RU57147U1 - Трубная мельница - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к трубным мельницам с внутренними классифицирующими устройствами и может быть использовано в промышленности строительных материалов, а также в других отраслях для тонкого измельчения материалов. Трубная мельница содержит цилиндрический футерованный барабан, соединенный неподвижно с опорными цапфами, в которых расположены загрузочное, разгрузочное устройства. Футерованный барабан содержит выходную решетку, неподвижно закрепленную в нем у опорной цапфы с разгрузочным устройством и разделен межкамерными перегородками на расположенные друг за другом загрузочную камеру, камеру грубого помола и камеры тонкого помола. Камера грубого помола с мелющими телами сферообразной формы выполнена в виде футерованной перфорированной обечайки конусообразной усеченной формы, направленная большим основанием к загрузочному устройству и расположенная концентрично и с зазором по отношению к футерованному барабану. Внутри загрузочного устройства неподвижно и концентрично ему расположено перфорированное классифицирующе-подающее устройство, конструктивно повторяющее загрузочное и примыкающее соосно, с совмещением центральных отверстий, к межкамерной перегородке, установленной у загрузочного устройства. Перегородка, разделяющая камеры грубого и тонкого помола выполнена классифицирующей и содержит неподвижно закрепленные и расположенные соосно к футерованному барабану кольцевые перфорированный и сплошной диски, расположенные между ними радиально и без зазоров по отношению к ним и футерованному барабану сплошные и чередующиеся с ними перфорированные лопасти, дополнительное разгрузочное устройство. Сплошные лопасти наклонены к продольной оси футерованного барабана. Перфорированные лопасти установлены радиально футерованному барабану и параллельно его продольной оси и примыкают в радиальном направлении без зазоров к сплошным лопастям у сплошного кольцевого диска сторонами, контактирующими

с классифицируемым материалом и обратными им сторонами примыкают в радиальном направлении без зазоров к сплошным лопастям у перфорированного кольцевого диска. Дополнительное разгрузочное устройство ограничено плоскостям, проходящими по поверхностям кольцевых перфорированного и сплошного дисков, обращенным соответственно в камеры грубого и тонкого помола и выполнено в виде двух конусных обечаек, соединенных неподвижно друг с другом снованиями, установленных коаксиально друг другу и футерованному барабану с образованием конусообразной камеры между собой. Наружная конусная обечайка без зазоров соединена со сплошным кольцевым диском и с перфорированными сплошными лопастями, расположена с кольцевым зазором по отношению к перфорированному кольцевому диску и направлена меньшим основанием в сторону камеры грубого помола. Внутренняя конусная обечайка направлена меньшим основанием в сторону камеры тонкого помола. В классифицирующей перегородке перфорированные и сплошные лопасти, наружная конусная обечайка образуют с перфорированным кольцевым диском передние камеры, а со сплошным кольцевым диском - задние камеры. Задние камеры сообщены с конусообразной камерой. В кольцевой камере образованной футерованным барабаном и футерованной перфорированной обечайкой неподвижно закреплен винтовой конвейер, сообщенный с загрузочной камерой и с передними камерами классифицирующей перегородки. Направление винта конвейера со стороны загрузочного устройства противоположно направлению вращения барабана мельницы, число заходов и высота профиля винта конвейера увеличиваются в направлении камеры тонкого помола. Ширина или диаметр отверстий перфорированного кольцевого диска и отверстий перфорированных лопастей равны ширине или диаметру совмещенных отверстий футерованной перфорированной обечайки, отверстий классифицирующе-подающего устройства, отверстий межкамерной перегородки, разделяющей камеры загрузочную и грубого помола. Технический результат заключается в повышении производительности трубной мельницы и снижении удельного расхода электроэнергии, обеспечиваемых

внутримельничной классификацией сферообразных мелющих тел от крупных к мелким в направлении от начала камеры грубого помола, к ее концу и воздействием на измельчаемый материал мелющими телами крупностью, соответствующей крупности измельчаемых частиц, рациональной организацией процесса внутримельничной классификации измельчаемого материала и его транспортированием в камеры грубого и тонкого помола. Это обеспечивается рациональными конструкциями футерованной перфорированной обечайки, кольцевой камеры с установленными в ней винтовым конвейером, классифицирующей перегородки.

Description

Изобретение относится к оборудования для тонкого измельчения материалов, в частности к трубным мельницам, оснащенным внутримельничными классифицирующими устройствами и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в горной, химической и других отраслях промышленности.

Известен аналог заявленного изобретения - «Шаровая мельница» [А.С. СССР №1435289 В 02 С 17/04 Б.И. №41 1988]. Устройство представляет собой шаровую мельницу, предназначенную для измельчения сыпучих материалов, содержащую привод, корпус в виде усеченного конуса с загрузочной горловиной, разгрузочную горловину, укрепленную со стороны меньшего основания конуса с отношением диаметра разгрузочной горловины к диаметру меньшего основания конуса - d_P:d_k≤1.

Недостатком этой мельницы является то, что по мере образования кондиционных фракций материала в корпусе они не выводятся из зоны измельчения, переизмельчаются. Наличие в мельнице переизмельченного материала затрудняет поступление исходного, снижает эффективность воздействия мелющих тел на неизмельченные частицы.

Известен другой аналог изобретения - «Межкамерная перегородка трубной мельницы» [А.С. СССР №326979 В 02 С 17/18 Б.И. №5 1972]. Устройство представляет собой межкамерную перегородку трубной мельницы, предназначенную для разделения измельченного материала на крупную и мелкую фракции с подачей их в соответствующие камеры. Межкамерная перегородка состоит из двух поперечно установленных в корпусе мельницы параллельных друг другу перфорированного и сплошного дисков с отверстиями в центральных частях, установленных со сторон камер грубого и тонкого помола, соответственно. Между дисками радиально и параллельно продольной оси корпуса мельницы установлены сплошные лопасти, а над каждой из них под углом к ней смонтирована радиально установленная перфорированная

лопасть. В центральной части перегородки расположено разгрузочное устройство с наклонными поверхностями, из которых наружные направлены в сторону камеры грубого помола и имеют окна для прохода мелкой фракции измельчаемого материла на внутренние поверхности, а последние - направлены в сторону камеры тонкого помола. Недостатком межкамерной перегородки является то, что наклон перфорированных лопастей к продольной оси корпуса трубной мельницы приведет к перемещению классифицируемого материла в сторону наклона поверхности, его концентрацию на части перфорированной поверхности. Это вызовет снижение эффективности классификации материала. Частицы материала кондиционных размеров, находящиеся на перфорированной лопасти будут не все проходить через ее отверстия, соскальзывать к окнам разгрузочного устройства и возвращаться в камеру грубого помола, где будут нерационально подвергаться переизмельчению.

Установка над сплошными лопастями наклоненных перфорированных не исключает наличия между ними, сплошным и перфорированным дисками промежутков, в которые с поверхности перфорированных лопастей крупные частицы материала будут проходить, минуя стадию классификации, на сплошные лопасти и перемещаться в камеру тонкого помола. Наличие крупных частиц в камере тонкого помола приведет к снижению эффективности измельчения и качества готового продукта.

Известен ближайший аналог (прототип) заявленного изобретения, как наиболее близкий по совокупности существенных признаков - «Трубная мельница» [Патент на изобретение №2236298 В 02 С 17/06 Б.И. №26 2004] и предназначен для тонкого измельчения материалов. Трубная мельница содержит загрузочное и разгрузочное устройства, цилиндрический футерованный барабан с камерой грубого помола с мелющими телами сферообразной формы, выполненной в виде футерованной перфорированной цилиндрической обечайки с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра барабана и камер тонкого помола, отделенных межкамерными перегородками. Внутри загрузочного устройства соосно, неподвижно и с зазором по отношению

к нему установлено перфорированное классифицирующе-подающее устройство, конструктивно повторяющее загрузочное и примыкающее соосно, с совмещением центральных отверстий к межкамерной перегородке, установленной у загрузочного устройства. В кольцевой камере между перфорированной обечайкой и футерованным барабаном расположен неподвижно закрепленный винтовой конвейер, сообщенный с камерой, расположенной между загрузочным устройством и межкамерной перегородкой и направлением винта конвейера, со стороны загрузочного устройства, противоположным направлению вращения барабана мельницы. Ширина или диаметры совмещенных отверстий перфорированной обечайки и ее футеровки соответственно равны ширине или диаметрам отверстий классифицирующе-подающего устройства и межкамерных перегородок, ограничивающих камеру грубого помола.

Недостатком этой мельницы является то, что измельчение материала в камере грубого помола осуществляется по всей ее длине одним и тем же ассортиментом мелющих тел без учета уменьшения как максимальной, так и средней крупности частиц материала по мере их продвижения вдоль камеры. Так, при измельчении цементного клинкера в трубных мельницах (D×L=3.2×15M, 4×13.5 м и др.) с исходной крупностью частиц менее (40-45)×10^-3 м при трехкамерном варианте согласно рекомендациям организаций, осуществляющих пусконаладочные работы агрегатов, во вторую камеру должны переходить частицы не крупнее 5×10^-3 м.

Постоянный отбор из камеры грубого помола материала, достигающего определенных размеров через отверстия в перфорированной обечайке и ее футеровке снижает коэффициент загрузки измельчаемого материала в направлении к перегородке, отделяющей камеру грубого помола от камеры тонкого помола, уменьшает высоту слоя материала над поверхностью мелющих тел. Согласно рекомендациям организаций, осуществляющих пусконаладочные работы помольных агрегатов цементного производства, высота слоя материала над поверхностью мелющих тел должна составлять

(5÷10)×10^-3 м. Если в начале камеры высота слоя материала будет составлять 10×10^-3 м, то из-за постоянного отбора частиц материала, достигающих определенных размеров, через отверстия в перфорированной обечайке и ее футеровке мелющие тела будут оголяться к концу камеры, их уровень будет превышать уровень материала. Это приведет к снижению эффективности процесса измельчения в конце камеры из-за частичного взаимодействия мелющих тел друг с другом и бронефутеровкой без присутствия в месте удара измельчаемого материала. Увеличение уровня материала в конце камеры до величины 5×10^-3 за счет превышения в начале камеры его уровня до величины большей 10×10^-3 м также приведет к снижению эффективности процесса измельчения, но уже в начале камеры. Снижение будет вызвано демпфирующим эффектом, обусловленным большой величиной прослойки материла между мелющими телами.

Материал, достигший определенных размеров в камере грубого помола, интенсивным потоком поступает через отверстия цилиндрической обечайки и ее футеровки в кольцевую камеру. Количество грубомолотого материала, поступающего в кольцевую камеру постоянно увеличивается в направлении к межкамерной перегородке, разделяющей камеру грубого и тонкого помола. Высота стрелки сегмента материала в кольцевой камере из-за недостаточной транспортирующей способности винтового конвейера может достичь наружной поверхности перфорированной обечайки. Это приведет к «забиванию» кольцевой камеры материалом и существенному снижению эффективности процесса измельчения материала в мельнице. Увеличение кольцевой камеры в радиальном направлении позволит исключить ее «забивание» транспортируемым материалом, но приведет к уменьшению диаметра камеры грубого помола и снижению эффективности процесса измельчения материала из-за уменьшенного в ней количества мелющих тел.

Объемная масса стальных или чугунных мелющих тел с измельчаемым материалом в камере тонкого помола в среднем составляет (4,4÷4,8)×10³ кг/м³. Объемная масса материала, находящегося в кольцевой камере в зависимости

от его исходных характеристик, в среднем может составлять (1÷1,8)×10³ кг/м³. Перемещению винтовым конвейером менее плотного материала через отверстия межкамерной перегородки в камеру тонкого помола будет оказываться большое сопротивление находящейся в ней более плотной средой. Это приведет к скоплению материала у межкамерной перегородки в кольцевой камере и ее «забиванию».

Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности процесса измельчения в трубной мельнице, выражающееся в повышении ее производительности и снижении удельного расхода электроэнергии, обеспечиваемых внутримельничной классификацией сферообразных мелющих тел от крупных к мелким в направлении от начала камеры грубого помола, к ее концу и воздействием на измельчаемый материал мелющими телами крупностью, соответствующей крупности измельчаемых частиц, рациональной организацией процесса внутримельничной классификации измельчаемого материала и его транспортированием в камеры грубого и тонкого помола. Это обеспечивается рациональными конструкциями футерованной перфорированной обечайки, кольцевой камеры с установленным в ней винтовым конвейером, классифицирующей перегородки.

Это достигается тем, что внутри мельницы, включающей привод, опорные цапфы с неподвижно закрепленными в них загрузочным, разгрузочным устройствами и выходной решеткой, неподвижно соединенный с опорными цапфами цилиндрический футерованный барабан, разделенный неподвижно закрепленными в нем межкамерными перегородками на загрузочную камеру, расположенную у загрузочного устройства, расположенную за ней камеру грубого помола с мелющими телами сферообразной формы, образованную расположенной концентрично и с зазором по отношению к внутренней поверхности футерованного барабана неподвижно закрепленной в нем перфориронной обечайкой, футерованной изнутри с совмещением отверстий в ней и неподвижно прикрепленной к ней перфорированной футеровке, кольцевую камеру, образованную футерованным барабаном и вышеуказанной футерованной

перфорированной обечайкой, камеры тонкого помола, последовательно расположенные за камерой грубого помола, перфорированное клас-сифицирующе-подающее устройство, конструктивно повторяющее загрузочное, неподвижно закрепленное и расположенное концентрично ему и примыкающее соосно с совмещением центральных отверстий к межкамерной перегородке, установленной у футерованной перфорированной обечайки со стороны загрузочного устройства и имеющей отверстия, ширина или диаметр которых равны ширине или диаметру отверстий в классифицирующее-подающем устройстве и ширине или диаметрам совмещенных отверстий перфорированной обечайки и ее футеровки, неподвижно закрепленный в кольцевой камере винтовой конвейер, сообщенный с загрузочной камерой с направлением винта конвейера со стороны загрузочного устройства противоположным направлению вращения барабана мельницы согласно предлагаемому решению футерованная перфорированная обечайка выполнена в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к загрузочному устройству, а перегородка, отделяющая камеру грубого помола от камеры тонкого помола выполнена классифицирующей. Классифицирующая перегородка содержит обращенные соответственно в камеру грубого помола перфорированный и камеру тонкого помола сплошной кольцевые диски, неподвижно закрепленные к футерованному барабану, расположенные по отношению к нему соосно и без зазоров, неподвижно прикрепленные к кольцевым дискам, расположенные между ними радиально и без зазоров по отношению к ним и футерованному барабану сплошные лопасти и чередующиеся с ними перфорированные лопасти. Сплошные лопасти наклонены к продольной оси футерованного барабана. Перфорированные лопасти установлены радиально и параллельно продольной оси футерованного барабана и примыкают в радиальном направлении без зазоров к сплошным лопастям у сплошного кольцевого диска сторонами, контактирующими с классифицируемым материалом и обратными им сторонами - у перфорированного кольцевого диска. Классифицирующая перегородка содержит дополнительное разгрузочное устройство,

ограниченное плоскостями, проходящими по поверхностям кольцевых перфорированного и сплошного дисков, обращенным, соответственно в камеры грубого и тонкого помола, выполненные в виде двух усеченных конусных обечаек, соединенных неподвижно друг с другом основаниями и установленных коаксиально друг к другу и футерованному барабану с образованием конусообразной камеры между собой. Наружная конусная обечайка неподвижно без зазоров соединена со сплошным кольцевым диском и с перфорированными и сплошными лопастями, внешней поверхностью расположена с кольцевым зазором по отношению к перфорированному кольцевому диску и направлена меньшим основанием в сторону камеры грубого помола. Внутренняя конусная обечайка направлена меньшим основанием в сторону камеры тонкого помола. В классифицирующей перегородке перфорированные и сплошные лопасти, наружная конусная обечайка образуют с перфорированным кольцевым диском передние камеры, со сплошным кольцевым диском -задние камеры. Передние камеры классифицирующей перегородки сообщены с кольцевой камерой и расположенным в ней винтовым конвейером, а задние камеры сообщены с конусообразной камерой. Ширина или диаметр отверстий перфорированного диска и перфорированных лопастей классифицирующей перегородки равны ширине или диаметрам совмещенных отверстий перфорированной обечайки и ее футеровки. Число заходов и высота профиля винта конвейера увеличиваются в направлении камеры тонкого помола.

На фиг.1 изображен продольный разрез трубной мельницы. На фиг.2 - поперечный разрез футерованного барабана в месте установки классифицирующей перегородки. На фиг.3 изображен вид на классифицирующую перегородку. На фиг.4 - фрагменты футерованного барабана, футерованной перфорированной обечайки и винтового конвейера. На фиг.5 изображен местный разрез классифицирующей перегородки.

Трубная мельница состоит из привода (на фиг. не показан), опорных цапф 1, 2 с неподвижно закрепленными в них, например, болтами загрузочным

3, разгрузочным 4 устройствами. Опорные цапфы расположены по торцам футерованного барабана 5 и соединены с ним соосно и неподвижно, например болтами. В цилиндрическом футерованном барабане неподвижно закреплена, например болтами, выходная решетка 6, которая расположена возле опорной цапфы 2 с разгрузочным устройством 4. Цилиндрический футерованный барабан разделен неподвижно закрепленными в нем, например, болтами расположенными последовательно межкамерной перегородкой 7, классифицирующей перегородкой 8 и межкамерной перегородкой 9 на камеры. Опорная цапфа 1, футерованный барабан 5 и межкамерная перегородка 7 образуют загрузочную камеру 10. За загрузочной камерой в футерованном барабана расположена концентрично и с зазором по отношению к внутренней поверхности футерованного барабана, неподвижно закрепленная в нем, например, через болтовые соединения, межкамерную 7 и классифицирующую 8 перегородки перфорированная обечайка 11, выполненная в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к загрузочному устройству 3. Перфорированная обечайка 11 футерована изнутри неподвижно закрепленной к ней, например, болтами перфорированной футеровкой 12, с совмещением в них отверстий 13. Межкамерная перегородка 7, футерованная перфорированная обечайка 11 и классифицирующая перегородка 8 образуют камеру грубого помола 14, с мелющими телами сферообразной формы (на фиг. не показаны). Межкамерная перегородка 7, футерованная перфорированная обечайка 11, классифицирующая перегородка 8 и футерованный барабан 5 образуют кольцевую камеру 15, в которой установлен винтовой конвейер 16, сообщенный с загрузочной камерой 10. Футерованный барабан 5 и классифицирующая перегородка 8, межкамерная перегородка 9, выходная решетка 6 образуют за камерой грубого помола 14 расположенные соответственно камеры тонкого помола 17 и 18. Внутри загрузочного устройства 3 неподвижно закреплено конструктивно повторяющее его перфорированное классифицирующе-подающее устройство 19, расположенное концентрично ему. Загрузочное устройство может быть выполнено в виде любой известной

конструкции. В данном случае оно выполнено в виде трубошнека. Классифицирующе-подающее устройство примыкает соосно с совмещением центральных отверстий к межкамерной перегородке 7. Классифицирующая перегородка 8 содержит обращенные соответственно в камеру грубого помола 14 перфорированный кольцевой диск 20 и камеру тонкого помола 17 сплошной кольцевой диск 21, которые неподвижно закреплены, например болтами к футерованному барабану 5 и расположены по отношению к нему соосно и без зазоров. Между перфорированным и сплошным кольцевыми дисками неподвижно прикреплены к ним, например, болтами расположенные радиально и без зазоров по отношению к перфорированному 20, сплошному 21 кольцевым дискам, футерованному барабану сплошные лопасти 22 и чередующиеся с ними перфорированные лопасти 23. Ширина перфорированных лопастей и их количество зависят от количества материала, поступающего на их сторону 24, контактирующую с классифицируемым материалом. Сплошные лопасти 22 наклонены к продольной оси футерованного барабана 5. Перфорированные лопасти 23 установлены параллельно продольной оси футерованного барабана и примыкают в радиальном направлении без зазоров у сплошного кольцевого диска 20 к сплошным лопастям 22 сторонами 24, контактирующими с классифицируемым материалом (на фиг. не показан) и сторонами, обратными сторонам 24 примыкают в радиальном направлении без зазоров к сплошным лопастям у перфорированного кольцевого диска 20. Классифицирующая перегородка 8 содержит дополнительное разгрузочное устройство 25, ограниченное плоскостями, проходящими по поверхностям кольцевых перфорированного 20 и сплошного 21 дисков, обращенным соответственно в камеры грубого помола 14 и тонкого помола 17. Дополнительное разгрузочное устройство 25 выполнено в виде двух усеченных конусных обечаек - наружной конусной обечайки 26 и внутренней конусной обечайки 27 соединенных, например, болтами неподвижно друг с другом основаниями, установленных коаксиально друг к другу и футерованному барабану 5 с образованием конусобразной камеры 28 между собой. Наружная конусная обечайка

26 неподвижно без зазоров соединена, например, болтами со сплошным кольцевым диском 21, перфорированными 23 и сплошными 22 лопастями, внешней поверхностью расположена с кольцевым зазором 29 по отношению к перфорированному кольцевому диску 20 и направлена меньшим основанием 30 в сторону камеры грубого помола 14. Внутренняя конусная обечайка 27 направлена меньшим основанием 31 в сторону камеры тонкого помола 17. В классифицирующей перегородке 8 перфорированные лопасти 23, сплошные лопасти 22, наружная конусная обечайка 26 образуют с перфорированным кольцевым диском 20 передние камеры 32, со сплошным кольцевым диском 21 образуют задние камеры 33. Передние камеры 32 сообщены с кольцевой камерой 15 и расположенным в ней винтовым конвейером 16, например, через полости 34, размещенные по периферии перфорированного кольцевого диска 20. Задние камеры 33 сообщены с конусообразной камерой 28, например, через окна 35 в наружной конусной обечайке 26.

Ширина или диаметр отверстий 36 перфорированного кольцевого диска 20 и отверстий 37 перфорированных лопастей 23 равны ширине или диаметру совмещенных отверстий 13 в перфорированной обечайке 11 и ее футеровке 12, отверстий 38 классифицирующе-подающего устройства 19, отверстий 39 межкамерной перегородки 7. Это необходимо для того, чтобы выделить из камеры грубого помола частицы определенной крупности. Число заходов и высота профиля винта h винтового конвейера 16 увеличиваются в направлении камеры тонкого помола 17. Это необходимо для того, чтобы обеспечить эффективное транспортирование материала винтовым конвейером по кольцевой камере к классифицирующей перегородке.

Мельница работает следующим образом. Опорные цапфы 1 и 2 с торцевыми днищами, неподвижно соединенные с цилиндрическим футерованным барабаном 5, приводятся во вращение приводом (на фиг. не показан). Материал, предназначенный для помола, например цементный клинкер, поступает в классифицирующе-подающее устройство 19 и перемещается им через совмещенные центральные отверстия классифицирующе-подающего устройства

19 и межкамерной перегородки 7 в камеру грубого помола 14. При движении материала по классифицирующе-подающему устройству 19 частицы, размер которых меньше ширины или диаметра его отверстий 38, проходят через них в загрузочное устройство 3 и подаются им в загрузочную камеру 10. Крупные частицы материала транспортируются классифицирующе-подающим устройством в камеру грубого помола 14 и подвергаются разрушению мелющими телами, находящимися в камере с образованием частиц, меньших размеров. Частицы материала под воздействием «подпора» вновь поступающего материала, сил гравитации, вращательного движения футерованного барабана, ударов со стороны мелющих тел перемещаются в стороны к межкамерной перегородке 7, перфорированным обечайке 11 и ее футеровке 12, классифицирующей перегородке 8. Частицы материла, достигшие размеров, меньших ширины или диаметра отверстий 36 перфорированного диска 20, отверстий 39 межкамерной перегородки 7, совмещенных отверстий 13 перфорированной обечайки 11 и ее футеровки 12 проходят через указанные отверстия в передние камеры 31 классифицирующей перегородки 8, загрузочную камеру 10, кольцевую камеру 15, соответственно.

Перфорированная обечайка 11 выполнена в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к загрузочному устройству 3. Конусообразная поверхность перфорированной обечайки, футерованной перфорированной футеровкой 12 при вращательном движении футерованного барабана 5 позволяет осуществлять продольную классификацию сферообразных мелющих тел, например шаров. В первых камерах промышленных трубных мельниц преимущественно используется шаровая мелющая загрузка различного ассортимента по крупности. Расположение перфорированной обечайки 11 большим основанием в строну к загрузочному устройству 3 позволяет осуществлять внтуримельничную классификацию шаров от крупных к мелким в направлении от межкамерной перегородки 7 к классифицирующей перегородке 8. По мере продвижения измельчаемого материла вдоль камеры грубого помола 14 уменьшаются как максимальная, так и средняя крупность

его частиц. Уменьшающаяся крупность шаров вдоль камеры грубого помола соответствует уменьшающейся крупности частиц измельчаемого материала, что позволяет интенсифицировать процесс его измельчения. Расположение перфорированной обечайки 11 меньшим основанием к загрузочному устройству 3 приведет к внутримельничной классификации шаров от мелких к крупным в направлении от межкамерной перегородки 7 к классифицирующей перегородке 8. В этом случае мелкие шары будут неэффективно воздействовать на крупные частицы материала в начале камеры, а крупные шары нерационально воздействовать на более мелкие частицы в конце камеры. Это приведет к снижению эффективности измельчения материала как в камере грубого помола, так и в мельнице в целом. Использование в камере грубого помола мелющих тел отличной от сферообразной формы (стержней, цилиндров, призм и др.) не позволит осуществлять их внутримельничную продольную классификацию по размерам.

Мелкофракционный материал, поступивший в загрузочную камеру 10 через загрузочное устройство 3 и отверстия 37 межкамерной перегородки 7 вместе с мелкофракционным материалом, поступившим в кольцевую камеру 15 через совмещенные отверстия 13 перфорированной обечайки 11 и ее футеровки 12 захватывается винтовым конвейером 16 и подается через полости 34, размещенные по периферии перфорированного диска 20 в передние камеры 32 классифицирующей перегородки 8. При этом направление винта конвейера, со стороны загрузочного устройства, должно быть обратно направлению вращения барабана мельницы. Количество мелкофракционного материала в кольцевой камере 15 увеличивается в направлении его транспортирования винтовым конвейером 16 из-за постоянного поступления через совмещенные отверстия 13 перфорированной обечайки 11 и ее футеровки 12. Конусообразная форма футерованной перфорированной обечайки 11 и ее расположение большим основанием в сторону загрузочного устройства 3 обеспечивают постоянное увеличение поперечного сечения кольцевой камеры 15 в направлении транспортирования по ней мелкофракционного материала

и дают возможность размещать в кольцевой камере винтовой конвейер с увеличивающейся высотой профиля винта h. Это позволяет увеличить его транспортирующую способность. Выполнение футерованной перфорированной обечайки цилиндрической формы не позволит увеличивать высоту профиля винта h и транспортирующую способность винтового конвейера в направлении движения транспортируемого им мелкофракционного материала. В случае выполнения перфорированной обечайки 11 конусообразной формы и ее расположения меньшим основанием в сторону загрузочного устройства 3, поперечное сечение кольцевой камеры 15 и высота профиля винта h располагающегося в ней винтового конвейера 16 будут уменьшаться в направлении транспортирования мелкофракционного материла. Его транспортирующая способность будет снижаться. В этом случае, как и в случае с цилиндрической формой футерованной обечайки 11 произойдет превышение количества поступающего в кольцевую камеру 15 мелкофракционного материала над транспортирующей способностью винтового конвейера 16. Это приведет к «забиванию» кольцевой камеры 15 поступающим в нее мелкофракционным материалом, исключит внутримельничную классификацию исходного и измельчаемого в камере грубого помола 14 материала, снизит эффективность работы трубной мельницы.

Увеличение транспортирующей способности винтового конвейера 16 на участках, не справляющихся с количеством поступающего на них мелкофракционного материала целесообразно осуществлять увеличением количества его заходов (на фиг. не обозначены). Длина и количество участков кольцевой камеры 15 с дополнительно установленными заходами винтового конвейера определяются исходя из свойств измельчаемого материала. Например, на всей длине кольцевой камеры устанавливается первый заход винтового конвейера, начиная с трети длины - второй заход, начиная с двух третьей длины - третий заход.

Применение конструкции винтового конвейера 16 с одним заходом и постоянной высотой h профиля винта приведет к необходимости нерационального

увеличения кольцевой камеры 15 в радиальном направлении - это уменьшит камеру грубого помола 14 в радиальном направлении. Соответственно уменьшается масса сферообразных мелющих тел, что вызовет снижение эффективности процесса измельчения материала в камере.

Часть материала, находящегося в камере грубого помола 14 у классифицирующей перегородки 8 и измельченная до размеров, меньших ширины или диаметра отверстий 36 ее перфорированного кольцевого диска 20 поступает через указанные отверстия в передние камеры 32 классифицирующей перегородки. Мелкофракционный материал, поступивший в переднюю камеру 32 через отверстия 36 перфорированного кольцевого диска 20 и через полости 34, размещенные по его периферии при повороте барабана мельницы захватывается сторонами 23 перфорированных лопастей и перемещается по ним в направлении к дополнительному разгрузочному устройству 25.

Ширина или диаметр отверстий 37 перфорированных лопастей 23 должны быть равны ширине или диаметру отверстий 36, 13 и 39 перфорированного кольцевого диска 20, перфорированной футерованной обечайки 11 и ее футеровки, межкамерной перегородки 7, соответственно. Применение отверстий щелевидной формы является предпочтительным перед круглыми и квадратными т.к. позволяет получить более развитую поверхность классификации, обеспечивающую более эффективный процесс разделения частиц материала. Использование щелевидных отверстий предполагает выход продолговатых частиц материала с длиной, превышающей ширину указанных отверстий. Кроме того, длительная промышленная эксплуатация трубных мельниц в промежутках между капитальным и текущими ремонтами (могут составить 2000 часов и более), в условиях измельчения абразивного материала крупношаровой загрузкой происходит увеличение ширины (диаметра) отверстий 36, 13 и 39 перфорированного кольцевого диска 20, перфорированной футерованной обечайки 11 и ее футеровки, межкамерной перегородки 7, соответственно в результате износа. Это приведет к увеличению крупности частиц материала, попадающего в камеру 17 тонкого помола и снижению

эффективности его измельчения в мельнице. В предлагаемой авторами конструкции мелкофракционный материал, направляемый в передние камеры 32 подвергается дополнительной классификации на перфорированных лопастях 22. Износ перфорированных лопастей 23 и увеличение ширины или диаметра их отверстий 37 происходят значительно менее интенсивно, т.к. по их поверхности перемещается только тонкий слой мелкофракционного материала, не оказывающий значительного давления на частицы, проходящие через отверстия 36. Это позволит выделять из направляемого в классифицирующую перегородку материала частицы, крупность которых превышает рациональную крупность для камеры тонкого помола и возвращать их в камеру грубого помола.

Расположение перфорированных 23 и сплошных лопастей 21 без зазоров по отношению к перфорированному 20 и сплошному 21 кольцевым дискам, наружной конусной обечайке 26, цилиндрическому футерованному барабану 5 позволяет исключить перемещение материала из передних камер классифицирующей перегородки 8 в ее задние камеры 33 минуя стадию классификации перфорированными лопастями 23. Наличие указанных зазоров сообщит передние и задние камеры и приведет к частичному переходу из классифицирующей перегородки 8 крупных частиц в камеру тонкого помола 17, а мелких - в камеру грубого помола 14, снизит эффективность измельчения материала в мельнице. Горизонтальное расположение перфорированных лопастей 23 обеспечивает равномерное распределение мелкофракционного материала по ширине их классифицирующих поверхностей, повышают эффективность его классификации. Наклон перфорированной лопасти по отношению к продольной оси футерованного барабана приведет к концентрации материала на ее поверхности у одной стороны, неполному использованию классифицирующей поверхности, снизит эффективность процесса классификации. Наклон сплошных лопастей 22 по отношению к продольной оси футерованного барабана позволяет разделить промежуток между перфорированным 20 и сплошным 21 кольцевыми дисками на изолированные друг от друга

передние 32 и задние 33 камеры, более полно использовать классифицирующую поверхность перфорированного кольцевого диска для прохода мелкофракционного материала через отверстия 36 в передние камеры 32. Расположение сплошных лопастей параллельно продольной оси футерованного барабана приведет к необходимости выполнения чередующихся перфорированных частей перфорированного кольцевого диска 23 со сплошными частями. Это приведет к уменьшению классифицирующей поверхности перфорированного кольцевого диска и снижению эффективности процесса классификации мелкофракционного материала через его отверстия.

Выделенные перфорированными лопастями из мелкофракционного материла частицы, размер которых превышает ширину или диаметр отверстий 36, ссыпаются на наружную конусную обечайку 26 и по ее наружной поверхности, в направлении от большего основания к меньшему основанию 30, возвращаются в камеру грубого помола 14 на доизмельчение. Материал, возвращенный в камеру грубого помола классифицирующей перегородкой 8 позволяет увеличить коэффициент загрузки материала в конце камеры, исключить нерациональное взаимодействие мелющих тел и внутримельничных устройств без присутствия в месте соударений частиц материала, тем самым повысить эффективность процесса его измельчения.

Частицы материала, прошедшие через отверстия 36 перфорированных лопастей попадают на сплошные лопасти 22 задней камеры 33, ссыпаются с них в радиальном направлении при повороте футерованного барабана 5 и через окна 35 в наружной конусной обечайке 26 попадают через конусообразную камеру 28 на наружную поверхность внутренней конусной обечайки 27. Далее они ссыпаются по указанной поверхности в направлении от большего основания внутренней конусной обечайки 27 к ее меньшему основанию 31 и попадают в камеру тонкого помола 17 для дальнейшего диспергирования. Использование чередующихся перфорированных 23 и сплошных 22 лопастей позволяет осуществлять разделение мелкофракционного материала, свободное его перемещение из передних камер 32 в зависимости от крупности частиц

на наружную 26 и внутреннюю 27 конусные обечайки. Использование классифицирующей перегородки 8 позволяет осуществить разделение мелкофракционного материала, поступающего из кольцевой камеры 15 и камеры грубого помола 14 на более крупные и более мелкие фракции и беспрепятственное их перемещение в камеры грубого 14 и тонкого 17 помола, соответственно.

Измельченный до меньших размеров частиц в камере 17 материал через отверстия в межкамерной перегородке 9 поступает в камеру тонкого помола 18, где подвергается окончательному домолу. Далее измельченный материал через отверстия в выходной решетке 6 поступает на разгрузочное устройство 4 и выгружается из мельницы. Количество камер тонкого помола зависит от характеристик измельчаемого материала и требований к дисперсности готового продукта.

Таким образом, рациональные конструкции перфорированной обечайки, кольцевой камеры с установленным в ней винтовым конвейером, классифицирующей перегородки трубной мельницы обеспечивают внутримельничную классификацию сферообразных мелющих тел от крупных к мелким в направлении от начала камеры грубого помола к ее концу и воздействие на измельчаемый материал мелющими телами крупностью, соответствующей крупности измельчаемых частиц, рациональную организацию процесса внутримельничной классификации измельчаемого материала и его транспортирование в камеры грубого и тонкого помола. Это интенсифицирует процесс измельчения материала в мельнице и приведет к повышению ее производительности и снижению удельного расхода электроэнергии.

Claims (1)

1. Трубная мельница, содержащая привод, опорные цапфы с неподвижно закрепленными в них загрузочным, разгрузочным устройствами, неподвижно соединенный с опорными цапфами цилиндрический футерованный барабан с неподвижно закрепленной в нем у опорной цапфы с разгрузочным устройством выходной решеткой, разделенный неподвижно закрепленными в нем межкамерными перегородками на загрузочную камеру, распложенную у загрузочного устройства, расположенную за ней камеру грубого помола с мелющими телами сферообразной формы, образованную расположенной концентрично и с зазором по отношению к внутренней поверхности футерованного барабана неподвижно закрепленной в нем перфорированной обечайкой, футерованной изнутри с совмещением отверстий в ней и неподвижно прикрепленной к ней перфорированной футеровке, кольцевую камеру, образованную футерованным барабаном и вышеуказанной футерованной перфорированной обечайкой, камеры тонкого помола, последовательно расположенные за камерой грубого помола, перфорированное классифицирующе-подающее устройство, конструктивно повторяющее загрузочное, неподвижно закрепленное и расположенное концентрично внутри него и примыкающее соосно с совмещением центральных отверстий к межкамерной перегородке, установленной у футерованной перфорированной обечайки со стороны загрузочного устройства и имеющей отверстия, ширина или диаметр которых равны ширине или диаметрам отверстий в классифицирующе-подающем устройстве и ширине или диаметрам совмещенных отверстий перфорированной обечайки и ее футеровки, неподвижно закрепленный в кольцевой камере винтовой конвейер, сообщенный с загрузочной камерой, с направлением винта конвейера со стороны загрузочного устройства, противоположным направлению вращения барабана мельницы, отличающаяся тем, что футерованная перфорированная обечайка выполнена в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием к загрузочному устройству, перегородка, отделяющая камеру грубого помола от камеры тонкого помола, выполнена классифицирующей, содержащей обращенные соответственно в камеру грубого помола перфорированный и камеру тонкого помола сплошной кольцевые диски, неподвижно закрепленные к футерованному барабану, расположенные по отношению к нему соосно и без зазоров, неподвижно прикрепленные к кольцевым дискам, расположенные между ними радиально и без зазоров по отношению к ним и футерованному барабану сплошные лопасти, наклоненные к продольной оси футерованного барабана и чередующиеся со сплошными лопастями перфорированные лопасти, установленные радиально и параллельно продольной оси футерованного барабана и примыкающие в радиальном направлении без зазоров к сплошным лопастям у сплошного кольцевого диска сторонами, контактирующими с классифицируемым материалом и обратными им сторонами примыкающие в радиальном направлении без зазоров к сплошным лопастям у перфорированного кольцевого диска, классифицирующая перегородка содержит дополнительное разгрузочное устройство, ограниченное плоскостями, проходящими по поверхностям кольцевых перфорированного и сплошного дисков, обращенным, соответственно в камеры грубого и тонкого помола, выполненное в виде двух усеченных конусных обечаек, соединенных неподвижно друг с другом основаниями и установленных коаксиально друг другу и футерованному барабану с образованием конусообразной камеры между собой, при этом наружная конусная обечайка неподвижно без зазоров соединена со сплошным кольцевым диском и с перфорированными и сплошными лопастями и расположена с кольцевым зазором по отношению к перфорированному кольцевому диску и направлена меньшим основанием в сторону камеры грубого помола, а внутренняя конусная обечайка направлена меньшим основанием в сторону камеры тонкого помола, кроме того в классифицирующей перегородке перфорированные и сплошные лопасти, наружная конусная обечайка образуют с перфорированным кольцевым диском передние камеры, а со сплошным кольцевым диском - задние камеры, при этом передние камеры классифицирующей перегородки сообщены с кольцевой камерой, а задние камеры сообщены с конусообразной камерой, ширина или диаметр отверстий перфорированного диска и перфорированных лопастей классифицирующей перегородки равны ширине или диаметрам совмещенных отверстий перфорированной обечайки и ее футеровки, число заходов и высота профиля винта конвейера увеличиваются в направлении камеры тонкого помола.