RU4698U1 - Центробежная мельница - Google Patents

Abstract

Центробежная мельница, содержащая многоступенчатый корпус, расположенный в нем ротор в виде вертикального вала, несущего диски с ударными элементами, диаметр которых ступенчато возрастает по ходу перемещения измельчаемого материала сверху вниз, находящееся под нижним диском рабочее колесо вентилятора, переточную трубу, патрубок загрузки исходного материала и соединенную с корпусом мельницы емкость с патрубком разгрузки измельченного до заданной крупности материала, отличающаяся тем, что емкость, выполненная конической, снабжена конической сужающейся кверху насадкой, установленной концентрично с зазором на вертикальном валу под рабочим колесом вентилятора, при этом зазор сообщен с рабочим пространством верхнего диска трубопроводом, снабженным циклоном.

Description

МЕДЬНИЦА

, Подезная модедь относится к области машиностроения, а именно, к технике измельчения для получения различных высокодисперсных материалов и может быть использована в горной промышленности, порош ковой металлургии, а особенно при измельчении магнитотвердых порошков (магнитотвердых ферритов и порошков на основе редкоземельных металлов - РЗМ), которые затем используются для изготовления анизотропных постоянных магнитов, обладающих внорк1Ь чйаШитными свойствами. Процесс приготовления измельчением порошков для производства анизотропных магнитов методами порошковой металлургии является ос новной технологической операцией, которая играет главную роль для получения продукта (порошка) высокого качества Это значит, что необходимо получить готовый порошок с частицами заданной крупности при исключении попадания в него переизмельченных частиц. Негативной особенностью переизмельченных частиц редкоземельных металлов явля ются их пирофорность (самовозгорание) при прессовании изделий из порошка, а также то, что присутствие переизмельченного порошка в готовом порошке ухудшает технологические свойства последнего, т.е. те свойства, которые необходимы в процессе прессования с целью из готовления анизотропных постоянных магнитов.

С этой точки зрения рассмотрим и проанализируем известные из уровня техники аналогичные центробежные мельницы.

Известна мельница для получения высокодисперсных материалов (см.а.с. СССР № 671838, кл. В02С 13/09, 1975), содержащая много ступенчатый корпус, расположенный в нем ротор в виде вертикального вала, несущеподиски ; с ударными элементами, диаметр которых сту пенчато возрастает по ходу перемещения размалываемого материала

/

М.Кл, В02С 13/14

- N .

сверху вниз, переточные трубы, загрузочный и разгрузочный патрубки и расположенные на торце ротора со стороны нижнего диска рабочее ко;)1есо вентилятора В этой медьнице эффективность измельчения повышается да счет того, что мелкие частицы через переточные трубы вы водштся сразу за последнюю ступень и не переизмельчаются, а недоизмельченные в последней ступени крупные частицы возвращ р:тся в предыдущую ступень.

Недостатками известной конструкции являются низкая эффектив ность межступенной классификации вследствие затруднения эвакуации частиц через переточные трубы, а также сокращение за счет установки переточных труб радиальной протяженности зоны центробежно-противо точной классификации. Вследствие этого большая часть уже измельченных до требуемого размера частиц не выводится из каждой ступени, подвергаясь повторному ударному нагружению и переизмельчается, что ведет к снижению производительности, увеличению удельных энергозатрат и износа ударных элементов.

Кроме того, поскольку диаметр ступеней увеличивается по ходудвижения материала, в каждой ступени устанавливается своя граница разделения и дисперсный состав готовой пыли, выносимой из каждой ступени, различен. Это обстоятельство снижает равномерность получаемого готового порошкообразного продукта.

Указанные недостатки разрешены в другой известной центробежной мельнице (вм.а,с,СССР № 1080854, кл, В02С 13/14, 1983,). Она содержит многоступенчатый корпус, расположенные в нем ротор в виде вертикального вала, несущего диски с ударными элементами, диаметр ко торых ступенчато возрастает по ходу перемещения размалываемого материала сверху вниз, и находящееся под нижним диском рабочее колесо вентилятора, переточную трубу, патрубок загрузки исходного материала и соединенную с корпусом мельницы емкость с патрубком разгрузки из мельченного до заданной крупности материала, при этом вал ротора со

стороны нижнего диска выполнен с центральным отверстием, а также радиальными окнами, расположенными на уровне междисковых пространств,

Данная мельница, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой, принята в качестве прото типа,

Достоинством мельницы является то, что в ней обеспечивается примерное постоянство границ и разделения и дисперсного состава выносимых в готовый продукт частиц из разных ступеней и способствует повышению равномерности готового порошка (см.предпоследний абзац описания изобретения по а.с № 1080854)о

Однако и в этой мельнице не исключен механический унос переизмельченных частиц частицами готового продукта, И объясняется это тем, что в известной мельнице нет конструктивных признаков, которые бы обусловили очистку (или отделение) готового порошка от переиз мельченных частиц перед выходом из мельницы. А отсюда - пирофорность готового продукта и снижение его технологических свойств, что помешает использованию его при прессовании в процессе изготовления анизотропных постоянных магнитов.

Высокую эффективность измельчения и одновременной классифика ции измельченного материала для получения готового порошка с частицами заданной крупности обеспечит предлагаемая центробежная мельница. Она, как и прототип содержит многоступенчатый корпус, располо женный в нем ротор в виде вертикального вала, несущего диски с ударными элементами, диаметр которых ступенчато возрастает по ходу пе ремещения измельчаемого материала сверху вниз, находящееся под нижним диском рабочее колесо вентилятора, переточную трубу, патрубок загрузки исходного материала и соединенную с корпусом мельницы ем кость с патрубком разгрузки измельченного до заданной крупности материала.

типа тем, что емкость, выполненная конической, снабжена конической сужающейся кверху насадкой, установленной концентрично с зазором на вертикальном валу под рабочим колесом вентилятора, при этом заisop сообщен с рабочим пространством верхнего диска трубопроводом, снабженньш циклоном.

Заявляемая центробежная мельница отвечает всем критериям па тентоспособности полезной модели.

Мельница является новой, т,к, она неизвестна из уровня техники, о чем свидетельствует анализ, проведенный ВЕше, известных мельниц по а.с. СССР № 671838 и по а,с. СССР № 1080854,

Заявляемая центробежная мельница соответствует требованию промышленной применимости. Ничто в мельнице не противоречит ее использованию в промышленности, каждый конструктивный признак мельницы выполним и воспроизводим и не препятствует достижению усматриваемого заявителем технического результата. Подтверждение тому - представляемое ниже описание центробежной мельницы в статике и работы ее,

На представленном чертеже изображена центробежная мельница,продольный разрез.

Стрелкой I- обозначена подача исходного материала, стрел кой - обозначен возврат недоизмельченного материала на повтор ное измельчение, стрелкой движение готового материала,

стрелкой О обозначено движение переизмельченного материала,

стрелкой показано движение очищенного от материала газа,

стрелками обозначено движение мелкодисперсного материала.

Мельница содержит многоступенчатый корпус I с патрубком 2 за грузки исходного материала, расположенный в корпусе I ротор в виде вертикального вала 3, несущего диска 4 с ударными элементами 5, диаметр которьж ступенчато возрастает по ходу перемещения измельчаемого материала сверху вниз. Пространство между верхним диском 4 и корпусом I сообщено с пространством между нижним диском 4 и корпусом I переточной трубой 6,

в корпусе расположенонаходящ -ся на валу 3 под нижним диском 4 рабочее кояесо вентилятора /. С корпусом I соединена емкость 8, выполненная в виде конического бункера для приема измельченного продукта из корпуса I. В нижней части емкости 8 размещен патрубок 9 разгрузки измельченного материала. Емкость 8 снабжена конической сужающейся кверху насадкой Ю, расположенной в емкости 8 и уста новленной концентрично с зазором II на валу 3 под рабочим колесом вентилятора 7, При этом зазор II сообщен с рабочим пространством 12 верхнего диска 4 трубопроводом 13,снабженным циклоном 14, Верти кальный вал 3 соединен с приводом вращения (на чертеже не показан).

На внутренней стенке корпуса I напротив ударных элементов 5 дисков 4 размещены отбойные плиты 15,16,17, выполненные в виде колец.

Рабочее пространство последнего (нижнего) и предпоследнего дисков 4 соединены с центральной частью вентиляторного колеса 7 с помощью наклонных переточных патрубков 18. Рабочее пространство вентиляторного колеса 7 и емкости 8 соединены между собой через кольцевую щель 19,

Мельница работает следующим образом.

Исходный материал подается через патрубок 2 в корпус I, попадает под вращающиеся с высокой скоростью ударные элементы 5 верхнего .писка 4, отбрасывается на отбойную; плиту 15, измельчается за счет многократных соударений с ударньми элементами 5 и отбойной плитой 15 и поступает на нижерасположенный диск 4,

Здесь измельченный материал поступает в зону центробежно-про тивоточной классификации, в которой крупные частицы за счет преобладания действия центробежных сил движутся к периферии диска 4, попадают под ударные элементы 5 и разрушаются, а мелкодисперсные частицы, за счет преобладания аэродинамических сил, создаваемых лопатками колеса вентилятора 7, выносятся в центральную часть рабочей зоны и через наклонные переточные патрубки 18 и кольцевую щель 19

т /)

удаляются в емкость 8, Измельченный на второй ступени материал постуi пает на диск 4 последней нижней ступени и процессы измельчения и разделения частиц по крупности повторяются, при этом мелкодисперс ный материал удаляется в емкость 8, а крупный поступает через переточную трубу б на предыдущую вторую ступень и процессы измельчения и разделения многократно повторяются.

Высокодисперсный материал через кольцевую щель 19 поступает в коническую емкость 8, где за счет центробежных сил измельченный порошок прижимается к стенкам емкости 8, а за счет гравитационной силы стекает по ней к патрубку 9 разгрузки измельченного до заданной крупности материала

Вследствие образования разрежения по оси вращающегося вертикального вала 3 и повышенного давления у стенки емкости 8 образуется восходящий внутренний пылегазовый поток, устремляющийся в коническую суженную кверху насадку Ю. Здесь в зазоре II происходит отделение измельченного до заданной крупности материала и осаждение его за счет центробежных сил на стенках насадки 10 от газа, содержащего переизмельченный материал. Газ с переизмельченным материалом уходит в трубопровод 13, а измельченный до заданной крупности материал стекает по стенкам насадки 10 вниз и далее в нижнюю часть емкости 8 к патрубку 9 разгрузки.

Газ с переизмельченным материалом по трубопроводу 13 поступа ет в циклон 14, где происходит окончательное отделение газа от частиц порошка, и затем газ по трубопроводу 13 поступает в рабочее пространство верхнего диска 4, где уже идет новый цикл измельчения исходного материала.

Выполнение переточных патрубков 18 наклонными позволяет раци онально использовать центробежные силы при транспортировании мелкодисперсного материала из рабочих пространств дисков 4 в емкость 8 и избежать налипания частиц материала на стенки переточных патрубков 18.

,, 1 : оъИоч

S7

Использование предлагаемой конструкции центробежной мельницы позволяет изменять, при необходимости, граничный размер частиц готового материала как за счет изменения расхода пылегазовой смеси в трубопроводе 13 так и путем изменения конструкции насадки 10,

Внедрение предлагаемой центробежной мельницы в производство порошков на основе редкоземельных металлов для изготовления анизотропных постоянных магнитов приведет за счет исключения переиз мельченного материала в готовом порошке к повьшению качества по рошков, равно как и к повышению магнитных свойств изделий из них.

3 {О)

Claims (1)

1. Центробежная мельница, содержащая многоступенчатый корпус, расположенный в нем ротор в виде вертикального вала, несущего диски с ударными элементами, диаметр которых ступенчато возрастает по ходу перемещения измельчаемого материала сверху вниз, находящееся под нижним диском рабочее колесо вентилятора, переточную трубу, патрубок загрузки исходного материала и соединенную с корпусом мельницы емкость с патрубком разгрузки измельченного до заданной крупности материала, отличающаяся тем, что емкость, выполненная конической, снабжена конической сужающейся кверху насадкой, установленной концентрично с зазором на вертикальном валу под рабочим колесом вентилятора, при этом зазор сообщен с рабочим пространством верхнего диска трубопроводом, снабженным циклоном.