RU2792885C1 - Ball-and-race mill - Google Patents

Ball-and-race mill Download PDF

Info

Publication number
RU2792885C1
RU2792885C1 RU2022122847A RU2022122847A RU2792885C1 RU 2792885 C1 RU2792885 C1 RU 2792885C1 RU 2022122847 A RU2022122847 A RU 2022122847A RU 2022122847 A RU2022122847 A RU 2022122847A RU 2792885 C1 RU2792885 C1 RU 2792885C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
cavity
possibility
balls
grinding
Prior art date
Application number
RU2022122847A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ахнаф Раисович Гарифуллин
Павел Федорович Попов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ПРОММЕТЭКС"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ПРОММЕТЭКС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ПРОММЕТЭКС"
Application granted granted Critical
Publication of RU2792885C1 publication Critical patent/RU2792885C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: material grinding.
SUBSTANCE: ball-and-race mill containing two fixed interconnected hollow halves with a loading opening and a grinding device installed in the cavity between the halves, which is provided with an internal through cavity formed by through holes made in coaxially mounted rotating upper and lower rotors connected to each other by pins with the possibility of limited vertical oscillation relative to each other due to the spring elements installed between them. The upper half is provided with an annular groove with balls placed in it with the possibility of movement and rotation, pressed against the reciprocal annular groove of the upper rotor. The lower rotor is made with an eccentric groove, in which balls are placed with the possibility of rotation and sliding along it, installed in the cells of the hoop pressed against the lower rotor by the inner end surface of the lower half. In the lower part of the lower rotor, through radial holes are made, opened to the internal through cavity, which at the inlet is equipped with a filter connected to the lower rotor, and at the outlet through a branch pipe fixed to the upper rotor, it is hermetically connected to the impeller housing, equipped with an exhaust pipe with installed filter and a container for receiving microparticles. In the lower half there is a hole for the output of product residues.
EFFECT: increasing the productivity.
2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для помола материалов и может быть использовано в строительной, лакокрасочной, химической, фармацевтической, горнодобывающей и других отраслях промышленности.The invention relates to devices for grinding materials and can be used in construction, paint, chemical, pharmaceutical, mining and other industries.

Известна нано-шариковая мельница, которая  состоит из измельчающего барабана и горизонтального вращающегося ротора; сепаратор материала помещен между измельчающим ротором и измельчающим цилиндром; во внутренней стороне сепаратора сформирована полость помола (CN203750625, МПК B02C 17/18, опубл. 06.08.2014). Known nano-ball mill, which consists of a grinding drum and a horizontal rotating rotor; the material separator is placed between the grinding rotor and the grinding cylinder; a grinding cavity is formed in the inner side of the separator (CN203750625, IPC B02C 17/18, publ. 08/06/2014).

Недостатком является то, что горизонтальная схема расположения мельницы ведет к большой площади занимаемого пространства и к снижению качества помола, поскольку материал под тяжестью оседает в нижнюю часть мельницы, что ведет к низкой производительности.The disadvantage is that the horizontal layout of the mill leads to a large area of occupied space and to a decrease in the quality of grinding, since the material under the weight settles in the lower part of the mill, which leads to low productivity.

Известная вертикальная бисерная мельница кольцевого типа для диспергирования пигмента, для которой можно использовать дисперсионную среду с очень маленьким размером частиц, не вызывая проблемы забивания среды, и для которой можно сократить время промывки (JP2006000751, МПК B01F3/18; B01F5/10; B01F7/00; B01F7/16; B01F7/18; B04B3/00; C09D17/00, опубл. 05.01.2006).A well-known ring-type vertical bead mill for pigment dispersion, which can use a dispersion medium with a very small particle size without causing the problem of clogging the medium, and for which the washing time can be shortened (JP2006000751, IPC B01F3/18; B01F5/10; B01F7/00 ; B01F7/16; B01F7/18; B04B3/00; C09D17/00, published 01/05/2006).

Недостатком является то, что эта мельница эффективна только при надлежащей подготовке перемалываемого материала, т.е. предварительно измельченного до надлежащего размера.The disadvantage is that this mill is only effective if the material to be ground is properly prepared, i.e. pre-crushed to the proper size.

Широко известны коллоидные мельницы, например, мельница раздельного типа с трехступенчатым дроблением (CN203281268, МПК B01F13/10; B02C7/08; B02C7/12; B02C7/16, опубл. 13.11.2013, CN103736550, МПК B02C7/04; B02C7/11; B02C7/17, опубл. 23.04.2014 и др.). Colloidal mills are widely known, for example, a separate type mill with three-stage crushing (CN203281268, IPC B01F13/10; B02C7/08; B02C7/12; B02C7/16, publ. 11/13/2013, CN103736550, IPC B02C7/04; B02C7/11; B02C7/17, published 04/23/2014 and others).

Их общим недостатком является то, что измельчение материалов происходит между статором и ротором, что приводит к их быстрому износу.Their common disadvantage is that the grinding of materials occurs between the stator and the rotor, which leads to their rapid wear.

Недостатком таких мельниц также является отсутствие четкого соотношения шаров различного размера в массе шаровой загрузки, что не обеспечивает максимальной производительности и высокого качества получаемой товарной продукции (о данной проблеме подробно изложено в патенте РФ №2121876 от 20.11.98 г.).The disadvantage of such mills is also the lack of a clear ratio of balls of different sizes in the mass of the ball load, which does not provide maximum productivity and high quality of the resulting commercial products (this problem is described in detail in RF patent No. 2121876 dated 20.11.98).

Известна вертикальная шаровая мельница, состоящая из привода, резервуара с рубашкой, рамы, загрузочного и разгрузочного устройств, насосной установки и вала с расположенными на нем по винтовой линии под углом друг к другу лопастями. Лопасти выполнены в виде стержней с постоянным поперечным сечением, с закрепленными на них с постоянным шагом шарами, диаметр которых уменьшается в радиальном направлении при приближении к оси вращения вала, причем расстояние между шарами не меньше среднего арифметического значения диаметров шаров на лопасти. При взаимодействии лопасти с шарами в плоскости, перпендикулярной оси лопасти, возникает усилие, приложенное к лопасти со стороны шара. Так как верхние образующие рабочей поверхности лопасти наклонены под некоторым углом к горизонтали, возникает осевое усилие, отжимающее шары к стенке резервуара и к валу мешалки.Known vertical ball mill, consisting of a drive, a tank with a jacket, a frame, loading and unloading devices, a pumping unit and a shaft with blades located on it along a helical line at an angle to each other. The blades are made in the form of rods with a constant cross section, with balls fixed on them with a constant pitch, the diameter of which decreases in the radial direction when approaching the axis of rotation of the shaft, and the distance between the balls is not less than the arithmetic mean value of the ball diameters on the blade. When the blade interacts with the balls in a plane perpendicular to the axis of the blade, there is a force applied to the blade from the side of the ball. Since the upper blades forming the working surface are inclined at some angle to the horizontal, an axial force arises that pushes the balls to the tank wall and to the agitator shaft.

Благодаря этому возрастает усилие взаимодействия между шарами как в верхних, так и в нижних горизонтальных слоях. Увеличение относительного скольжения шаров при одновременном возрастании усилия их взаимодействия значительно увеличивает производительность шаровой вертикальной мельницы на единицу объема ее резервуара и степень измельчения исходного продукта (см. - а.с. СССР №354892 от 24.08.1970). This increases the force of interaction between the balls in both the upper and lower horizontal layers. An increase in the relative slip of the balls with a simultaneous increase in the effort of their interaction significantly increases the productivity of a ball vertical mill per unit volume of its tank and the degree of grinding of the initial product (see - AS USSR No. 354892 of 08/24/1970).

Недостатком является сложность устройства и ненадежность получения продукта требуемого размера.The disadvantage is the complexity of the device and the unreliability of obtaining a product of the required size.

В ходе патентного поиска прототип не был выявлен.During the patent search, the prototype was not identified.

Техническая проблема, решаемая изобретением - обеспечить получение продукта размера, близкого к нано-размеру, стабильного качества из материала достаточно большой начальной фракции без его предварительной подготовки.The technical problem solved by the invention is to ensure the production of a product of a size close to nano-size, of stable quality from a material of a sufficiently large initial fraction without its preliminary preparation.

Технический результат от использования всех существенных признаков изобретения заключается в повышении производительности при обеспечении качественного помола.The technical result of using all the essential features of the invention is to increase productivity while ensuring high-quality grinding.

Технический результат достигается за счет того, что в разработана вертикальная шаровая мельница, содержащая два неподвижных соединенных между собой полых полукорпуса с загрузочным отверстием и установленное в полости между полукорпусами устройство помола, соединенное с электроприводом, снабженным частотным регулятором, устройство помола снабжено внутренней сквозной полостью, образованной сквозными отверстиями, выполненными в соосно установленных вращающихся верхнем и нижнем роторах, соединенных между собой штифтами с возможностью ограниченного вертикального колебания относительно друг друга за счет пружинных элементов, установленных между ними; верхний полукорпус снабжен кольцевой проточкой с уложенными в ней с возможностью перемещения и вращения шарами, поджатыми к ответной кольцевой проточке верхнего ротора; нижний ротор выполнен с эксцентриковой проточкой, в которой с возможностью вращения и скольжения по ней уложены шары, установленные в ячейки обруча, поджатого к нижнему ротору внутренней торцевой поверхностью нижнего полукорпуса; в нижней части нижнего ротора выполнены сквозные радиальные отверстия, открытые во внутреннюю сквозную полость, которая на входе снабжена фильтром, соединенным с нижним ротором, а на выходе через патрубок, закрепленный на верхнем роторе, герметично соединена с корпусом крыльчатки, снабженным выпускной трубой с установленными в ней фильтром и емкостью для приема микрочастиц, при этом в нижнем полукорпусе выполнено отверстие вывода остатков продукта. The technical result is achieved due to the fact that a vertical ball mill has been developed, containing two fixed interconnected hollow half-shells with a loading hole and a grinding device installed in the cavity between the half-shells, connected to an electric drive equipped with a frequency controller, the grinding device is equipped with an internal through cavity formed through holes made in coaxially mounted rotating upper and lower rotors, interconnected by pins with the possibility of limited vertical oscillation relative to each other due to spring elements installed between them; the upper semi-body is provided with an annular groove with balls placed in it with the possibility of movement and rotation, pressed against the reciprocal annular groove of the upper rotor; the lower rotor is made with an eccentric groove, in which balls are placed with the possibility of rotation and sliding along it, installed in the cells of the hoop, pressed against the lower rotor by the inner end surface of the lower half-body; in the lower part of the lower rotor, through radial holes are made, open into the internal through cavity, which at the inlet is equipped with a filter connected to the lower rotor, and at the outlet through a branch pipe fixed to the upper rotor, it is hermetically connected to the impeller housing, equipped with an exhaust pipe with installed in it with a filter and a container for receiving microparticles, while in the lower semi-body there is a hole for the output of product residues.

Верхний и нижний полукорпуса снабжены контурами охлаждения, выполненными в виде обвитых по наружным стенкам корпусов трубок с хладагентом.The upper and lower half-shells are provided with cooling circuits made in the form of tubes with refrigerant wrapped around the outer walls of the shells.

Наличие в вертикальной шаровой мельнице двух неподвижных соединенных между собой полых полукорпусов с загрузочным отверстием и установленным в полости между полукорпусами устройством помола, соединенным с электроприводом, снабженным частотным регулятором позволяет обеспечивать помол загружаемого через загрузочное отверстие материала.The presence in the vertical ball mill of two motionless interconnected hollow half-shells with a feed opening and a grinding device installed in the cavity between the half-shells, connected to an electric drive equipped with a frequency controller, makes it possible to grind the material loaded through the feed opening.

Наличие частотного регулятора электропривода позволяет в процессе помола менять частоту вращения роторов устройства помола, вызывая вибрацию шаров, обеспечивающих помол, что позволяет повысить эффективность, производительность и качество помола.The presence of a frequency controller of the electric drive allows you to change the frequency of rotation of the rotors of the grinding device during the grinding process, causing vibration of the balls that provide grinding, which improves the efficiency, productivity and quality of grinding.

Выполнение вертикальной шаровой мельницы с устройством помола, снабженным внутренней сквозной полостью, образованной сквозными отверстиями, выполненными в соосно установленных вращающихся верхнем и нижнем роторах, соединенных между собой штифтами с возможностью ограниченного вертикального колебания относительно друг друга за счет пружинных элементов, установленных между ними, а верхнего полукорпуса снабженным кольцевой проточкой с уложенными в ней с возможностью перемещения и вращения шарами, поджатыми к ответной кольцевой проточке верхнего ротора, нижнего ротора с эксцентриковой проточкой, в которой с возможностью вращения и скольжения по ней уложены шары, установленные в ячейки обруча, поджатого к нижнему ротору внутренней торцевой поверхностью нижнего полукорпуса обеспечивает повышение производительности мельницы за счет динамических вибраций, вызванных перемещением шаров по эксцентриковой проточке при изменении частоты вращения верхнего и нижнего роторов.Execution of a vertical ball mill with a grinding device provided with an internal through cavity formed by through holes made in coaxially mounted rotating upper and lower rotors connected to each other by pins with the possibility of limited vertical oscillation relative to each other due to spring elements installed between them, and the upper semi-body equipped with an annular groove with balls placed in it with the possibility of movement and rotation, pressed against the reciprocal annular groove of the upper rotor, the lower rotor with an eccentric groove, in which balls installed in the cells of the hoop pressed against the lower rotor are laid with the possibility of rotation and sliding along it the inner end surface of the lower half-body provides an increase in the productivity of the mill due to dynamic vibrations caused by the movement of the balls along the eccentric groove when the speed of the upper and lower rotors changes.

Изменение усилия поджатия шаров к проточкам, по которым они перемещаются в верхнем и нижнем роторах, обеспечено за счет использования частотного регулятора и пружинного поджатия верхнего и нижнего роторов к соответствующим полукорпусам, что дает возможность увеличить производительность мельницы и качество помола.The change in the pressure force of the balls to the grooves along which they move in the upper and lower rotors is ensured by using a frequency regulator and spring preloading of the upper and lower rotors to the corresponding semi-bodies, which makes it possible to increase the mill productivity and grinding quality.

Выполнение в нижней части нижнего ротора сквозных радиально расположенных отверстий, открытых во внутреннюю сквозную полость, которая на входе снабжена фильтром, соединенным с нижним ротором, а на выходе через патрубок, закрепленный на верхнем роторе, герметично соединена с корпусом крыльчатки, снабженным выпускной трубой с установленными в ней фильтром и емкостью для приема микрочастиц, и наличие в нижнем полукорпусе отверстия для вывода остатков продукта недолжного качества, обеспечивает повышение качества полученного на выходе материала в виде микрочастиц, приближенных к нано-размеру, за счет невозможности попадания частиц большего размера внутрь сквозной полости. Execution in the lower part of the lower rotor of through radial holes open into the internal through cavity, which at the inlet is equipped with a filter connected to the lower rotor, and at the outlet through a branch pipe fixed to the upper rotor, it is hermetically connected to the impeller housing, equipped with an exhaust pipe with installed in it with a filter and a container for receiving microparticles, and the presence in the lower half-body of an opening for the withdrawal of product residues of poor quality, ensures an increase in the quality of the material obtained at the output in the form of microparticles close to nano-size, due to the impossibility of getting particles of larger size inside the through cavity.

Устройство показано на схемах.The device is shown in the diagrams.

Фиг. 1 - общий вид мельницы, установленной во внешнем корпусе;Fig. 1 - general view of the mill installed in the outer casing;

Фиг. 2 - взрыв-схема мельницы;Fig. 2 - explosion diagram of the mill;

Фиг. 3 - продольное сечение мельницы по загрузочному отверстию;Fig. 3 - longitudinal section of the mill along the feed opening;

Фиг. 4 - продольное сечение нижнего вращающегося ротора;Fig. 4 - longitudinal section of the lower rotating rotor;

Фиг. 5 - вид А фиг. 4;Fig. 5 - view A of Fig. 4;

Фиг. 6 - сечение В-В фиг. 4.Fig. 6 is a section B-B of FIG. 4.

Разработанная вертикальная шаровая мельница предназначена предпочтительно для измельчения фторопласта, обладающего самым низким коэффициентом сухого трения среди полимеров, в частности, фторопласта-4. The developed vertical ball mill is preferably intended for grinding fluoroplast, which has the lowest coefficient of dry friction among polymers, in particular, fluoroplast-4.

Вертикальная шаровая мельница 1 установлена во внешнем корпусе 2 и закреплена внутри него на раме 3, подпружиненной относительно внешнего корпуса (см. фиг. 1). Подпружинивание рамы 3 относительно корпуса 2 необходимо для того, чтобы предотвратить передачу вибрации, возникающей в шаровой мельнице 1 во внешнюю среду.The vertical ball mill 1 is installed in the outer housing 2 and fixed inside it on the frame 3, spring-loaded relative to the outer housing (see Fig. 1). The springing of the frame 3 relative to the housing 2 is necessary in order to prevent the transmission of vibration that occurs in the ball mill 1 to the external environment.

Вертикальная шаровая мельница 1 (см. фиг. 1, 2) содержит два неподвижных соединенных между собой полых полукорпуса 4, 5. В верхнем полукорпусе 4 выполнено загрузочное отверстие 6 (см. фиг. 2, 3). В полости между полукорпусами 4, 5 установлено устройство помола. Устройство помола включает два вращающихся ротора - верхний и нижний. Устройство помола снабжено внутренней сквозной полостью 7, образованной за счет соосно установленных вращающихся верхнего 8 и нижнего 9 роторов. Верхний 8 и нижний 9 роторы соединены между собой штифтами 10. В нижнем роторе 9 штифты 10 запрессованы, в верхнем роторе 8 штифты посажены в отверстия по скользящей посадке. Установка штифтов 10 в верхнем роторе 9 по скользящей посадке обеспечивает возможность незначительного вертикального перемещения верхнего 8 и нижнего 9 роторов относительно друг друга. Vertical ball mill 1 (see Fig. 1, 2) contains two fixed interconnected hollow semi-hulls 4, 5. In the upper semi-housing 4, a loading hole 6 is made (see Fig. 2, 3). A grinding device is installed in the cavity between the semi-hulls 4, 5. The grinding device includes two rotating rotors - upper and lower. The grinding device is provided with an internal through cavity 7 formed by coaxially mounted rotating upper 8 and lower 9 rotors. The upper 8 and lower 9 rotors are interconnected by pins 10. In the lower rotor 9 the pins 10 are pressed in, in the upper rotor 8 the pins are seated in the holes in a sliding fit. Installing the pins 10 in the upper rotor 9 on a sliding fit allows a slight vertical movement of the upper 8 and lower 9 rotors relative to each other.

В каждом из роторов выполнены соосные глухие пазы, расположенные друг над другом, в которые установлены пружинные элементы 11. Нижний ротор 9 устройства помола через ременную передачу 12 соединен с электроприводом 13 (электродвигателем), снабженным частотным регулятором 14 (см. фиг.1, 2). В частном случае для проведения испытаний был использован частотный преобразователь производства Китай, модель PST 350-7.5G3, мощностью 7,5 кВт, ток 16,1 А. Верхний 8 и нижний 9 роторы вращаются с одинаковой угловой скоростью. In each of the rotors, coaxial blind grooves are made, located one above the other, in which spring elements 11 are installed. ). In a particular case, a frequency converter made in China, model PST 350-7.5G3, with a power of 7.5 kW, a current of 16.1 A, was used for testing. The upper 8 and lower 9 rotors rotate at the same angular speed.

Верхний полукорпус 4 снабжен кольцевой проточкой 15 с уложенными в нее с возможностью перемещения и вращения шарами 16 (см. фиг. 2, 3). На наружной поверхности верхнего ротора 8, обращенной в сторону верхнего полукорпуса 4, выполнена ответная кольцевая проточка 17, к которой поджаты шары 16. Нижний ротор 9 выполнен с эксцентриковой проточкой 18, выполненной на наружной стороне нижнего ротора 9, обращенной в сторону нижнего полукорпуса 5 (см. фиг. 2, 3, 4, 5). Смещение оси Х эксцентриковой проточки показано на фиг. 5. В эксцентриковую проточку 18 с возможностью вращения и скольжения по ней уложены шары 19, установленные в ячейки обруча 20. Обруч 20 поджат к нижнему ротору 9 внутренней торцевой поверхностью 21 нижнего полукорпуса 5. Вертикальное перемещение верхнего 8 и нижнего 9 роторов относительно друг друга позволяет обеспечить поджатие роторов к верхнему 4 и нижнему 5 полукорпусам, обеспечивая плотное поджатие шаров 16 и 19 к поверхностям проточек 15, 17 и эксцентриковой проточке 18 соответственно.The upper semi-body 4 is provided with an annular groove 15 with balls 16 placed in it for movement and rotation (see Fig. 2, 3). On the outer surface of the upper rotor 8, facing towards the upper half-body 4, a reciprocal annular groove 17 is made, to which the balls 16 are pressed. The lower rotor 9 is made with an eccentric groove 18, made on the outer side of the lower rotor 9, facing the see Fig. 2, 3, 4, 5). The offset of the X-axis of the eccentric groove is shown in Fig. 5. Balls 19 are placed in the eccentric groove 18 with the possibility of rotation and sliding along it, installed in the cells of the hoop 20. The hoop 20 is pressed against the lower rotor 9 by the inner end surface 21 of the lower half-body 5. The vertical movement of the upper 8 and lower 9 rotors relative to each other allows to ensure the compression of the rotors to the upper 4 and lower 5 half-shells, providing a tight compression of the balls 16 and 19 to the surfaces of the grooves 15, 17 and the eccentric groove 18, respectively.

Верхний 8 и нижний 9 роторы выполнены с внутренним сквозным отверстием 22, 23 соответственно. В нижней части сквозного отверстия 22 верхнего ротора 8 выполнена проточка 24 большего диаметра (см. фиг.3). В проточку 24 по скользящей посадке установлен выступ 25 нижнего ротора 9. Такая посадка роторов обеспечивает получение практически герметичной внутренней сквозной полости 7, образованной сквозными отверстиями 22, 23 верхнего 8 и нижнего 9 роторов. В нижней части нижнего ротора 9 выполнены сквозные радиальные отверстия 26, открытые во внутреннюю сквозную полость 7 (см. фиг.4, 6). На входе во внутреннюю сквозную полость 7 к нижнему ротору 9 присоединен фильтр 27, обеспечивающий забор чистого воздуха в сквозную полость 7 (см. фиг. 1). На выходе сквозная полость 7 через патрубок 28, закрепленный на верхнем роторе 8, герметично соединена с корпусом 29 крыльчатки, снабженным выпускной трубой 30 с установленными в ней фильтром 31 и емкостью 32 для приема микрочастиц, приближенных к нано-размеру. В нижнем полукорпусе 5 выполнено отверстие 33 вывода остатков продукта, имеющего повышенную зернистость. Upper 8 and lower 9 rotors are made with an internal through hole 22, 23, respectively. In the lower part of the through hole 22 of the upper rotor 8, a groove 24 of a larger diameter is made (see figure 3). The protrusion 25 of the lower rotor 9 is installed in the groove 24 along the sliding fit. Such a landing of the rotors provides a practically sealed internal through cavity 7 formed by through holes 22, 23 of the upper 8 and lower 9 rotors. In the lower part of the lower rotor 9, through radial holes 26 are made, open into the internal through cavity 7 (see Fig.4, 6). At the entrance to the internal through cavity 7, a filter 27 is attached to the lower rotor 9, which ensures the intake of clean air into the through cavity 7 (see Fig. 1). At the outlet, the through cavity 7 through the branch pipe 28, fixed on the upper rotor 8, is hermetically connected to the impeller housing 29, equipped with an exhaust pipe 30 with a filter 31 installed in it and a container 32 for receiving microparticles close to nano-size. In the lower semi-body 5, an opening 33 is made for the output of residues of a product having an increased grain size.

Шары 16 имеют больший диаметр, чем шары 19. Balls 16 have a larger diameter than balls 19.

Верхний 4 и нижний 5 полукорпуса снабжены контурами охлаждения, выполненными в виде обвитых по наружным стенкам корпусов трубок 34 с хладагентом для обеспечения стабильной температуры процессов и предотвращения спекания измельченного материала. В качестве хладагента может быть использована также и вода.The upper 4 and lower 5 half-shells are equipped with cooling circuits made in the form of tubes 34 with refrigerant wrapped around the outer walls of the shells to ensure a stable temperature of the processes and prevent sintering of the crushed material. Water can also be used as a refrigerant.

Вертикальная шаровая мельница работает следующим образом. Vertical ball mill works as follows.

Сырье засыпается в загрузочное устройство 35, установленное на верхней части внешнего корпуса 2 и снабженное дозатором, и подается через загрузочное отверстие 6, выполненное в верхнем полукорпусе 4, в полость между верхним полукорпусом 4 и верхним ротором 8 устройства помола (см. фиг. 1, 3).The raw material is poured into the loading device 35, installed on the upper part of the outer casing 2 and equipped with a dispenser, and fed through the loading hole 6, made in the upper half-shell 4, into the cavity between the upper half-shell 4 and the upper rotor 8 of the grinding device (see Fig. 1, 3).

Первый грубый помол осуществляется шарами 16, увлекающимися с возможностью вращения по кольцевой проточке 15 и ответной кольцевой проточке 17 вращающегося верхнего ротора 8. Пружинные элементы 11 раздвигают верхний 8 и нижний 9 роторы для оказания необходимого давления на шары 16, 19, расположенные в кольцевой проточке 17 и эксцентриковой проточке 18 указанных роторов для обеспечения требуемой степени помола.The first coarse grinding is carried out by balls 16, entrained with the possibility of rotation along the annular groove 15 and the reciprocal annular groove 17 of the rotating upper rotor 8. The spring elements 11 push the upper 8 and lower 9 rotors to provide the necessary pressure on the balls 16, 19 located in the annular groove 17 and eccentric groove 18 of these rotors to ensure the required degree of grinding.

Между верхним ротором 8 и стенкой верхнего полукорпуса 4 выполнен зазор 36, по которому продукт помола под своим весом перетекает к эксцентриковой проточке 18 нижнего ротора 9.A gap 36 is made between the upper rotor 8 and the wall of the upper half-body 4, through which the grinding product flows under its own weight to the eccentric groove 18 of the lower rotor 9.

Шарами 19, установленными с возможностью вращения в ячейки обруча 20 и скольжения по эксцентриковой проточке 18, производится более мелкий помол. Шары 19, скользящие по эксцентриковой проточке 18 и вращающиеся в ячейках обруча 20, поджатого к эксцентриковой проточке 18, вызывают биение и вибрацию, за счет чего выполняется более качественный помол поступившего продукта до требуемого размера (приближенного к нано-размеру). Возникающие биение и вибрация могут быть усилены за счет изменения частоты вращения редукторов с помощью управления электроприводом посредством частотного регулятора 14.Balls 19, installed with the possibility of rotation in the cells of the hoop 20 and sliding along the eccentric groove 18, produce finer grinding. Balls 19, sliding along the eccentric groove 18 and rotating in the cells of the hoop 20, pressed against the eccentric groove 18, cause beating and vibration, due to which a better grinding of the incoming product is performed to the required size (close to nano-size). The resulting beat and vibration can be enhanced by changing the speed of the gearboxes by controlling the electric drive through the frequency controller 14.

Возникающие вибрации способствуют также отделению более мелкой фракции от крупных частиц, который могут оставаться после помола. Помолотый продукт ссыпается в зазор 37, образованный между нижним полукорпусом 5 и нижним редуктором 9, откуда крупные частицы под своим весом и за счет вибрации мельницы через жиклеры отверстия 33 вывода остатков продукта ссыпаются в канал 38 и далее в приемную емкость 39 (см. фиг. 1). Из приемной емкости 39 отходы помола могут быть вновь отправлены на помол.The resulting vibrations also contribute to the separation of the finer fraction from the large particles that may remain after grinding. The ground product is poured into the gap 37 formed between the lower semi-body 5 and the lower gearbox 9, from where large particles under their own weight and due to the vibration of the mill through the nozzles of the hole 33 for removing product residues are poured into the channel 38 and then into the receiving container 39 (see Fig. 1). From the receiving tank 39 grinding waste can be re-sent for grinding.

Мелкая фракция через сквозные радиально расположенные отверстия 26, открытые во внутреннюю сквозную полость 7, всасываются в указанную полость 7 и потоком воздуха, создаваемым крыльчаткой, увлекаются в верхнюю часть, попадают в выпускную трубу 30 с установленным в ней титановым фильтром 31 с отверстиями меньшего размера, чем продукт помола. Крыльчатка приводится во вращение собственным электродвигателем, который условно не показан.The fine fraction is sucked into the specified cavity 7 through the through radial holes 26, open into the internal through cavity 7, and the air flow created by the impeller is entrained in the upper part, enters the exhaust pipe 30 with a titanium filter 31 installed in it with smaller holes, than the milled product. The impeller is driven by its own electric motor, which is not conventionally shown.

Титановый фильтр 31 отсекает мелкую фракцию, и она ссыпается в емкость 32 для приема микрочастиц. Titanium filter 31 cuts off the fine fraction, and it is poured into the container 32 to receive microparticles.

При предлагаемом многоступенчатом измельчении продукта, частицы мелкого помола (приближенного к нано-размеру) перемещаются регулируемым воздушным потоком, а прочие фракции собираются в нижней части мельницы помола и высыпаются через жиклеры отверстия 33 вывода остатков продукта.With the proposed multi-stage grinding of the product, particles of fine grinding (approximately nano-sized) are moved by an adjustable air flow, and other fractions are collected in the lower part of the grinding mill and poured out through the nozzles of the outlet 33 for removing product residues.

Как показали испытания, заявляемая вертикальная шаровая мельница обеспечивает высокую производительность помола, стабильное качество получаемого продукта при измельчении материала достаточно большой начальной фракции.As tests have shown, the inventive vertical ball mill provides high grinding performance, stable quality of the product obtained when grinding material of a sufficiently large initial fraction.

Устройство может быть изготовлено с использованием известных устройств, современных технологий и материалов. В частности, основные элементы устройства могут быть изготовлены из следующих материалов: шары - из нержавеющей стали марки AISI 304, роторы - из стали 40Х, полукорпуса - из стали 45.The device can be manufactured using known devices, modern technologies and materials. In particular, the main elements of the device can be made of the following materials: balls - stainless steel AISI 304, rotors - steel 40X, half-shells - steel 45.

Заявленное устройство может быть использовано в строительной, лакокрасочной, химической, фармацевтической, горнодобывающей и других отраслях промышленности, предпочтительно для измельчения фторопласта, обладающего самым низким коэффициентом сухого трения среди полимеров, в частности, фторопласта-4.The claimed device can be used in construction, paint, chemical, pharmaceutical, mining and other industries, preferably for grinding fluoroplastic, which has the lowest dry friction coefficient among polymers, in particular, fluoroplast-4.

Claims (2)

1. Вертикальная шаровая мельница, содержащая два неподвижных соединенных между собой полых полукорпуса с загрузочным отверстием и установленное в полости между полукорпусами устройство помола, соединенное с электроприводом, снабженным частотным регулятором, устройство помола снабжено внутренней сквозной полостью, образованной сквозными отверстиями, выполненными в соосно установленных вращающихся верхнем и нижнем роторах, соединенных между собой штифтами с возможностью ограниченного вертикального колебания относительно друг друга за счет пружинных элементов, установленных между ними; верхний полукорпус снабжен кольцевой проточкой с уложенными в ней с возможностью перемещения и вращения шарами, поджатыми к ответной кольцевой проточке верхнего ротора; нижний ротор выполнен с эксцентриковой проточкой, в которой с возможностью вращения и скольжения по ней уложены шары, установленные в ячейки обруча, поджатого к нижнему ротору внутренней торцевой поверхностью нижнего полукорпуса; в нижней части нижнего ротора выполнены сквозные радиальные отверстия, открытые во внутреннюю сквозную полость, которая на входе снабжена фильтром, соединенным с нижним ротором, а на выходе через патрубок, закрепленный на верхнем роторе, герметично соединена с корпусом крыльчатки, снабженным выпускной трубой с установленными в ней фильтром и емкостью для приема микрочастиц, при этом в нижнем полукорпусе выполнено отверстие вывода остатков продукта. 1. A vertical ball mill, containing two fixed interconnected hollow half-shells with a loading opening and a grinding device installed in the cavity between the half-shells, connected to an electric drive equipped with a frequency controller, the grinding device is equipped with an internal through cavity formed by through holes made in coaxially mounted rotating upper and lower rotors interconnected by pins with the possibility of limited vertical oscillation relative to each other due to spring elements installed between them; the upper semi-body is provided with an annular groove with balls placed in it with the possibility of movement and rotation, pressed against the reciprocal annular groove of the upper rotor; the lower rotor is made with an eccentric groove, in which balls are placed with the possibility of rotation and sliding along it, installed in the cells of the hoop, pressed against the lower rotor by the inner end surface of the lower half-body; in the lower part of the lower rotor, through radial holes are made, open into the internal through cavity, which at the inlet is equipped with a filter connected to the lower rotor, and at the outlet through a branch pipe fixed to the upper rotor, it is hermetically connected to the impeller housing, equipped with an exhaust pipe with installed in it with a filter and a container for receiving microparticles, while in the lower semi-body there is a hole for the output of product residues. 2. Мельница по п.1, отличающаяся тем, что верхний и нижний полукорпуса снабжены контурами охлаждения, выполненными в виде обвитых по наружным стенкам корпусов трубок с хладагентом.2. The mill according to claim 1, characterized in that the upper and lower half-shells are provided with cooling circuits made in the form of refrigerant tubes wrapped around the outer walls of the shells.
RU2022122847A 2022-08-25 Ball-and-race mill RU2792885C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2792885C1 true RU2792885C1 (en) 2023-03-28

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1394724A (en) * 1962-05-23 1965-04-09 Babcock & Wilcox Co Improvements to ball mills or the like
SU1727888A1 (en) * 1989-04-24 1992-04-23 Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова Unit for processing loose materials
WO2001005878A1 (en) * 1999-07-16 2001-01-25 Soil Enhancement Technologies Llc Small particle polyacrylamide for soil conditioning
RU2528456C1 (en) * 2013-04-18 2014-09-20 Закрытое акционерное общество "Машиностроительная компания "Технэкс" Hammer crusher
RU199456U1 (en) * 2020-03-19 2020-09-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Rotary ball disintegrator for fine grinding

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1394724A (en) * 1962-05-23 1965-04-09 Babcock & Wilcox Co Improvements to ball mills or the like
SU1727888A1 (en) * 1989-04-24 1992-04-23 Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова Unit for processing loose materials
WO2001005878A1 (en) * 1999-07-16 2001-01-25 Soil Enhancement Technologies Llc Small particle polyacrylamide for soil conditioning
RU2528456C1 (en) * 2013-04-18 2014-09-20 Закрытое акционерное общество "Машиностроительная компания "Технэкс" Hammer crusher
RU199456U1 (en) * 2020-03-19 2020-09-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Rotary ball disintegrator for fine grinding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2010014548A (en) Conical-shaped impact mill.
RU2477179C1 (en) Wetted soya bean grinder
CN106111269B (en) Chinese herbal medicine wall-broken grinder
CN205518148U (en) High -efficient rubbing crusher is used in biological medicine production
CN207563016U (en) A kind of circulating material grinding separator of axis stream
CN108057489A (en) A kind of circulating material grinding separator of axis stream
RU2582165C2 (en) Device for mixing and grinding
RU2444407C1 (en) Rotor mill
RU2792885C1 (en) Ball-and-race mill
CN201235306Y (en) Screening apparatus with crushing function
CN205868422U (en) Chinese herbal medicine broken wall rubbing crusher
CN205164902U (en) Chemical industry solid starting material machine of selecting materials
RU2624286C1 (en) Centrifugal device for mixing and grinding
RU2204437C1 (en) Rotary centrifugal grinder
RU55644U1 (en) CENTRIFUGAL MILL OF CONTINUOUS TYPE
CN208839761U (en) Crushing grinding machine
CN104353612A (en) Centrifugal classifier with telescopic and adjustable classifying wheel blades
CN204320662U (en) The scalable adjustment centrifugal classifier of a kind of grading wheel blade
CN102601882B (en) Plastic grinding machine
RU2339509C2 (en) Method of nonmetal materials grinding and device for its realisation
JPH06198207A (en) Agitation mill
RU2546273C1 (en) Worm grinder
RU2755436C1 (en) Rotary centrifugal unit with needle milling units
RU61631U1 (en) DEVICE FOR GRINDING NON-METAL MATERIALS
CN220926641U (en) Starch dehydration device for starch production