SU1470335A1

SU1470335A1 - Устройство дл измельчени

Info

Publication number: SU1470335A1
Application number: SU874219885A
Authority: SU
Inventors: Валентин Никитич Потураев; Игорь Андреевич Шуляк; Анатолий Петрович Арчаков; Леонид Моисеевич Черный; Андрей Андреевич Ширяев
Original assignee: Институт Геотехнической Механики Ан Усср
Priority date: 1987-04-02
Filing date: 1987-04-02
Publication date: 1989-04-07

Abstract

Изобретение относитс к области измельчени материалов при помощи мелющих тел, свободно загруженных и интенсивно перемещающихс в помольной камере под действием сил инерции, и может быть использовано в горнорудной, металлургической, химической промышленности и других отрасл х народного хоз йства, перерабатывающих большие объемы сырьевых материалов. С целью интенсификации процесса устройство дл измельчени включает станину, помольную камеру, установленную с возможностью вращени вокруг своей оси, эксцентриковый приводной механизм, шатун переменной длины, расположенный в плоскости, перпендикул рной оси помольной камеры, жестко св занный с последней и шарнирно-с приводным эксцентриковым механизмом и со станиной. Применение устройства, например, дл измельчени твердых материалов позвол ет за счет периодических неравномерных вращательных движений существенно интенсифицировать движение мелющих тел, что дает возможность не только увеличить удельную производительность процесса, но и получить продукт более тонкого помола в аппаратах значительно меньших габаритов. 8 ил.

Description

I

Изобретение относитс к области измельчени материалов при помощи мелющих тел, свободно загруженных и интенсивно пере- мещающихс в помольной камере под действием сил инерции, и может быть использовано в горнорудной, металлургической, химической промыщленности и других отрас- л х народного хоз йства, перерабатывающих больщие объемы сырьевых материалов.

Цель изобретени - интенсификаци процесса измельчени .

В отличие от известных устройств со свободной загрузкой, где мелюща среда толстым слоем скапливаетс у одной стенки помольного барабана, создава неоднородные услови измельчени истиранием в слое (более благопри тные на периферии и менее - в центре, вплоть до малоподвижного дра, где практически не происходит измельчени ), в предлагаемом устройстве переменные по величине и направлению тангенциальные силы инерции распредел ют более равномерно мелющие тела по внутренней поверхности барабана, уменьщают тол- сло мелющей среды и вызывают в ней интенсивные дифференциальные послое- вые движени , так как действие сил инерции последовательно и эффективно передаетс от периферийных слоев к центральным.

Возникающие при определенных значени х заполнени помольной камеры автоколебательные поворотные движени малоподвижного дра по нижерасположенным сло м мелющих тел стимулируют работу

4

О СО

со

ел

сил трени -скольжени в барабанных мельницах . Поэтому целенаправленное возбуждение таких колебаний в загрузке существенно повышает эффективность помола.

На фиг. 1-3 схематично изображены циклограммы произвольной точки барабанной помольной камеры, силы, действующие на мелющие тела, и контуры мелющей среды (дл равномерно вращающегос барабана, неравномерно вращающегос барабана и барабана, соверщающего поворотные колебани ); на фиг. 4-7 - кинематические схемы мельницы дл реализации способа измельчени в движущемс по круговой траектории барабана, совершающем при этом

10

шарнир О находитс внутри круга, описанного центром масс помольной камеры, т. е. , где R - радиус-эксцентриситет эксцентриковых валов. На фиг. 5 изображен противоположный случай, когда . На фиг. 6 и 7 изображены схемы устройства, в которых щатун переменной длины щарнир- но св зан посредством помольной камеры не с эксцентриковым приводным механизмом а со станиной. В этом случае звено переменной длины 5 жестко св зано с камерой 1, шарнирно установленной посредством подшипниковых опор 3 в станине 9, а другим соединено с щарниром 7 кривощипа (эксцентрикового вала) 6. Устройство на фиг. 6

неравномерное вращение (фиг. 4) или пово- от устройства фиг. 7 отличаетс соотноше- ротные колебани (фиг. 5); а также мельниц нием F н R.

Мельница работает следующим образом.

Эксцентриковые валы 6, враща сь с угловой скоростью (О, посредством рамы 3 сообс барабаном, совершающим чисто поворотные колебани (фиг. 6) и неравномерное вращательное движение (фиг. 7) с неподвижной осью; на фиг. 8 - конструктивна

щают помольной камере I движение по крусхема устройства дл реализации способа, 20 говой траектории. Этот тип движени при иллюстрирующего работу устройства.фиксированной ориентации помольной камеры

Устройство работает следующим образом. В помольную камеру загружают материал и мелющие тела. Затем помольную камеру

в пространстве создает переменный вектор нормальных к поверхности барабана сил инерции, действующих на мелющую запривод т в движение (неравномерное вра- грузку 2, вызыва интенсивные соударени щение). За счет соударени мелющих тел, мелющих тел между собой и с помольной их послойного относительного перемещени камерой. Попадающие между мелющими те- и перемещени относительно стенок помоль- лами 2 частицы материала измельчаютс , ной камеры происходит измельчение мате- В данной конструкции ориентаци помоль- риала. Движение помольной камеры может ной камеры в процессе ее движени по кру- исчерпыватьс неравномерным периодиче- зо говой траектории мен етс так, что на круговое поступательное движение накладываетс вращательное неравномерное, так как помольна камера имеет возможность вращатьс в подшипниковой опоре 4 внутри обечайки 5 рамы 3. Ориентаци камеры заским вращением или сочетатьс с другими видами движени , например, круговыми колебани ми. В последнем случае процесс измельчени происходит наиболее интенсивно . Поворотные колебани помольной камеры существенно увеличивают подвижность даетс углом отклонени ф звена 7 от верти- мелющих тел за счет воздействи на них

тангенциальной по отношению к поверхности помольной камеры инерционной силы (F,,,) переменной величины и направлени . Эта

кали. Переменность длины св зующего звена 7 - необходимое условие неравномерности его вращени при равномерном круговом движении одного из концов, так как рассто ние между шарниром 8 и центром совершающей круговое движение помольной камеры непрерывно мен етс .

сила значительно увеличивает скорость скольжени мелющих тел относительно помольной камеры (что приводит к положительному эффекту даже в случае, когда загрузка представлена одним массивным телом ) и скорость межслоевого скольжени

40

В случае на фиг. 4-7 угол ф монотонно возрастает, т. е. вращение помольной камеры хоть и неравномерное, осуществл етс в одв массе мелющих тел, способству интен- , ном направлении. В случае на фиг. 5 помольна камера совершает поворотные колебани с амплитудой, определ емой углом

д

сивному истиранию.

На фиг. 4 изображена помольна камера 1 с технологической загрузкой 2, например шарами и измельчаемым материалом, установлена на раме 3 посредством подшипниковой опоры 4, расположенной между Q создаваемые неравномерным вращательным помольной камерой 1 и обечайкой 5 рамы движением камеры, существенно интенсифи- с возможностью б гащени вокруг собственной оси. Рама 3 установлена на эксцентриковых валах 6, размещенных в подшипниковых узлах станины 9. На помольной камере 1 жестко крепитс один конец з-вёна-jiepe- 55 6, 7, неравномерное периодическое вращаменной длины 7, другой конец которого сТРтельноё д-аижение реализуетс в чистом виде.

единен с шарниром 8, установленным на Кривошип 6 вращаетс с посто нной угло- станине 9. В случае, изображенном на фиг. 4, вой скоростью со, вызыва неравномерные

arctg-fr., Дополнительные силы инерции.

цируют движение мелющей среды в тангенциальном направлении, вызыва послойные движени в загрузке.

В конструкци х, изображенных на фиг. 2,

от устройства фиг. 7 отличаетс соотноше- нием F н R.

щают помольной камере I движение по крумеры

в пространстве создает переменный вектор нормальных к поверхности барабана сил инерции, действующих на мелющую задаетс углом отклонени ф звена 7 от верти-

В случае на фиг. 4-7 угол ф монотонно возрастает, т. е. вращение помольной камеры хоть и неравномерное, осуществл етс в одном направлении. В случае на фиг. 5 помольна камера совершает поворотные колебани с амплитудой, определ емой углом

создаваемые неравномерным вращательным движением камеры, существенно интенсифи- 6, 7, неравномерное периодическое вращад

создаваемые неравномерным вращательным движением камеры, существенно интенсифи- 6, 7, неравномерное периодическое вращаarctg-fr ., Дополнительные силы инерции.

создаваемые неравномерным вращательным движением камеры, существенно интенсифи- 6, 7, неравномерное периодическое вращацируют движение мелющей среды в тангенциальном направлении, вызыва послойные движени в загрузке.

В конструкци х, изображенных на фиг. 2,

вращени св зующего звена переменной длины 5, а вместе с ним и неравномерные периодические вращени помольной камеры 1.

В конструкции на фиг. 7 () имеют место неравномерные вращени камеры в одном направлении, а на фиг. 6 () изображена конструкци , реализующа поворотные колебани в чистом виде. Качественные отличи в распределении мелющей среды по объему помольной камеры в традиционных барабанных шаровых мельницах и в мельницах предлагаемой конструкции, реализующих чисто неравномерные периодические вращени , приведены на фиг. I-3.

Применение устройства дл измельчени твердых материалов позвол ет существенно интенсифицировать движение мелющих тел в помольных ка.мерах традиционных барабанных и центробежных мельниц, что влечет за собой увеличение удельной производительности процесса и дает возможность достичь более высоких показателей (например, по тонине помола) в аппаратах значительно меньщих габаритов. Это обусловлено, во- первых, самим фактом возникновени тангенциальных инерционных сил, порождаемых неравномерными вращени ми помольной камеры и способствующих передаче в мелющую среду периодических тангенциальных инерционных импульсов, интенсифицирующих даже при незначительных неравномерных вращени х движение в застойных зонах; во-вторых - значительной величиной этих инерционных сил, котора не ограничена критическими режимами, характерными дл центробежных сил, поэтому даже при ограниченной конструктивной амплитуде поворотных колебаний тангенциальна сила инерции может быть достаточно велика за

0

счет увеличени частоты вращени привода. При этом отдельное мелющее тело, наход щеес изолированно в барабане, совершающем , например, поворотные колебани , за полупериод колебаний получит тангенциальный импульс, который подбросит его в верхнюю часть помольной камеры, а при загрузке барабана множеством мелющих тел возможно реализовать режимы типа водоп адного в барабанных мельницах, но со значительно большими скорост ми падени мелющих тел, обусловленных не столько ускорением, сколько большой начальной скоростью отрыва тела от поверхности барабана. Наконец , интенсивность помола по сравнению с барабанными равномерно вращающимис мельницами существенно увеличитс , так как цикличность процессов в предлагаемом способе и устройствах в 2л раз выше, где л - отношение частоты неравномерных периодических вращений к частоте вращени 0 обычных мельниц.

Предлагаема конструкци мельницы позвол ет довольно просто осуществить неравномерное периодическое вращение помольной камеры (в случае инерционных мельниц - без дополнительного привода).

5

30

35

Claims

Формула изобретени

Устройство дл измельчени , включающее станину, помольную камеру, установленную с возможностью вращени вокруг своей оси и эксцентриковый приводной механизм , отличающеес тем, что, с целью интенсификации процесса, оно снабжено шатуном переменной длины, расположенным в плоскости, перпендикул рной оси помольной камеры, жестко св занным с последней и шарнирно с приводным эксцентриковым механизмом и со станиной.

Fap.

и} cffrrst

(ц§

ие.1

cu-ajft C(Jft 2ff}

((

РцЬ

4

.

C(} Ctjft)

filS.

.З

X

ч

/

ФигЛ

сриг.б

7

UJ