измельчитель-классификатор
Классы МПК: | B07B1/00 Сортировка твердых материалов с помощью грохотов, сит и тп B02C15/00 Измельчение мельницами с рабочими органами в виде вальцов (валков) или шаров, взаимодействующих с кольцами или дисками B02C17/02 с перфорированным барабаном |
Автор(ы): | Бибиков Павел Яковлевич (RU), Бардовский Анатолий Данилович (RU), Митусов Павел Евгеньевич (RU), Воронин Борис Васильевич (RU), Кряжев Николай Михайлович (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-12-17 публикация патента:
20.10.2014 |
Изобретение относится к области измельчения и разделения твердого полезного ископаемого и может быть использовано, например, при обогащении разного вида минерального сырья. Измельчитель-классификатор содержит вращающийся перфорированный барабан 2, установленный на приводных 4 и поддерживающих 5 роликах, и размещенный внутри перфорированного барабана 2 рабочий элемент. Рабочий элемент снабжен индивидуальным приводом и выполнен в виде вала-измельчителя 6 со сменными рабочими рельефными накладками 8, при этом вал-измельчитель относительно внутренней поверхности перфорированного барабана 2 установлен с регулируемым по высоте зазором 7. Вал-измельчитель 6 и перфорированный барабан 2 посредством индивидуальных приводов имеют возможность изменения частоты и направления вращения, а ось вращения вала-измельчителя 6 расположена на вертикальной оси поперечного сечения перфорированного барабана 2. Измельчитель обеспечивает повышенную эффективность разрушения материала при минимальных энергетических затратах. 3 ил.
Формула изобретения
Измельчитель-классификатор, включающий вращающийся перфорированный барабан, установленный на приводных и поддерживающих роликах, с размещенным внутри него рабочим элементом, отличающийся тем, что его рабочий элемент снабжен индивидуальным приводом и выполнен в виде вала-измельчителя со сменными рабочими рельефными накладками и установлен с регулируемым по высоте зазором относительно внутренней поверхности барабана, при этом вал-измельчитель и перфориванный барабан посредством индивидуальных приводов имеют возможность изменения частоты и направления вращения, а ось вращения вала-измельчителя расположена на вертикальной оси поперечного сечения барабана.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технике измельчения и классификации горных пород, строительных и других материалов.
Известна стержневая мельница (измельчитель), используемая для измельчения различных твердых материалов, содержащая вращающийся барабан, внутри которого размещен рабочий элемент в виде дистанционно соединенных колец, удерживающих стержневую загрузку [1].
Недостатком данной мельницы являются увеличенные затраты времени на измельчение материала до заданной фракции, поскольку в процессе измельчения стержневая загрузка, расположенная внутри дистанционно соединенных колец, локально воздействует на материал, т.е. на ограниченную площадь поверхности барабана, что значительно снижает производительность мельницы и увеличивает ее энергозатраты. Кроме того, измельченный материал необходимо классифицировать на дополнительном оборудовании.
Известен грохот барабанного типа, используемый в коммунальном хозяйстве для разрушения и классификации бытовых отходов, включающий вращающийся перфорированный барабан, установленный на приводных и поддерживающих роликах, внутри которого установлен рабочий элемент в виде шнека со стержнями [2].
Недостатком данного технического решения является невозможность его использования для одновременного разрушения и классификации материалов повышенной твердости.
Задачей изобретения является повышение производительности и энергоэффективности процесса измельчения с одновременной классификацией за счет комплексного воздействия на материал со стороны перфорированного барабана и рабочего элемента, вследствие чего разрушаемый материал, наряду с одноосным сжатием, подвергается сдвиговым (тангенциальным) напряжениям, за счет разницы окружных скоростей между рабочим элементом и перфорированным барабаном.
Это достигается тем, что измельчитель-классификатор, включающий вращающийся перфорированный барабан, установленный на приводных и поддерживающих роликах, с размещенным внутри него рабочим элементом, отличающийся тем, что рабочий элемент снабжен индивидуальным приводом и выполнен в виде вала-измельчителя со сменными рабочими рельефными накладками, установленного с регулируемым по высоте зазором относительно внутренней поверхности барабана, величина зазора пропорциональна размеру отверстий перфорированного барабана, при этом вал-измельчитель и перфориванный барабан посредством индивидуальных приводов имеют возможность измения частоты и направления вращения, а ось вращения вала-измельчителя расположена на вертикальной оси поперечного сечения барабана.
На фиг.1 схематически изображен измельчитель-классификатор, общий вид. На фиг.2 - разрез А-А. Измельчитель-классификатор содержит загрузочное устройство (1), вращающийся перфорированный барабан (2), с отверстиями (перфорациями) (3), опирающийся на приводной (4) и поддерживающий (5) ролики. Внутри перфорированного барабана (2) размещен рабочий элемент в виде вала-измельчителя (6), установленный с технологическим зазором (7) пропорциональным размеру отверстий перфорированного барабана (3). Вал-измельчитель (6) снабжен сменными рабочими рельефными накладками (8)конфигурация которых изображена на фиг.3. Перфорированный барабан (2) и вал-измельчитель (6) снабжены реверсивными индивидуальными приводами (9, 10), соответственно. Под перфорированным барабаном расположено разгрузочное устройство (11).
Устройство работает следующим образом.
Предварительно подготовленный по размеру к измельчению в данном агрегате исходный материал, через загрузочное устройство (1) попадает на внутреннюю поверхность перфорированного барабана (2), вращающегося и опирающегося на приводные (4) и поддерживающие (5) ролики. Окружная скорость перфорированного барабана (2) отличается от окружной скорости вала-измельчителя (6) за счет использования индивидуальных приводов (9, 10). Попадающий в зазор (7) между валом-измельчителем (6) и перфорированным барабаном (2) материал подвергается высокоэффективному измельчению и через отверстия перфорированного барабана (перфорации) (3) попадает в разгрузочное устройство (11).
Повышенная эффективность разрушения материала достигается за счет наличия разницы в окружных скоростях вращающегося вала-измельчителя и перфорированного барабана, вследствие чего измельчаемый материал подвергается одновременно как нормальным, так и сдвиговым (тангенциальным) напряжениям. Эта особенность разрушения положительно влияет на энергетические затраты и производительность агрегата, т.к. все природные и искусственные каменные материалы хорошо противостоят одноосному сжатию, тогда как способность их противостоять разрушению на сдвиг составляет 8-12% от предела прочности на сжатие.
Кроме того, разница в окружных скоростях вала-измельчителя и перфорированного барабана приводит к появлению различных направлений движения отдельных слоев материала относительно друг друга, что положительно влияет на процесс классификации. Использование на внутренней поверхности перфорированного барабана и поверхности вала-измельчителя футеровок с повышенными фрикционными свойствами относительно измельчаемого материала, позволяет создать условия, при которых внешнее трение будет превышать внутреннее в слое, что положительно скажется как на процессе разрушения, так и на процессе классификации.
Использование регулируемого зазора обусловлено повышением эффективности процесса грохочения. Из теории и практики грохочения известно, что материал с размером частиц 0.85 В (где В - размер отверстия просеивающей поверхности) является легкогрохотимым, величина зазора прямо пропорциональна данному критерию.
Применение сменных рабочих рельефных накладок на поверхности вала-измельчителя позволяет интенсифицировать процесс разрушения за счет повышенных удельных напряжений при контакте с разрушаемым материалом. Рельеф и размер рабочих накладок выбирается исходя из конкретных физико-механических свойств материала. Так, например, для хрупких горных пород и материалов рекомендуется применять гладкую поверхность накладки вала-измельчителя или снабженную полусферами, расположенными в шахматном порядке, для вязких и пластичных - накладки выполненные в виде винта или штырей, расположенных в шахматном порядке. Расположение элементов в шахматном порядке обусловлено увеличением рабочей поверхности вала-измельчителя.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР SU 1722574 А1, 23.04.1990, публикация 30.03.1992, бюллютень № 12.
2. Патент РФ № 2198746, 12.02.2001, публикация 20.02.2003.
Класс B07B1/00 Сортировка твердых материалов с помощью грохотов, сит и тп
устройство для сепарирования зерна и других сыпучих материалов - патент 2528324 (10.09.2014) | |
пластинчатое полотно грохота - патент 2524348 (27.07.2014) | |
валковый дезинтегратор - классификатор - патент 2524062 (27.07.2014) | |
вибропневмосепаратор - патент 2516332 (20.05.2014) | |
грохот прямоточный - патент 2513066 (20.04.2014) | |
грохот вибрационный - патент 2511135 (10.04.2014) | |
грохот - патент 2511133 (10.04.2014) | |
способ переработки радиоэлектронного скрапа - патент 2509606 (20.03.2014) | |
грохот стержневой - патент 2497604 (10.11.2013) | |
грохот строительных материалов - патент 2497603 (10.11.2013) |
Класс B02C15/00 Измельчение мельницами с рабочими органами в виде вальцов (валков) или шаров, взаимодействующих с кольцами или дисками
бегунковая мельница - патент 2524370 (27.07.2014) | |
система привода тяжеловесных грузов и приводимая от неё в действие мельница - патент 2523017 (20.07.2014) | |
система мельничного привода - патент 2522529 (20.07.2014) | |
роликовая мельница - патент 2520639 (27.06.2014) | |
дробилка - патент 2517231 (27.05.2014) | |
валковая мельница для измельчения сыпучего материала - патент 2508944 (10.03.2014) | |
валковая мельница с газовым каналом - патент 2508943 (10.03.2014) | |
устройство для установления остаточной метаноносности угля - патент 2504434 (20.01.2014) | |
валковая мельница и способ измельчения измельчаемого сырьевого материала - патент 2497593 (10.11.2013) | |
валковая мельница - патент 2495721 (20.10.2013) |
Класс B02C17/02 с перфорированным барабаном
барабанная мельница для переработки облученного или бракованного ядерного топлива - патент 2453937 (20.06.2012) | |
горизонтальная мельница самоизмельчения - патент 2209668 (10.08.2003) | |
мельница для самоизмельчения материалов - патент 2164171 (20.03.2001) | |
способ переработки материалов - патент 2147463 (20.04.2000) | |
способ переработки материалов - патент 2132732 (10.07.1999) | |
способ переработки материалов - патент 2104787 (20.02.1998) | |
способ переработки материалов и мельница для переработки материалов - патент 2102149 (20.01.1998) | |
мельница - патент 2054967 (27.02.1996) | |
устройство для измельчения - патент 2045344 (10.10.1995) | |
устройство для измельчения материалов - патент 2045343 (10.10.1995) |