Ударно-центробежная мельница

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие НПО Центр(72) Авторы Бородавко Владимир ИвановичВоробьв Владимир ВасильевичГуринович Владимир ВикторовичИванов Евгений НиколаевичКозин Александр ЮрьевичКрасильников Владимир АлександровичТаболич Андрей ВикторовичШиманович Птр Павлович(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие НПО Центр(57) Ударно-центробежная мельница, содержащая соединенные между собой ударноцентробежную дробилку и воздушный классификатор, причем дробилка содержит корпус,ускоритель, установленный внутри корпуса на вертикальном валу, отбойные элементы,закрепленные на внутренней поверхности корпуса с конструктивным зазором по отношению к ней и с образованием с ускорителем зоны дробления, воронку для подачи материала в ускоритель, неподвижно установленную непосредственно над ускорителем и отбойными элементами с конструктивным зазором по отношению к ним, трубу для подачи исходного материала в воронку и патрубки для подачи воздуха в мельницу, расположенные в нижней части корпуса, а воздушный классификатор содержит полый корпус с камерой разделения материала, средства для разделения прошедшего дробление материала, средства для возвращения отделенных крупных частиц материала в ускоритель дробилки для доизмельчения, патрубок для вывода отделенных мелких частиц материала вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса, при этом воздушный классификатор расположен непосредственно над ударно-центробежной дробилкой и 100412014.04.30 соединен с ней таким образом, что конструктивный зазор между внутренней поверхностью корпуса дробилки и отбойными элементами непосредственно сообщается с камерой разделения материала воздушного классификатора, отличающаяся тем, что ударноцентробежная дробилка содержит по меньшей мере один уплотнительный узел, состоящий из кольцевой канавки, выполненной в верхнем диске ускорителя, и кольца, закрепленного на нижней поверхности воронки и взаимодействующего с кольцевой канавкой.(56) 1.2297283, МПК 02 23/12, 2007. 2. Карпов А.А., Филипьев С.Н., Васин Е.А. и др. Применение центробежно-ударного дробильно-размольного оборудования при переработке конвертерных и доменных шлаков. В сб. Центробежная техника - высокие технологии. Материалы 3-й Международной научно-технической конференции (Минск, 9-11 сентября 2008). - Минск, 2008. - С. 143149, рис. 1. Полезная модель относится к устройствам для ударно-центробежного измельчения(центробежным мельницам) и может найти применение в строительной, горнодобывающей, химической, металлургической и других отраслях промышленности для измельчения различных рудных и нерудных материалов. Известно устройство для измельчения материалов (ударно-центробежная мельница),содержащее соединенные между собой ударно-центробежную дробилку и воздушный классификатор, причем дробилка содержит корпус, ускоритель, установленный внутри корпуса на вертикальном валу, отбойные элементы, закрепленные на внутренней поверхности корпуса без зазора по отношению к ней и с образованием с ускорителем зоны дробления, воронку для подачи материала в ускоритель, неподвижно установленную непосредственно над ускорителем с зазором по отношению к нему, трубу для подачи исходного материала в воронку и патрубки для подачи воздуха в мельницу, расположенные в нижней части корпуса, а воздушный классификатор содержит полый корпус с камерой разделения материала и средства для возврата крупных частиц в ускоритель дробилки для доизмельчения, патрубок для вывода отделенных мелких частиц материала вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса, при этом воздушный классификатор расположен непосредственно над ударно центробежной дробилкой и соединен с ней таким образом, что зона дробления дробилки непосредственно сообщается с камерой разделения материала воздушного классификатора 1. Однако известная мельница не обеспечивает высокую эффективность измельчения материала. Данный недостаток связан с тем, что вылетающий из ускорителя материал отклоняется вверх восходящим воздушным потоком, создаваемым в мельнице внешним вентилятором, и ударяется об отбойные элементы не под прямым углом. При этом мелкие частицы отклоняются на максимальный угол, что приводит к снижению эффективности измельчения материала. Известна также ударно-центробежная мельница, содержащая соединенные между собой ударно-центробежную дробилку и воздушный классификатор, причем дробилка содержит корпус, ускоритель, установленный внутри корпуса на вертикальном валу,отбойные элементы, закрепленные на внутренней поверхности корпуса с конструктивным зазором по отношению к ней и с образованием с ускорителем зоны дробления, воронку для подачи материала в ускоритель, неподвижно установленную непосредственно над ускорителем и отбойными элементами с конструктивным зазором по отношению к ним,трубу для подачи исходного материала в воронку и патрубки для подачи воздуха в мельницу, расположенные в нижней части корпуса, а воздушный классификатор содержит по 2 100412014.04.30 лый корпус с камерой разделения материала, средства для разделения прошедшего дробление материала, средства для возврата отделенных крупных частиц материала в ускоритель дробилки для доизмельчения, патрубок для вывода отделенных мелких частиц материала вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса, при этом воздушный классификатор расположен непосредственно над ударно-центробежной дробилкой и соединен с ней таким образом, что конструктивный зазор между внутренней поверхностью корпуса дробилки и отбойными элементами непосредственно сообщается с камерой разделения материала воздушного классификатора 2. Недостатком известной мельницы являются высокие энергозатраты при измельчении материала. Этот недостаток связан с тем, что на входе вращающегося ускорителя создается сильное разрежение (вращающийся ускоритель работает как вентилятор). При вращении в конструктивном зазоре между ускорителем и воронкой возникает воздушный поток,направленный к центру ускорителя. При этом часть готового материала вместе с воздушным потоком попадает в ускоритель и подвергается повторному дроблению, что приводит к увеличению энергозатрат, т.к. часть электроэнергии тратится на создание воздушного потока, возникающего в зазоре между ускорителем и воронкой, и переизмельчению готового продукта. Задача полезной модели состоит в снижении энергозатрат путем существенного сокращения повторного попадания готового материала в ускоритель за счет уменьшения воздушного потока в зазоре между ускорителем и воронкой. Сущность полезной модели заключается в том, что для решения поставленной задачи путем указанного технического результата ударно-центробежная мельница, содержащая соединенные между собой ударно-центробежную дробилку и воздушный классификатор,причем дробилка содержит корпус, ускоритель, установленный внутри корпуса на вертикальном валу, отбойные элементы, закрепленные на внутренней поверхности корпуса с конструктивным зазором по отношению к ней и с образованием с ускорителем зоны дробления, воронку для подачи материала в ускоритель, неподвижно установленную непосредственно над ускорителем и отбойными элементами с конструктивным зазором по отношению к ним, трубу для подачи исходного материала в воронку и патрубки для подачи воздуха в мельницу, расположенные в нижней части корпуса, а воздушный классификатор содержит полый корпус с камерой разделения материала, средства для разделения прошедшего дробление материала, средства для возвращения отделенных крупных частиц материала в ускоритель дробилки для доизмельчения, патрубок для вывода отделенных мелких частиц материала вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса, при этом воздушный классификатор расположен непосредственно над ударноцентробежной дробилкой и соединен с ней таким образом, что конструктивный зазор между внутренней поверхностью корпуса дробилки и отбойными элементами непосредственно сообщается с камерой разделения материала воздушного классификатора,отличается тем, что ударно-центробежная дробилка содержит по меньшей мере один уплотнительный узел, состоящий из кольцевой канавки, выполненной в верхнем диске ускорителя, и кольца, закрепленного на нижней поверхности воронки и взаимодействующего с кольцевой канавкой. Полезная модель поясняется фигурой - общий вид ударно-центробежной мельницы,разрез в вертикальной плоскости. Ударно-центробежная мельница содержит соединенные между собой ударно-центробежную дробилку и воздушный классификатор, например центробежно-инерционный классификатор. Ударно-центробежная дробилка содержит корпус 1, ускоритель 2, установленный внутри корпуса 1 на вертикальном валу 3, отбойные элементы 4, закрепленные на внутренней поверхности корпуса 1 с конструктивным зазором 5 по отношению к ней и с образованием с ускорителем 2 зоны 6 дробления, воронку 7 для подачи материала в 3 100412014.04.30 ускоритель 2, неподвижно установленную непосредственно над ускорителем 2 и отбойными элементами 4 с конструктивным зазором по отношению к ним, уплотнительный узел, расположенный между воронкой 7 и ускорителем 2 и состоящий из кольцевой канавки 8, выполненной в верхнем диске ускорителя 2, и кольца 9, закрепленного на нижней поверхности воронки 7 и взаимодействующего с кольцевой канавкой 8, трубу 10 для подачи исходного материала в воронку 7 и патрубки 11 для подачи воздуха в мельницу. Воздушный классификатор, в частности центробежно-инерционный, содержит полый корпус 12 с камерой 13 разделения материала, опорную корпусную деталь, выполненную в виде обечайки 14 и расположенную в верхней части корпуса 12, цилиндроконическую вставку 15, расположенную по оси корпуса 12, средства для разделения прошедшего дробление материала в виде поворотных в горизонтальной плоскости лопаток 16, равномерно расположенных по окружности корпуса между обечайкой 14 и цилиндроконической вставкой 15, средства для возврата отделенных крупных частиц материала в ускоритель 2 на доизмельчение, выполненные в виде течек 17, равномерно расположенных с зазором между собой по окружности корпуса 12 и верхним концом соединенных с корпусом 12 и обечайкой 14, патрубок 18 для вывода отделенной мелкой фракции вместе с воздушным потоком, расположенный в верхней части корпуса 12. Воздушный классификатор расположен непосредственно над ударно-центробежной дробилкой и соединен с ней таким образом, что конструктивный зазор 5 между внутренней поверхностью корпуса 1 дробилки и отбойными элементами 4 непосредственно сообщается с камерой 13 разделения материала воздушного классификатора. Полезную модель используют следующим образом. На выходе патрубка 18 классификатора создают разрежение, например, внешним вентилятором (на фигуре не показан), которое обуславливает расчетное движение воздушного потока в мельнице (в дробилке и классификаторе) снизу вверх. Затем посредством электропривода (на фигуре не показан) ускорителю 2 ударно-центробежной дробилки придают вращение с требуемой скоростью и подают в него исходный материал по трубе 10 и через воронку 7. За счет возникновения поля центробежных сил, возникающего во вращающемся ускорителе 2, частицы материала приобретают ускорение, вылетают из него, ударяются об отбойные элементы 4 и разрушаются на куски разной крупности. Под воздействием гравитационной силы частицы материала попадают в патрубки 10 для подачи воздуха в мельницу, подхватываются воздушным потоком и через конструктивный зазор 5 выносятся в камеру 13 разделения материала классификатора. Часть мелких частиц с воздушным потоком, обтекающим отбойные элементы 4 вверх, попадает в классификатор из зоны 6 дробления через конструктивный зазор между отбойными элементами 4 и воронкой 7. Затем частицы материала разной крупности вместе с воздушным потоком попадают на лопатки 16, установленные под определенным углом к горизонтали, приобретают тангенциальную составляющую и вместе с воздушным потоком приводятся во вращение,при котором возникает центробежная сила. Одновременно на частицы материала воздействует сила аэродинамического сопротивления, создаваемая воздушным потоком. Для крупных частиц материала воздействие центробежной силы превышает воздействие силы аэродинамического сопротивления. Поэтому крупные частицы материала отбрасываются к стенке корпуса 12, под действием гравитационной силы вдоль нее перемещаются вниз,попадают на течки 17 и далее через воронку 7 попадают в ускоритель 2 дробилки на доизмельчение. Для мелких частиц материала воздействие силы аэродинамического сопротивления превышает воздействие центробежной силы. Поэтому мелкие частицы материала вместе с воздушным потоком через патрубок 18 выводятся из мельницы. Уплотнительный узел, состоящий из кольцевой канавки 8 и кольца 9, существенно уменьшает воздушный поток в конструктивном зазоре между воронкой 7 и верхним диском ускорителя 2. Соответственно, уменьшается количество готового материала, переме 4 100412014.04.30 щаемого воздушным потоком к входу в ускоритель 2, и этим устраняется его повторное измельчение, что обеспечивает снижение энергозатрат при измельчении материала. В данной центробежной мельнице могут использоваться воздушные классификаторы различной конструкции, обеспечивающие разделение измельченного дробилкой материала по требуемой границе крупности центробежно-инерционные, центробежнодинамические и другие классификаторы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5