materials using a known installation will entail an increased consumption of fuels and lubricants, regular frequent maintenance, as well as the elimination of possible breakdowns of the installation associated with the operation of the lower disk of the grinding installation.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества получаемых твердых материалов, упрощение конструкции, увеличение производственной мощности, снижение энергетических затрат на измельчение, а также увеличение срока службы установки.The objective of the invention is to improve the quality of the obtained solid materials, simplifying the design, increasing production capacity, reducing energy costs for grinding, as well as increasing the service life of the installation.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение степени чистоты полученных материалов за счет исключения мелющих тел из процесса измельчения, увеличение центробежной силы, развиваемой размольными роторами, и, как следствие, повышение кинетической энергии кусков измельчаемого материала при их встречном ударе друг об друга.The technical result of the invention is to increase the degree of purity of the materials obtained by eliminating grinding media from the grinding process, increasing the centrifugal force developed by the grinding rotors, and, as a result, increasing the kinetic energy of the pieces of the crushed material when they hit each other.

Указанная задача и технический результат достигаются тем, что установка для измельчения твердых материалов содержит корпус с загрузочным и разгрузочным средствами, средство изменения величины зазора между двумя размольными роторами, выполненными в виде дисков, установленных с возможностью вращения относительно вертикальной оси и расположенных один над другим с круговым зазором, образующим пространство размольной камеры, элементы привода, служащие для передачи энергии от двигателя к размольным роторам, причем верхний размольный ротор имеет центральное загрузочное отверстие, при этом размольные роторы установлены с возможностью вращения относительно вертикальной оси в противоположных относительно друг друга направлениях, рабочие поверхности размольных роторов выполнены выпуклыми, образуя равномерное сужение зазора от центра к периферии роторов, и снабжены кольцевыми вставками, расположенными по их периферии, изготовленными из износостойкого материала, преимущественно металлокерамического или керамического состава, а также снабжены радиальными перемычками для захвата измельчаемого материала.This task and the technical result are achieved in that the installation for grinding solid materials comprises a housing with loading and unloading means, a means for changing the gap between two grinding rotors made in the form of disks mounted for rotation about a vertical axis and located one above the other with a circular the gap forming the space of the grinding chamber, the drive elements used to transfer energy from the engine to the grinding rotors, the upper grinding mouth p has a Central loading hole, while the grinding rotors are mounted to rotate relative to the vertical axis in opposite directions from each other, the working surfaces of the grinding rotors are convex, forming a uniform narrowing of the gap from the center to the periphery of the rotors, and equipped with ring inserts located at their periphery made of wear-resistant material, mainly of ceramic-metal or ceramic composition, and also equipped with radial jumpers for For the capture of crushed material.

Целесообразно, если размольные роторы состоят из двух разъемных дисков.It is advisable if the grinding rotors consist of two split discs.

По одному из частных вариантов выполнения изобретения разъемные диски соединены между собой крепежными болтами.In one particular embodiment of the invention, the pluggable discs are interconnected by fixing bolts.

Целесообразно, если элементы привода, служащие для передачи энергии от двигателя к каждому из размольных роторов, выполнены не взаимодействующими между собой.It is advisable if the drive elements used to transfer energy from the engine to each of the grinding rotors are made not interacting with each other.

Предпочтительно, если каждый размольный ротор выполнен с приводом от собственного двигателя.Preferably, each grinding rotor is driven by its own engine.

Является предпочтительным, если средство изменения величины зазора между рабочими поверхностями роторов выполнено в виде мерного регулировочного кольца.It is preferable if the means for changing the gap between the working surfaces of the rotors is made in the form of a dimensional adjustment ring.

Целесообразно, если ширина перемычек увеличивается по мере удаления от центра размольного ротора.It is advisable if the width of the jumpers increases with distance from the center of the grinding rotor.

По одному из частных вариантов выполнения изобретения перемычки изогнуты в сторону, противоположную движению размольного ротора.According to one particular embodiment of the invention, the jumpers are bent in the opposite direction to the movement of the grinding rotor.

Сущность предлагаемого устройства измельчения материалов заключается в том, что размольные роторы установлены с возможностью вращения относительно вертикальной оси в противоположном относительно друг друга направлениях, а рабочие поверхности размольных роторов выполнены выпуклыми, образуя равномерное сужение зазора (являющегося помольной камерой) от центра к периферии роторов, кроме того, рабочие поверхности роторов снабжены перемычками для захвата измельчаемого материала.The essence of the proposed device for grinding materials is that the grinding rotors are mounted to rotate relative to the vertical axis in opposite directions relative to each other, and the working surfaces of the grinding rotors are convex, forming a uniform narrowing of the gap (which is the grinding chamber) from the center to the periphery of the rotors, except Moreover, the working surfaces of the rotors are equipped with jumpers for gripping the crushed material.

Выполнение захватывающих перемычек на рабочих поверхностях роторов обеспечивает продвижение и придает ускорение кускам измельчаемого материала, в результате чего создаются условия превышения силы тяжести измельчаемых тел центробежной силой, развиваемой размольными роторами, выполненными согласно предлагаемому изобретению, тем самым создается эффект так называемого "псевдоожиженного" состояния, при котором измельчаемый материал становится подвижно-текучим, поэтому за счет центробежной силы размольных роторов куски измельчаемого материала перетекают во встречные потоки, усиливающие кинетическую энергию кусков измельчаемого материала при встречном ударе кусков за счет сложения скоростей движения встречных потоков. Куски измельчаемого материала после разрушения попадают в зону более высоких окружных скоростей размольных роторов, и благодаря сохранению эффекта "псевдоожиженного" состояния становятся возможными многостадийные удары при измельчении, что формирует в измельчаемом материале усталостные трещины при превышении предела его прочности, облегчающие разрушение измельчаемого материала, и обеспечивает повышение степени измельчения, и, следовательно, достигается малая стадийность процесса измельчения, что, в свою очередь, повышает производственную мощность установки. Механизм разрушения измельчаемого материала при многостадийном ударном виде самоизмельчения происходит в условиях изгиба и сдвига, при которых предел прочности измельчаемых материалов составляет 10-15% от предела прочности на сжатие, что позволяет снижать почти на порядок энергетические затраты измельчения по сравнению с барабанными и другими мельницами, измельчающие материалы истиранием.The implementation of exciting jumpers on the working surfaces of the rotors provides advancement and acceleration of the pieces of crushed material, as a result of which conditions are exceeded for the gravity of the crushed bodies by centrifugal force developed by the grinding rotors made according to the invention, thereby creating the effect of the so-called "fluidized" state, where the material to be crushed becomes movable, therefore, due to the centrifugal force of the grinding rotors, the pieces of crushed material material flow into oncoming flows, enhancing the kinetic energy of the pieces of the crushed material during the oncoming impact of the pieces due to the addition of the speeds of the oncoming flows. After breaking, the pieces of the crushed material fall into the zone of higher peripheral velocities of the grinding rotors, and due to the preservation of the effect of the “fluidized” state, multi-stage impacts during grinding become possible, which forms fatigue cracks in the crushed material when its tensile strength is exceeded, which facilitates the destruction of the crushed material and provides increasing the degree of grinding, and therefore, a small staging process of grinding is achieved, which, in turn, increases production Twain power plant. The mechanism of destruction of the crushed material in a multi-stage impact form of self-grinding occurs under bending and shear conditions, in which the tensile strength of the crushed materials is 10-15% of the compressive strength, which can reduce the grinding energy costs by almost an order of magnitude compared to drum and other mills, grinding materials by abrasion.

В пространстве между встречно вращающимися размольными роторами, согласно заявленному изобретению, в процессе работы создается пространство, которое можно условно назвать размольной камерой, в ней стенки образованы из вращающихся в противоположные стороны относительно вертикальной оси размольных роторов, подающих равномерно куски измельчаемого материала из загрузочного средства, т.к. они подхватываются захватывающими перемычками и центробежной силой, развиваемой размольными роторами в радиальном направлении от центра к наружной окружности размольных роторов. При этом движение встречного потока кусков измельчаемого материала, создаваемого другим размольным ротором, создает условия в пространстве размольной камеры между вращающимися размольными роторами для реализации многократных встречных ударов кусков измельчаемого материала и их разрушения до требуемых размеров, определяемых зазором между наружными окружностями размольных роторов, что, в конечном результате, позволяет создать механизм саморазрушения материала в условиях скола и изгиба, при которых затраты энергии на измельчение, как отмечено выше, значительно ниже, чем при истирании и сжатии.According to the claimed invention, a space is created in the space between the counter-rotating grinding rotors, which can be arbitrarily called a grinding chamber, in which the walls are formed of grinding rotors rotating in opposite directions relative to the vertical axis, feeding uniformly pieces of the crushed material from the loading means, t .to. they are picked up by exciting jumpers and centrifugal force developed by the grinding rotors in the radial direction from the center to the outer circumference of the grinding rotors. In this case, the movement of the oncoming flow of pieces of crushed material created by another grinding rotor creates conditions in the space of the grinding chamber between the rotating grinding rotors for the implementation of multiple counter impacts of pieces of crushed material and their destruction to the required dimensions, determined by the gap between the outer circles of the grinding rotors, which, in the final result, allows you to create a mechanism of self-destruction of the material under conditions of cleavage and bending, at which the energy consumption for grinding, It noted above, much lower than the abrasion and compression.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг.1 представлен общий вид установки измельчения материалов.Figure 1 presents a General view of the installation of grinding materials.

На фиг.2 показано продольное сечение верхнего размольного ротора.Figure 2 shows a longitudinal section of the upper grinding rotor.

На фиг.3 показан вид А фиг.2.Figure 3 shows a view A of figure 2.

На фиг.4 показано продольное сечение нижнего размольного ротора.Figure 4 shows a longitudinal section of the lower grinding rotor.

На фиг.5 показан вид В фиг.4.Figure 5 shows a view In figure 4.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует достижение указанного в разделе раскрытие изобретения технического результата и решение поставленной в этом же разделе задачи.The invention is illustrated by a specific implementation example, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the achievement of the technical result indicated in the disclosure section of the invention and the solution of the problem posed in the same section.

Предлагаемая установка для измельчения твердых материалов содержит загрузочное средство 1, верхний размольный ротор 2, нижний размольный ротор 3, разгрузочное средство 4, электродвигатели с правым и левым направлением вращения 5, подшипники из абразивостойкой керамики 6, корпус 7, сборочные тяги корпуса 8, болтовое соединение размольных роторов 9, рабочий диск 10 размольного ротора, ведущий диск 11 размольного ротора, средство изменения величины зазора между двумя размольными роторами 12, вертикальную ось вращения роторов 13, размольную камеру 14, элементы привода 15, служащие для передачи энергии от двигателя к размольным роторам, центральное загрузочное отверстие 16 верхнего размольного ротора, рабочие поверхности 17 размольных роторов, кольцевые вставки 18 роторов, радиальные перемычки 19.The proposed installation for grinding solid materials contains loading means 1, upper grinding rotor 2, lower grinding rotor 3, unloading means 4, electric motors with right and left direction of rotation 5, bearings made of abrasion-resistant ceramic 6, housing 7, assembly rods of housing 8, bolted connection grinding rotors 9, the working disk 10 of the grinding rotor, the drive disk 11 of the grinding rotor, means for changing the gap between the two grinding rotors 12, the vertical axis of rotation of the rotors 13, grinding chamber 1 4, drive elements 15, which serve to transfer energy from the engine to the grinding rotors, a central loading hole 16 of the upper grinding rotor, working surfaces 17 of the grinding rotors, ring inserts 18 of the rotors, radial jumpers 19.

Предлагаемая установка измельчения материалов содержит корпус 7 с загрузочным средством 1 и разгрузочным средством 4. Загрузочное средство 1 выполнено в виде воронки, а разгрузочное средство 4 выполнено в виде кольцевого сборника готового продукта.The proposed installation of grinding materials contains a housing 7 with loading means 1 and unloading means 4. The loading means 1 is made in the form of a funnel, and the unloading means 4 is made in the form of an annular collection of the finished product.

Установка содержит средство изменения величины зазора 12 между рабочими поверхностями 17 размольных роторов 2 и 3, которое установлено в непосредственной близости от размольных роторов 2 и 3 и выполнено в виде регулировочного мерного кольца.The installation comprises means for changing the size of the gap 12 between the working surfaces 17 of the grinding rotors 2 and 3, which is installed in the immediate vicinity of the grinding rotors 2 and 3 and is made in the form of an adjustable measuring ring.

Размольные роторы 2 и 3 выполнены в виде двух разъемных дисков - рабочего диска 10 (поверхность которого соприкасается с измельчаемым материалом) и ведущего диска 11 (к которому подведены элементы привода 15 от электродвигателей с правым и левым направлением вращения 5).The grinding rotors 2 and 3 are made in the form of two detachable disks - a working disk 10 (whose surface is in contact with the material being ground) and a drive disk 11 (to which drive elements 15 from electric motors with right and left rotation direction 5 are connected).

Верхний размольный ротор 2 и нижний размольный ротор 3 установлены с возможностью вращения относительно вертикальной оси 13 и расположены один над другим с круговым зазором, образующим пространство размольной камеры 14.The upper grinding rotor 2 and the lower grinding rotor 3 are mounted for rotation relative to the vertical axis 13 and are located one above the other with a circular gap forming the space of the grinding chamber 14.

Установка содержит элементы привода, которые служат для передачи энергии от двигателей 5 к верхнему размольному ротору 2 и нижнему размольному ротору 3. Верхний размольный ротор 2 имеет центральное загрузочное отверстие 16 для прохода материала, подвергаемого измельчению.The installation contains drive elements that serve to transfer energy from the engines 5 to the upper grinding rotor 2 and the lower grinding rotor 3. The upper grinding rotor 2 has a central loading hole 16 for the passage of material to be crushed.

Верхний размольный ротор 2 и нижний размольный ротор 3 установлены с возможностью вращения относительно вертикальной оси 13 в противоположных относительно друг друга направлениях. Рабочие поверхности 17 верхнего и нижнего размольных роторов 2 и 3 соответственно выполнены выпуклыми, образуя равномерное сужение зазора от центра к периферии роторов 2 и 3.The upper grinding rotor 2 and the lower grinding rotor 3 are mounted rotatably relative to the vertical axis 13 in opposite directions to each other. The working surfaces 17 of the upper and lower grinding rotors 2 and 3, respectively, are convex, forming a uniform narrowing of the gap from the center to the periphery of the rotors 2 and 3.

Рабочие поверхности 17 верхнего и нижнего размольных роторов 2 и 3 соответственно снабжены кольцевыми вставками 18, изготовленными из износостойкого материала, преимущественно металлокерамического и керамического состава.The working surfaces 17 of the upper and lower grinding rotors 2 and 3 are respectively equipped with annular inserts 18 made of wear-resistant material, mainly of ceramic-metal and ceramic composition.

Рабочие поверхности 17 верхнего и нижнего размольных роторов 2 и 3 соответственно снабжены радиальными перемычками 19 для захвата измельчаемого материала.The working surfaces 17 of the upper and lower grinding rotors 2 and 3, respectively, are equipped with radial bridges 19 for gripping the crushed material.

Разъемные диски размольных роторов 2 и 3, выполненные в виде рабочего диска 10 и ведущего диска 11, могут быть соединены между собой крепежными болтами (на чертежах не указано).The detachable disks of the grinding rotors 2 and 3, made in the form of a working disk 10 and a drive disk 11, can be interconnected by fixing bolts (not shown in the drawings).

Элементы привода 15, служащие для передачи энергии от электродвигателей 5 к верхнему размольному ротору 2 и нижнему размольному ротору 3, могут быть выполнены не взаимодействующими между собой.The drive elements 15, which serve to transfer energy from electric motors 5 to the upper grinding rotor 2 and the lower grinding rotor 3, can be made not interacting with each other.

Каждый размольный ротор верхний 2 и нижний 3 может быть выполнен с приводом от собственного двигателя.Each grinding rotor upper 2 and lower 3 can be made with a drive from its own engine.

Средство изменения величины зазора 12 между рабочими поверхностями 17 верхнего 2 и нижнего 3 размольного ротора выполнено в виде мерного регулировочного кольца.The means for changing the size of the gap 12 between the working surfaces 17 of the upper 2 and lower 3 of the grinding rotor is made in the form of a dimensional adjustment ring.

Ширина радиальных перемычек 19 для захвата измельчаемого материала может увеличиваться по мере удаления от центра размольного ротора (верхнего размольного ротора 2 либо нижнего размольного ротора 3).The width of the radial bridges 19 for gripping the crushed material may increase with distance from the center of the grinding rotor (upper grinding rotor 2 or lower grinding rotor 3).

Перемычки 19 для захвата измельчаемого материала могут быть изогнуты в сторону, противоположную движению размольных роторов 2 и 3 соответственно.Jumpers 19 for gripping the crushed material can be bent in the direction opposite to the movement of the grinding rotors 2 and 3, respectively.

Предлагаемая установка измельчения твердых материалов работает следующим образом.The proposed installation of grinding solid materials works as follows.

В приведенном ниже варианте работы предлагаемой установки измельчения элементы привода 15 выполнены с возможностью взаимодействия с двумя двигателями 5, расположенными внутри устройства измельчения. При этом двигатели 5 электрически связаны с источником питания через общий инвертор или раздельные инверторы (на чертежах не указаны), ротор каждого из двигателей установлен с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения другого ротора, чем обеспечивается встречное вращение верхнего размольного ротора 2 и нижнего размольного ротора 3. Таким образом, становится возможным регулировать движение роторов двигателей 5 и соответственно движение размольных роторов 2 и 3 синхронно с малой инерцией.In the following embodiment of the proposed grinding installation, the drive elements 15 are configured to interact with two motors 5 located inside the grinding device. In this case, the motors 5 are electrically connected to the power source through a common inverter or separate inverters (not shown in the drawings), the rotor of each of the motors is mounted for rotation in the direction opposite to the direction of rotation of the other rotor, which ensures counter rotation of the upper grinding rotor 2 and the lower grinding rotor 3. Thus, it becomes possible to regulate the movement of the rotors of the engines 5 and, accordingly, the movement of the grinding rotors 2 and 3 synchronously with low inertia.

Электродвигатели 5 выполнены бесколлекторными и высокомоментными, что в сочетании с электромагнитными муфтами обеспечивает повышенный КПД привода, а также его безопасность при возможном заклинивании размольных роторов 2 и 3 за счет проскальзывания электромагнитной муфты при усилиях на валу, превышающих расчетные.Electric motors 5 are made brushless and high-torque, which in combination with electromagnetic couplings provides increased drive efficiency, as well as its safety when jamming of grinding rotors 2 and 3 is possible due to slipping of the electromagnetic coupling with shaft forces exceeding the calculated ones.

В предлагаемой установке для достижения соосности электродвигателей 5, размещенных внутри установки измельчения, статоры электродвигателей 5 жестко закреплены на общей оси посредством полых втулок, установленных на ее противоположных концах. Это обеспечивает удобство работы и возможность использования в стационарных и переносных условиях.In the proposed installation, in order to achieve coaxiality of the electric motors 5 located inside the grinding unit, the stators of the electric motors 5 are rigidly fixed on the common axis by means of hollow bushings installed at its opposite ends. This provides ease of use and the possibility of use in stationary and portable conditions.

Средство изменения величины зазора 12 между рабочими поверхностями размольных роторов 2 и 3 выполнено в виде регулировочного элемента, размещенного в непосредственной близости от зазора размольных роторов, и выполнено в виде мерного регулировочного кольца, охватывающего размольные роторы 2 и 3 по периметру и обеспечивающего за счет изменения его толщины регулировку величины сближения между поверхностями 17 размольных роторов 2 и 3 в состоянии покоя.The means for changing the size of the gap 12 between the working surfaces of the grinding rotors 2 and 3 is made in the form of an adjusting element located in the immediate vicinity of the gap of the grinding rotors, and is made in the form of a dimensional adjusting ring covering the grinding rotors 2 and 3 around the perimeter and providing due to its change thickness adjustment of the approximation between the surfaces 17 of the grinding rotors 2 and 3 at rest.

Куски измельчаемого твердого материала, например железистой руды, поступают в загрузочное средство 1 и далее попадают через загрузочное отверстие 16 в размольную камеру 14. Вращаясь в противоположные стороны, верхний размольный ротор 2 и нижний размольный ротор 3 создают условия возникновения центробежной силы. Куски измельчаемого материала подхватываются радиальными перемычками 19 и центробежной силой, развиваемой размольными роторами 2 и 3 в лучевом направлении от центра к наружной окружности размольных роторов 2 и 3. Движение встречного потока кусков измельчаемого материала, создаваемое размольными роторами 2 и 3 с выпуклыми рабочими поверхностями 17, образующими равномерное сужение зазора от центра к периферии роторов, создает условие в пространстве размольной камеры 14 реализовывать многократные встречные удары кусков измельчаемого материала и их разрушения до требуемого размера, определенного зазором между наружными окружностями размольных роторов 2 и 3 с помощью мерного регулировочного кольца 12.Pieces of crushed solid material, for example glandular ore, enter the loading means 1 and then pass through the loading opening 16 into the grinding chamber 14. Rotating in opposite directions, the upper grinding rotor 2 and the lower grinding rotor 3 create conditions for the appearance of centrifugal force. The pieces of the crushed material are picked up by the radial jumpers 19 and the centrifugal force developed by the grinding rotors 2 and 3 in the radial direction from the center to the outer circumference of the grinding rotors 2 and 3. The oncoming flow of pieces of the crushed material created by the grinding rotors 2 and 3 with convex working surfaces 17, forming a uniform narrowing of the gap from the center to the periphery of the rotors, creates a condition in the space of the grinding chamber 14 to realize multiple counter impacts of pieces of the crushed mother la and destruction to the desired size, determined gap between the outer circumference of the grinding rotors 2 and 3 with dimensional adjustment ring 12.

Благодаря действию центробежной силы, развиваемой верхним размольным ротором 2 и нижним размольным ротором 3 с выпуклыми рабочими поверхностями 17, образующими равномерное сужение зазора от центра к периферии роторов, увеличивается сила тяжести измельчаемых тел, тем самым создается эффект "псевдоожиженного" состояния, при котором измельчаемый материал становится подвижно-текучим, поэтому за счет центробежной силы размольных роторов 2 и 3 куски измельчаемого материала перетекают во встречные потоки, усиливающие кинетическую энергию кусков измельчаемого материала при встречном ударе кусков за счет сложения скоростей движения встречных потоков. Куски после разрушения попадают в зону более высоких окружных скоростей размольных роторов 2 и 3, и благодаря сохранению эффекта "псевдоожиженного" состояния происходят многостадийные удары при измельчении, и в измельчаемом материале при превышении его предела прочности формируются усталостные трещины, облегчающие разрушение, что, в свою очередь, облегчает разрушение измельчаемого материала и обеспечивает повышение степени его измельчения, а следовательно, достигается малая стадийность процесса измельчения.Due to the action of the centrifugal force developed by the upper grinding rotor 2 and the lower grinding rotor 3 with convex working surfaces 17, forming a uniform narrowing of the gap from the center to the periphery of the rotors, the gravity of the ground bodies increases, thereby creating the effect of a “fluidized” state, in which the ground material becomes movable, therefore, due to the centrifugal force of the grinding rotors 2 and 3, pieces of the crushed material flow into the oncoming flows, enhancing the kinetic energy of s crushed material with a head impact due to the addition of pieces velocities colliding streams. Pieces after fracture fall into the zone of higher peripheral velocities of the grinding rotors 2 and 3, and due to the preservation of the effect of the “fluidized” state, multi-stage impacts occur during grinding, and fatigue cracks are formed in the material being crushed when its tensile strength is exceeded, which facilitates fracture, which, in turn, in turn, it facilitates the destruction of the crushed material and provides an increase in the degree of its grinding, and therefore, a small staged process of grinding is achieved.

В процессе работы установки измельченные куски материала проходят через кольцевые вставки 18 рабочей поверхности 17, расположенные по ее периферии, что обусловлено наибольшей нагрузкой в процессе измельчения именно на периферийные участки рабочей поверхности 17, и поступают далее в разгрузочное средство 4, выполненное в виде кольцевого сборника готового продукта.During the operation of the installation, the crushed pieces of material pass through the annular inserts 18 of the working surface 17 located on its periphery, which is caused by the greatest load in the grinding process precisely on the peripheral sections of the working surface 17, and then they are transferred to the unloading means 4, made in the form of a finished annular collector product.

Кольцевые периферийные вставки 18 изготовлены из износостойкого материала, преимущественно металлокерамического или керамического состава, что обеспечивает более продолжительный срок службы установки.The annular peripheral inserts 18 are made of a wear-resistant material, mainly of ceramic-metal or ceramic composition, which ensures a longer service life of the installation.

Механизм разрушения измельчаемого материала при многостадийном ударном виде самоизмельчения происходит в условиях изгиба и сдвига, при которых предел прочности измельчаемых материалов составляет 10-15% от предела прочности на сжатие, что позволяет существенно снижать энергетические затраты измельчения.The mechanism of destruction of the crushed material in a multi-stage impact form of self-grinding occurs under bending and shear conditions, in which the tensile strength of the crushed materials is 10-15% of the compressive strength, which can significantly reduce the grinding energy costs.

Предлагаемая установка измельчения твердых материалов находит широкое применение в горной промышленности и относится к техническому оборудованию для размола, измельчения и классификации измельчаемых материалов, преимущественно железистой руды.The proposed installation of grinding solid materials is widely used in the mining industry and relates to technical equipment for grinding, grinding and classification of crushed materials, mainly iron ore.

Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение качества получаемых твердых материалов, упрощение конструкции, увеличение производственной мощности, снижение энергетических затрат на измельчение, а также увеличение срока службы установки.The present invention provides improved quality of the obtained solid materials, simplified design, increased production capacity, reduced energy costs for grinding, as well as increased service life of the installation.

Claims (8)

1. Установка для измельчения твердых материалов, содержащая корпус с загрузочным и разгрузочным средствами, средство изменения величины зазора между двумя размольными роторами, выполненными в виде дисков, установленных с возможностью вращения относительно вертикальной оси и расположенных один над другим с круговым зазором, образующим пространство размольной камеры, элементы привода, служащие для передачи энергии от двигателя к размольным роторам, причем верхний размольный ротор имеет центральное загрузочное отверстие, отличающаяся тем, что размольные роторы установлены с возможностью вращения относительно вертикальной оси в противоположных относительно друг друга направлениях, рабочие поверхности размольных роторов выполнены выпуклыми, образуя равномерное сужение зазора от центра к периферии роторов, и снабжены кольцевыми вставками, расположенными по их периферии, изготовленными из износостойкого материала, преимущественно металлокерамического или керамического состава, а также снабжены радиальными перемычками для захвата измельчаемого материала.1. Installation for grinding solid materials, comprising a housing with loading and unloading means, a means of changing the gap between the two grinding rotors, made in the form of disks mounted for rotation about a vertical axis and located one above the other with a circular gap forming the space of the grinding chamber , drive elements for transmitting energy from the engine to the grinding rotors, the upper grinding rotor having a central loading hole, characterized in we note that the grinding rotors are mounted rotatably with respect to the vertical axis in opposite directions to each other, the working surfaces of the grinding rotors are convex, forming a uniform narrowing of the gap from the center to the periphery of the rotors, and are equipped with ring inserts located on their periphery made of wear-resistant material , mainly of ceramic-metal or ceramic composition, and also equipped with radial jumpers to capture the crushed material. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что размольные роторы состоят из двух разъемных дисков.2. Installation according to claim 1, characterized in that the grinding rotors consist of two split discs. 3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что разъемные диски соединены между собой крепежными болтами.3. Installation according to claim 2, characterized in that the detachable disks are interconnected by fixing bolts. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что элементы привода, служащие для передачи энергии от двигателя к каждому из размольных роторов, выполнены не взаимодействующими между собой.4. Installation according to claim 1, characterized in that the drive elements used to transfer energy from the engine to each of the grinding rotors are made not interacting with each other. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждый размольный ротор выполнен с приводом от собственного двигателя.5. Installation according to claim 1, characterized in that each grinding rotor is driven by its own engine. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средство изменения величины зазора между рабочими поверхностями роторов выполнено в виде мерного регулировочного кольца.6. Installation according to claim 1, characterized in that the means for changing the gap between the working surfaces of the rotors is made in the form of a dimensional adjustment ring. 7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что ширина перемычек увеличивается по мере удаления от центра размольного ротора.7. Installation according to claim 1, characterized in that the width of the jumpers increases with distance from the center of the grinding rotor. 8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что перемычки изогнуты в сторону, противоположную движению размольного ротора. 8. Installation according to claim 7, characterized in that the jumpers are curved in the direction opposite to the movement of the grinding rotor.
RU2013142592/13A 2013-09-18 2013-09-18 Material crushing unit RU2539518C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013142592/13A RU2539518C1 (en) 2013-09-18 2013-09-18 Material crushing unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013142592/13A RU2539518C1 (en) 2013-09-18 2013-09-18 Material crushing unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2539518C1 true RU2539518C1 (en) 2015-01-20

Family

ID=53288560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013142592/13A RU2539518C1 (en) 2013-09-18 2013-09-18 Material crushing unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539518C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113413963A (en) * 2021-06-25 2021-09-21 王丽香 Aggregate rubbing crusher is used in processing of cement substrate

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4056233A (en) * 1976-10-01 1977-11-01 Fay Edwin F Apparatus for pulverizing solid materials
SU995862A1 (en) * 1981-09-18 1983-02-15 Украинский Заочный Политехнический Институт Disc mill
RU2145521C1 (en) * 1997-05-27 2000-02-20 Иванов Анатолий Михайлович Solid material grinding apparatus
RU2166367C1 (en) * 2000-10-17 2001-05-10 Артемьева Елена Владимировна Material grinding method and apparatus
KR20120028433A (en) * 2010-09-15 2012-03-23 (주)씽크루트 A grinding apparatus for fine powder
RU2475304C2 (en) * 2007-06-07 2013-02-20 Метсо Минерэлз Инк. Crusher and method of crushing

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4056233A (en) * 1976-10-01 1977-11-01 Fay Edwin F Apparatus for pulverizing solid materials
SU995862A1 (en) * 1981-09-18 1983-02-15 Украинский Заочный Политехнический Институт Disc mill
RU2145521C1 (en) * 1997-05-27 2000-02-20 Иванов Анатолий Михайлович Solid material grinding apparatus
RU2166367C1 (en) * 2000-10-17 2001-05-10 Артемьева Елена Владимировна Material grinding method and apparatus
RU2475304C2 (en) * 2007-06-07 2013-02-20 Метсо Минерэлз Инк. Crusher and method of crushing
KR20120028433A (en) * 2010-09-15 2012-03-23 (주)씽크루트 A grinding apparatus for fine powder

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113413963A (en) * 2021-06-25 2021-09-21 王丽香 Aggregate rubbing crusher is used in processing of cement substrate
CN113413963B (en) * 2021-06-25 2022-12-06 冀东水泥铜川有限公司 Aggregate rubbing crusher is used in processing of cement substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8777142B2 (en) Device for mechanical separation of material conglomerates from materials of different density and/or consistency
US3834631A (en) Spin breaking process
CN101954303B (en) Dual-rotor combined sand making machine
KR101670448B1 (en) Aggregate and mineral crushing apparatus
RU2539518C1 (en) Material crushing unit
CN103657774A (en) Inertial ball mill
JP2021517514A (en) Movable shredder with improved safety for metallic materials
CN105562154A (en) Small horizontal type material crushing device
CN201692834U (en) Vibrating jaw type crusher
RU2383390C1 (en) Parabolic vibration-pulsating mill
CN104162471A (en) An efficient ball grinder device
EP2319624B1 (en) Method for fine crushing of lump material
RU2446014C2 (en) Universal mill
CN102941147B (en) Vertical type composite multistage crusher
CN206435760U (en) A kind of alloy material breaker
CN201855715U (en) Composite sand making machine with double motors
Okechukwu et al. Design and operations challenges of a single toggle jaw crusher: a review
CN201855724U (en) Knife crusher
CN204974030U (en) Hammer crusher
CN2536297Y (en) Hammer pulverizers
CN104209173B (en) A kind of double mass Near resonance oscillating breaks grinding machine
CN203556414U (en) Inertia ball mill
RU2426593C2 (en) Disintegrator
CN207667997U (en) A kind of screening plant prepared for carbonyl nickel rondelle
CN206897511U (en) Metal fillings processes disintegrating machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150919

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20161020

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190919