RU2681447C1

RU2681447C1 - Centrifugal mill

Info

Publication number: RU2681447C1
Application number: RU2018121878A
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Семикопенко; Егор Алексеевич Бороздин; Дмитрий Владимирович Вавилов
Priority date: 2018-06-13
Filing date: 2018-06-13
Publication date: 2019-03-06

Abstract

FIELD: disintegrators and crushing devices.SUBSTANCE: invention relates to grinders of various materials and can be used in production of construction materials. Mill comprises two bodies connected by tangential channel (2), whose side walls converge in the plane of symmetry of the centrifugal mill at an angle of 120–150°. Each body has rotor (3) which is rotatable in the direction of the corresponding outlet of the channel, on which acceleration vanes (4) are fixed. In tangential channel (2) there is discharge branch pipe (5) equidistant from the axis of rotation of rotors (3). Feed nozzles in each body for supplying the material to be ground are arranged on an arc of a circle of 50…280°, counting from the straight line passing through the centers of rotation of rotors (3) and a radius equal to 1/4…3/4 of the radius of rotor (3) with the center on the vertical axis of the latter. At the lower end of each loading nozzle there is an inclined cut at an angle of 45° on the side opposite to the rotation of corresponding rotor (3). Each accelerating blade (4) has a cut corresponding to the profile of loading nozzle with the provision of technological gap. Each body consists of two steps, separated by a horizontal plate height (7). Upper disk (10) with spreading blades (11), located on one rotor (3) with accelerating blades (4), is additionally installed on the upper (8) stage of the body. Loading box (12) is fixed in the center of the upper stage (8). Upper stage (8) includes a tangential outlet, connected to the loading nozzle extending from the upper stage (7) to the lower one (9).EFFECT: provides increased grinding process efficiency and productivity for the finished product.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности.The invention relates to devices for grinding various materials and can be used in the production of building materials, as well as in other industries.

Известна конструкция центробежной ударной мельницы, содержащей ступенчатый корпус, каждая последующая ступень в котором, считая по ходу перемещения материала, выполнена большего диаметра, горизонтально расположенный в корпусе ступенчатый ротор с билами, загрузочный и разгрузочный патрубок (Авторское свидетельство СССР на изобретение №671839, В02С 13/14, опубл. 05.07.1979, бюл. №25).A known design of a centrifugal impact mill containing a stepped housing, each subsequent step in which, counting along the movement of the material, is made of a larger diameter, a stepped rotor with beater horizontally located in the housing, a loading and unloading pipe (USSR Author's Certificate for the Invention No. 671839, V02C 13 / 14, publ. 05.07.1979, bull. No. 25).

Известна также центробежная мельница, содержащая корпус с загрузочным патрубком на его крышке и выгрузочным патрубком, а также установленный в нем ротор с разгонными лопатками (Авторское свидетельство СССР на изобретение №952321, В02С 7/08, опубл. 23.08.1982, бюл. №31).Also known is a centrifugal mill containing a housing with a loading nozzle on its cover and an unloading nozzle, as well as a rotor with accelerating vanes installed in it (USSR Author's Certificate for the Invention No. 952321, В02С 7/08, publ. 23.08.1982, bull. No. 31 )

Технической проблемой известных конструкций является низкая эффективность процесса измельчения и низкая тонкость помола.The technical problem of known designs is the low efficiency of the grinding process and low fineness.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому, принятому за прототип, является центробежная мельница (Патент РФ на изобретение №2567522, В02С 13/26, опубл. 10.11.2015, бюл. №31), содержащая два корпуса, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой тангенциальным каналом, общим для обоих корпусов, в каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки, в тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов, загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего, на нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора, каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора, боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы, угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.The closest technical solution to the proposed one adopted as a prototype is a centrifugal mill (RF Patent for the invention No. 2567522, В02С 13/26, publ. 10.11.2015, bull. No. 31), containing two buildings placed in one plane and connected between a tangential channel common to both cases, in each case there is a rotor rotatably rotatable in the direction of the corresponding channel outlet on which the accelerating vanes are fixed, in the tangential channel there is an unloading nozzle equally equidistant t axis of rotation of the rotors, the loading nozzles in each housing for feeding the material to be crushed are located on an arc of a circle equal to 50 ... 280 °, counting from a straight line passing through the centers of rotation of the rotors and a radius equal to 1/4 ... / 4 of the radius of the rotor centered on the vertical the axis of the latter, at the lower end of each loading nozzle there is an inclined cut at an angle of 45 ° from the side opposite to the rotation of the corresponding rotor, each accelerating blade has a cutout corresponding to the profile of the loading nozzle, ensuring technological In this case, the side walls of the tangential channel converge in the plane of symmetry of the mill; the angle between the converging walls is 120–150 °.

С существенными признаками заявленного изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: два корпуса, соединенных между собой тангенциальным каналом. В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки. В тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов. Загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора. Каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора. Боковые стенки тангенциального канала сходятся в плоскости симметрии мельницы. Угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.With the essential features of the claimed invention coincides with the following set of features of the prototype: two buildings interconnected by a tangential channel. In each housing there is a rotor arranged to rotate in the direction of the corresponding channel outlet, on which the accelerating blades are fixed. In the tangential channel there is an unloading pipe equidistant from the axis of rotation of the rotors. The loading nozzles in each housing for feeding the material to be ground are located on an arc of a circle equal to 50 ... 280 °, counting from a straight line passing through the centers of rotation of the rotors and a radius equal to 1/4 ... 3/4 of the radius of the rotor centered on the vertical axis of the latter. At the lower end of each loading nozzle there is an inclined cut at an angle of 45 ° from the side opposite to the rotation of the corresponding rotor. Each accelerating blade has a cutout corresponding to the profile of the loading pipe with technological clearance. The side walls of the tangential channel converge in the plane of symmetry of the mill. The angle between the converging walls is 120-150 °.

Несмотря на то, что в прототипе относительная скорость движения измельчаемого материала составляет более 300 м/с, имеет место низкая эффективность помола материала в тангенциальном канале. Это обусловлено низкой плотностью встречных потоков частиц измельчаемого материала, сходящих с роторов. Недостаточная плотность встречных потоков частиц, сходящих с роторов, связана с недостаточной пропускной способностью загрузочных патрубков, что снижает эффективность измельчения.Despite the fact that in the prototype the relative speed of the material being ground is more than 300 m / s, there is a low grinding efficiency of the material in the tangential channel. This is due to the low density of the oncoming flows of particles of the crushed material coming off the rotors. The insufficient density of oncoming flows of particles coming off the rotors is associated with the insufficient throughput of the loading nozzles, which reduces the grinding efficiency.

Изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения и производительности по готовому продукту за счет повышения пропускной способности центробежной мельницы.The invention is aimed at improving the efficiency of the grinding process and productivity of the finished product by increasing the throughput of a centrifugal mill.

Это достигается тем, что центробежная мельница содержит два корпуса, соединенных между собой тангенциальным каналом, боковые стенки которого сходятся в плоскости симметрии мельницы под углом 120-150°. В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия канала ротор, на котором закреплены разгонные лопатки. В тангенциальном канале имеется выгрузочный патрубок, равноудаленный от осей вращения роторов. Загрузочные патрубки в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50-280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов и радиусом, равным 1/4-3/4 радиуса ротора с центром на вертикальной оси последнего. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора. Каждая разгонная лопатка имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка с обеспечением технологического зазора. В предложенном решении каждый корпус состоит из двух ступеней, разделенных по высоте горизонтальной плитой. В верхней ступени корпуса дополнительно установлен верхний диск с разбрасывающими лопатками, находящийся на одном валу ротора с разгонными лопатками. В центре верхней ступени закреплен загрузочный бункер. Верхняя ступень включает тангенциальный отвод, сообщающийся с загрузочным патрубком, проходящим от верхней ступени к нижней.This is achieved by the fact that the centrifugal mill contains two bodies interconnected by a tangential channel, the side walls of which converge in the plane of symmetry of the mill at an angle of 120-150 °. In each housing there is a rotor arranged to rotate in the direction of the corresponding channel outlet, on which the accelerating blades are fixed. In the tangential channel there is an unloading pipe equidistant from the axis of rotation of the rotors. The loading nozzles in each housing for feeding the material to be ground are located on an arc of a circle equal to 50-280 °, counting from a straight line passing through the centers of rotation of the rotors and a radius equal to 1 / 4-3 / 4 of the radius of the rotor centered on the vertical axis of the latter. At the lower end of each loading nozzle there is an inclined cut at an angle of 45 ° from the side opposite to the rotation of the corresponding rotor. Each accelerating blade has a cutout corresponding to the profile of the loading pipe with technological clearance. In the proposed solution, each building consists of two steps, separated by the height of a horizontal slab. In the upper stage of the casing, an upper disk with spreading blades is additionally installed, located on the same rotor shaft with accelerating blades. A loading hopper is fixed in the center of the upper stage. The upper stage includes a tangential branch, communicating with the loading pipe, passing from the upper stage to the lower.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен поперечный разрез Б-Б на фиг. 2 (продольный разрез центробежной мельницы); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (поперечный разрез центробежной мельницы); на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 2 (загрузочный патрубок).The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a cross section BB in FIG. 2 (longitudinal section of a centrifugal mill); in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 (cross section of a centrifugal mill); in FIG. 3 is a section BB of FIG. 2 (loading branch pipe).

Центробежная мельница содержит два корпуса 1, соединенных между собой тангенциальным каналом 2, общим для обоих корпусов. Боковые стенки тангенциального канала 2 сходятся в плоскости симметрии мельницы. Угол между сходящимися стенками составляет 120-150°.The centrifugal mill contains two buildings 1, interconnected by a tangential channel 2, common to both buildings. The side walls of the tangential channel 2 converge in the plane of symmetry of the mill. The angle between the converging walls is 120-150 °.

В каждом корпусе имеется выполненный с возможностью вращения в направлении соответствующего выходного отверстия тангенциального канала 2 ротор 3. На роторе 3 закреплены, например сваркой, разгонные лопатки 4. В тангенциальном канале 2 имеется выгрузочный патрубок 5, равноудаленный от осей вращения роторов 3. Загрузочные патрубки 6 в каждом корпусе для подачи измельчаемого материала расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов 3 и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора 3 с центром на вертикальной оси последнего. Каждая разгонная лопатка 4 имеет вырез, соответствующий профилю загрузочного патрубка 6 с обеспечением технологического зазора. На нижнем торце каждого загрузочного патрубка 6 имеется наклонный срез под углом 45° со стороны, противоположной вращению соответствующего ротора 3. Каждый корпус 1 состоит из разделенных по высоте горизонтальной плитой 7 верхней 8 и нижней 9 ступеней. На верхней 8 ступени корпуса 1 дополнительно установлен верхний диск 10. Верхний диск 10 имеет разбрасывающие лопатки 11 и находится на одном роторе 3. В центре верхней 8 ступени закреплен, например сваркой, загрузочный бункер 12. Верхняя 8 ступень содержит тангенциальный отвод 13, сообщающийся с загрузочным патрубком 6. При этом загрузочный патрубок 6 расположен вертикально и проходит насквозь через горизонтальную плиту 7 от верхней 8 ступени к нижней 9 ступени. Ширина вертикального входа в каждый загрузочный патрубок 6 должна превышать 2D_max, где D_max - максимальный размер частиц измельчаемого материала.In each housing there is a rotor 3 rotatably rotatable in the direction of the corresponding outlet of the tangential channel 2. For example, accelerating vanes 4 are fixed on the rotor 3, for example, by a welding channel 2. in each case for feeding the crushed material are located on an arc of a circle equal to 50 ... 280 °, counting from a straight line passing through the centers of rotation of the rotors 3 and a radius equal to 1/4 ... 3/4 of the radius of the rotor 3 centered on rtikalnoy axis of the latter. Each accelerating blade 4 has a cutout corresponding to the profile of the loading pipe 6 with a technological gap. At the lower end of each loading nozzle 6 there is an oblique cut at an angle of 45 ° from the side opposite to the rotation of the corresponding rotor 3. Each housing 1 consists of a height 8 upper 8 and lower 9 steps divided by a horizontal plate 7. An upper disk 10 is additionally mounted on the upper 8th stage of the housing 1. The upper disk 10 has spreading blades 11 and is located on one rotor 3. In the center of the upper 8th stage, for example, a loading hopper 12 is fixed by welding. The upper 8th stage contains a tangential branch 13 in communication with loading nozzle 6. In this case, the loading nozzle 6 is located vertically and passes through the horizontal plate 7 from the upper 8 steps to the lower 9 steps. The width of the vertical entrance to each loading pipe 6 should exceed 2D _max , where D _max is the maximum particle size of the crushed material.

Центробежная мельница работает следующим образом.Centrifugal mill operates as follows.

Измельчаемый материал, например известняк, через загрузочный бункер 12 подается на верхний диск 10 верхней 8 ступени корпуса 1, где захватывается разбрасывающими лопатками 11 обоих роторов 3. Далее материал за счет центробежной силы направляется в тангенциальный отвод 13 и по касательной в загрузочный патрубок 6, где теряет свою скорость за счет вращательного движения. В загрузочном патрубке 6 материал накапливается и под действием силы тяжести, минуя горизонтальную плиту 7, направляется на нижнюю 9 ступень корпусов 1. Ввиду того, что загрузочные патрубки 6 каждого корпуса смещены относительно осей вращения роторов 3, измельчаемый материал в каждый промежуток времени попадает только на одну из разгонных лопаток 4 нижней 9 ступени. При этом в зависимости от свойств и размера измельчаемого материала загрузочные патрубки 6 расположены на дуге окружности, равной 50…280°, считая от прямой, проходящей через центры вращения роторов 3 и радиусом, равным 1/4…3/4 радиуса ротора 3 с центром на вертикальной оси последнего. Такое расположение загрузочных патрубков 6 в плане обеспечивает встречное движение потоков измельчаемого материала и лобовое соударение частиц в тангенциальном канале 2.The material to be crushed, for example limestone, is fed through the loading hopper 12 to the upper disk 10 of the upper 8th stage of the housing 1, where it is captured by the spreading vanes 11 of both rotors 3. Further, the material is sent to the tangential branch 13 and tangentially to the loading nozzle 6, where loses its speed due to rotational motion. In the loading nozzle 6, the material accumulates and, under the influence of gravity, bypassing the horizontal plate 7, is sent to the lower 9 stage of the housings 1. Due to the fact that the loading nozzles 6 of each housing are displaced relative to the rotational axes of the rotors 3, the crushed material in each time interval falls only on one of the accelerating blades 4 of the lower 9 stage. Moreover, depending on the properties and size of the material being crushed, the loading nozzles 6 are located on an arc of a circle equal to 50 ... 280 °, counting from a straight line passing through the centers of rotation of the rotors 3 and a radius equal to 1/4 ... 3/4 of the radius of the rotor 3 with center on the vertical axis of the latter. This arrangement of the loading nozzles 6 in the plan provides oncoming movement of the flows of the crushed material and frontal collision of particles in the tangential channel 2.

Частицы измельчаемого материала попадают на разгонные лопатки 4, и накапливаются на них. Следующие частицы начинают скользить по накопившемуся материалу и за счет центробежной силы с разгонных лопаток 4 направляются в тангенциальный канал 2.Particles of the crushed material fall on the accelerating blades 4, and accumulate on them. The following particles begin to slide along the accumulated material and, due to centrifugal force, from the accelerating blades 4 are sent to the tangential channel 2.

Скорость частиц, направляемых навстречу друг другу из корпусов 1 в тангенциальный канал 2, превышает скорость разрушения частицы материала, в результате чего происходит их эффективное измельчение.The speed of the particles directed towards each other from the bodies 1 into the tangential channel 2 exceeds the rate of destruction of the material particles, resulting in their effective grinding.

Частицы измельченного материала из тангенциального канала 2 направляются в выгрузочный патрубок 5.Particles of crushed material from the tangential channel 2 are sent to the discharge pipe 5.

Так как корпус 1 состоит из верхней 8 и нижней 9 ступеней, разделенных по высоте горизонтальной плитой 7, то на верхней 8 ступени осуществляется прием материала из бункеров 12 и накопление его в загрузочных патрубках 6, а на нижней 9 ступени - разгрузка материала из загрузочных патрубков 6 на разгонные лопатки 4 и разгон частиц посредством данных лопаток в тангенциальный канал 2. Так как в загрузочные патрубки 6 осуществляется принудительная тангенциальная подача материала посредством разбрасывающих лопаток 10, то коэффициент загрузки материалом поперечного сечения каждого загрузочного патрубка 6 значительно повышается по сравнению с коэффициентом загрузки материалом поперечного сечения загрузочных патрубков 6 при вертикальной осевой свободной подаче материала. Ввиду этого пропускная способность загрузочных патрубков 6 существенно возрастает. Вследствие увеличения пропускной способности загрузочных патрубков 6 увеличивается количество материала, подаваемого в единицу времени на разгонные лопатки 4 нижней 13 ступени. Это приводит к повышению плотности встречных потоков частиц, сходящих с разгонных лопаток 4 в тангенциальный канал 2. Наличие горизонтальной плиты 7 исключает просыпание материала на нижнюю 9 ступень и обеспечивает за счет попадания всего подаваемого материала в каждый загрузочный патрубок 6 повышение его пропускной способности.Since the housing 1 consists of the upper 8 and lower 9 stages, separated by the height of the horizontal slab 7, the upper 8th stage receives material from the bins 12 and accumulates it in the loading nozzles 6, and at the lower 9th stage - unloading the material from the loading nozzles 6 to the accelerating blades 4 and the acceleration of particles by means of these blades into the tangential channel 2. Since forced tangential supply of material through the spreading blades 10 is carried out into the loading nozzles 6, the material loading coefficient cross section of each loading tube 6 is greatly improved as compared with the cross-sectional filling pipe 6 in the vertical axial free material feed material usage rate. In view of this, the throughput of the loading nozzles 6 is significantly increased. Due to the increase in throughput of the loading nozzles 6, the amount of material supplied per unit time to the accelerating blades 4 of the lower 13 stage increases. This leads to an increase in the density of oncoming flows of particles coming from the accelerating blades 4 into the tangential channel 2. The presence of a horizontal plate 7 eliminates the spillage of material to the lower 9 stage and ensures that through the passage of all the supplied material into each loading nozzle 6, its throughput is increased.

Таким образом, повышается эффективность измельчения и производительность по готовому продукту.Thus, the grinding efficiency and productivity of the finished product are increased.

Claims

A centrifugal mill containing two bodies interconnected by a tangential channel, the side walls of which converge in the plane of symmetry of the mill at an angle of 120-150 °, in each body there is a rotor rotatably mounted in the direction of the corresponding channel outlet on which the accelerating blades are fixed, in the tangential channel there is an unloading nozzle equidistant from the axis of rotation of the rotors, the loading nozzles in each housing for feeding the crushed material are located on an arc around spacing equal to 50-280 °, counting from a straight line passing through the centers of rotation of the rotors and a radius equal to 1 / 4-3 / 4 of the radius of the rotor, centered on the vertical axis of the latter, at the lower end of each loading nozzle there is an inclined slice at an angle 45 ° from the side opposite to the rotation of the corresponding rotor, each accelerating vane has a cutout corresponding to the profile of the loading nozzle, providing technological clearance, characterized in that each casing consists of two steps separated by a horizontal plate in height, in vertical The upper disk with spreading blades, located on the same rotor with accelerating blades, is additionally installed on the bottom of the casing stage, a loading hopper is fixed in the center of the upper stage, the upper stage includes a tangential branch, which communicates with the loading branch pipe passing from the upper stage to the lower.