Універсальний млин-сушарка

Універсальний млин-сушарка, який містить виконаний з внутрішніми розмелювальними доріжками циліндричний корпус, розміщені на них розмелювальні котки різного профілю з притискним пристроєм, ліву корзину дезінтегратора на корпусі млина та праву корзину з маточиною та ребрами, що має протилежне обертання від свого приводу, ножі, які зрізують матеріал, привід, вибраний з умов над критичної частоти обертання корпусу, Винахід відноситься до техніки подрібнення сухих та вологих матеріалів в промисловості будівельних матеріалів, хімічної, енергетичної та інших галузях Барабанно-коткові млини завдяки своїм перевагам все більше замінюють тарілчасто-роликові Відомий барабанно-валковий млин [1] містить циліндричний корпус з внутрішніми розмелювальними доріжками, в яких на ВІДПОВІДНИХ ОСЯХ вста новлені дві пари котків Корпус має надкритичну частоту обертання, а котки - систему прижима Недоліком цієї конструкції млина є те, що застосовуються великі сили притиску котків для одержання продукту високої тонкості помелу, тобто продукту високої якості В значній мірі це пояснюється відсутністю кінцевої стадії помелу за рахунок високошвидкісних впливів на дрібні частки матеріалу Прийнятий за прототип млин-сушарка [2] має крім признаків аналогу [1] ще такі додаткові особливості до тороідного котка через пружне з'єднання прикріплений ротор у вигляді білячого колеса з ріжучих штабок і за ним встановлено лоток з регулюємим кутом нахилу, який скидає матеріал в бік розвантажувального торця, і над яким, як і над ротором, розташовано пристрій, який скидає по систему подачі гарячих газів, відведення та сепарації пилогазової суміші, який відрізняється тим, що котки встановлені на різних осях консольно з індивідуальним притиском та підйомом, і привід млина виконаний з боку завантаження центральним, на КІНЦІ привідного вала виконані радіальні ребра, зв'язані з корпусом млина після останнього котка, на яких розташовані штабки з можливістю повороту їх навколо ребер, а також розвантажувальний зрізаний конус, крім того консольна штанга з зрізуючими ножами виконана порожнистою для подачі на останню криволінійну розмелювальну доріжку поверхнево-активних речовин (ПАР), і в КІНЦІ корпусу млина виконані щілини з лопатями для розвантаження матеріалу через тангенціальне вікно нерухомого кільцевого кожуха в систему послідовних бункерів дрібнений матеріал, причому частина цього пристрою над другою половиною тороідного (криволінійного) котка з боку ротора розташована так, що горизонтальна проекція його ріжучої кромки на коток не пересікає лівої (з боку завантаження) частини профілю котка, а за лотком на корпусі млина жорстко закріплено кільце з декількома (2-4) концентричними рядами пальців, КІНЦІ яких скріплені в кожному ряду між собою кільцями, в щілину між якими входять ряди таких же пальців, але закріплених на другому КІЛЬЦІ, яке має протилежне обертання від свого приводу і на ребрах, з'єднуючих це кільце з своєю маточиною, встановлені штабки з можливістю регулювання їх кута нахилу, відстані відносно ребер, їх КІЛЬКОСТІ та розмірів Недоліки такої конструкції наступні недосконала система розвантаження матеріалу, розташування розмелювальних котків на одній осі, що веде до нераціонального збільшення сили притиску, наявність периферійного приводу В основу винаходу поставлена задача розширення технологічних можливостей млина, спрощення його приводу, зниження енерговитрат і підвищення ефективності процесів подрібнення та сушки, а також подальшої сепарації часток в млині [2], в якому виконані умови ВІДПОВІДНОСТІ руйную 1 00 о 44087 чих зусиль характеристикам МІЦНОСТІ та пластичності різноманітних фракцій подрібнюємого матеріалу, що забезпечує зниження енерговитрат, підвищує тонкість помелу та ефективність сушки матеріалу Поставлена задача досягається тим, що взятий за прототип млин-сушарка [2], який містить виконаний з внутрішніми розлювамельними доріжками циліндричний корпус, розміщені на них розлювамельні котки різного профілю з притискним пристроєм, ліву корзину дезінтегратора на корпусі млина та праву корзину з маточиною та ребрами, що має відносно корпусу протилежне обертання від свого приводу, ножі, що зрізують матеріал, вибраний з умов надкритичної частоти обертання корпусу привід, систему подачі гарячих газів, відведення та сепарації пилогазової суміші, згідно пропонуємого винаходу має котки, які встановлені на різних осях консольне з індивідуальним притиском та підйомом і привід млина виконаний з боку завантаження центральним, на КІНЦІ привідного валу якого є радіальні ребра, які зв'язані з корпусом млина після останнього котка і на них виконані штабки з можливістю повороту їх навколо ребер, а також розвантажувальний зрізаний конус, крім того консольна штанга з ножами, що зрізують матеріал, виконана порожнистою для подачі на останню криволінійну розлювамельну доріжку поверхневоактивних речовин (ПАР), і в КІНЦІ корпусу млина виконані щілини з лопатями для розвантаження матеріалу через тангенціальне вікно нерухомого кільцевого кожуха в систему послідовних бункерів для збору фракцій матеріалу різних розмірів та подальшої їх сушки в "киплячому" шарі при помелі вологих матеріалів Порівняння пропонуємого млина з прототипом дає наступні відзнаки від прототипу - консольне розташування котків на різних осях з індивідуальними пристроями притиску та підйому, центральний привід, застосування поверхнево-активних речовин, оригінальні системи завантаження, розвантаження та сушки Розмір часток, мм МІЦНІСТЬ без ПАР, МІЦНІСТЬ з ПАР, Таке технічне рішення пояснюється наступним Як відомо, перша ступінь подрібнення, коли матеріал має значні розміри та велику КІЛЬКІСТЬ макродефектів, виконується шляхом стискання його між робочими органами дробарок Після подрібнення МІЦНІСТЬ часток в міру зменшення їх крупності підвищується майже в 10-12 разів В зв'язку з цим друга ступінь подрібнення та помелу здійснюється за рахунок стирання та зсуву часток, крім того на цій ступені застосовується ПАР, які знижують МІЦНІСТЬ часток матеріалу та підвищують якість сепарації в пиловловлюючих системах Кінцева ступінь - тонкий помел - краще виконувати за рахунок швидкодіючих зусиль з метою не дати щілинам, які утворились в матеріалі після попереднього стискання та стирання, знову зімкнутися Завдяки великій частоті прикладення зусиль величину самих зусиль можливо зменшувати, що дає значне зниження енергетичних витрат на тонкий помел матеріалів Наприклад, при помелі клінкеру до тонкості 2300см2/г в кульових млинах потрібно витратити близько 15-17кВт гл" Якщо помел вести с 2300см2/г до 3500см2/г, то витрати в кульовому млині складають 32-ЗЗкВт гл" Якщо ж помел від 2300см/г до 3500см/г вести в дезінтеграторі, то витрати складають тільки 17-18кВт гл" Таким чином сумарна потужність на помел клінкеру до 3500см2/г спочатку в кульовому млині, а потім в дезінтеграторі дорівнює 35кВт гл" проти 50кВт гл" при подрібнені тільки в кульовому млині, тобто на кожній тонні клінкеру зберігаємо 15кВт гл" [3] Як бачимо, найменші енерговитрати на помел в дезінтеграторі маємо при подачі в нього матеріалу з питомою поверхнею 1900-2200см2/г, крім того, матеріал, який подрібнений в дезінтеграторі має підвищену реакційну активність, тобто високу якість Нижче приведені результати наших ДОСЛІДІВ Залежність МІЦНОСТІ матеріалу від розміру часток та впливу ПАР 15 МПа МПа 5 2 1 0,5 11 13 36 85 109 7,5 9 ЗО 68 86 Аналізуючи вищенаведені дані можна зробити висновок стисненням раціонально подрібнювати частки більше 2мм, тому що на стиснення матеріали найбільше МІЦНІ, а великі частки мають багато макродефектів і МІЦНІСТЬ менша ніж дрібних Як відомо, МІЦНІСТЬ на зсув складає 0,1-0,15 від МІЦНОСТІ на стиснення, але при цьому збільшується знос робочих органів дробарок Тому частки розміром від 2 до 0,5мм краще подрібнювати зсувом з застосуванням ПАР Підсумовуючи бачимо, що першу стадію подрібнення треба виконувати стисненням, другу зсувом, стиранням з застосуванням ПАР і третю швидкодіючими зусиллями та застосуванням ПАР Ці ВСІ стадії пропонується реалізувати в нашій конструкції універсального млина-сушарки Суть винаходу ілюструється фіг 1 - поздовж ній переріз млина, фіг 2 - переріз АА на фіг 1 Універсальний млин-сушарка містить циліндричний корпус 1, що спирається на роликоопори 2 Корпус 1 футерований розмелювальними доріжками 3 - циліндричною, 4 - тороідною, над якими ВІДПОВІДНО обертаються на осях розмелювальні котки - циліндричний 5татороідний 6 Над кожною розмелювальною доріжкою на штанзі-трубі 7 розташовані ножі 8 і 9, що зрізують матеріал Кожний коток має свою систему притиски 10 Привід млина 11 виконано центральним у формі привідного валу та маточини з ребрами 12, які з'єднуються з корпусом млина в місцях після розмелювальних доріжок На ребрах розміщені штабки 13 з можливістю регулювання їх нахилу до площини ребер Над серединами котків розміщені пластини 14 з можливістю їх повороту навколо 44087 горизонтальних осей На торці штанги-труби 7 закріплено поворотний лоток 15 для подачі матеріалу в дезінтегратор, а по самій штанзі-трубі на розмелювальну тороідну доріжку подається ПАР На ребрах 12 центрального привідного валу розміщено конус 16 Через ущільнення до передньої частини млина примикає нерухомий завантажувальний пристрій, який має течку для матеріалу 17 з двошлюзовим затвором 18 і боров 19 для подачі газу Ліва корзина дезінтегратора 20 закріплена на корпусі млина 1, а права корзина 21 має свій привід 22 Права корзина виконана не з суцільним диском, а в формі ребер, на яких закріплені кільця з пальцями На ребрах встановлені поворотні лопаті Розвантажувальний торець млина може бути закритим чи відкритим, це залежить від вологості та інших властивостей подрібнюємого матеріалу Ножі 8 виконані ступінчастими (див фіг 2) Лотки 23 спрямовують матеріал, що падає вузькими стрічками під розмелювальні котки 5 і 6 (під цей коток умовно другий лоток 23 не дано) Знизу правої корзини розміщені лопаті 24 і корпус млина напроти них має розвантажувальні щілини 25, а зовні корпусу теж закріплені лопаті 26 Напроти щілин розташовано нерухомий кільцевий кожух 27, який має декілька бункерів 28 Як запасний варіант глухий розвантажувальний торець млина може зніматися та використовуватись додатково розвантажувальна система з газоходу 29 та сепаратору ЗО Крім того, є пристрій для підйому осей з котками на час запуску млина з метою зменшення пускового моменту Млин працює наступним чином Матеріал подається по течці 17 та двошлюзовому затвору 18 на первинну стадію помелу за рахунок стиснення на циліндричну доріжку 3 під циліндричний коток 5 Завдяки подачі матеріалу напроти торця тороідного котка матеріал не проскакує на тороідну доріжку Спресована під ним стрічка матеріалу піднімається з корпусом 1 до кромки ножа 8, де розрізається на декілька вузьких стрічок, які падають по різним траєкторіям майже по всій площині поперечного перерізу корпусу млина Це сприяє кращому підсушуванню вологого матеріалу, який обдувається гарячим газом через боров 19 Далі, просуваючись вдовж корпусу 1, матеріал попадає на тороідну розмелювальну доріжку Там реалізується друга стадія подрібнення за рахунок зсуву та стирання, бо розмелювальний другий коток 6 виконано тороідним Швидкість просування матеріалу вдовж корпусу млина можливо регулювати нахилом пластин 14 в той чи інший бік під різними кутами Тому що МІЦНІСТЬ дрібних часток більша ніж великих в декілька разів, для зменшен ня сили притиску тороідного котка на матеріал на тороідній доріжці подають ПАР по штанзі-трубі 7 ПАР не тільки знижує МІЦНІСТЬ матеріалу, але й значно поліпшує процес подальшої сепарації подрібненого після дезінтегратора матеріалу Потім матеріал за допомогою другого ножа 9 та лотка 15 і конуса 16 поступає в дезінтегратор на третю останню стадію тонкого помелу шляхом швидкодіючих навантажень на частки матеріалу Завдяки тому, що розвантажувальний конус 16 виконаний зрізаним під таким кутом, що різниця між його утворюючими дорівнює довжині пальців корзини, матеріал рівномірно надходить в дезінтегратор на всій його ширині Проходячи між пальцями лівої 20 та правої 21 корзин дезінтегратора, матеріал досягає потрібної тонкості помелу Після ЦЬОГО МОЖЛИВІ три варіанти розвантаження, залежно від властивостей подрібнюємого матеріалу та вимог до готового продукту Перший - розвантаження тільки через щілини 25 при глухій торцевій кришці Матеріал лопатями 24, які обертаються разом з ЗОВНІШНІМ кільцем правої корзини, та за допомогою відцентрових сил проштовхується через щілини 25 в корпусі 1, а потім лопатями 26, що теж обертаються з корпусом в кільцевому кожусі 27, викидається через тангенціальне розвантажувальне вікно в розвантажувальну частину 22, дрібні частки падають в ближній бункер, а більші - в дальній При необхідності в кожних з цих бункерів можливо організувати сушку матеріалу в "киплячому" шарі Другий варіант - використовуємо розвантаження тільки через торець, для чого знімаємо торцеву кришку і матеріал під дією аспірацюнного газу та за допомогою штабок на ребрах маточини правої корзини надходить до газоходу 29 та сепаратору ЗО, де матеріал підсушується додатковою подачею теплоносія Третій варіант - це сума перших двох Розглянута конструкція може працювати і як звичайний млин без сушки матеріалу Запропонована нова конструкція млинасушарки підвищує ефективність процесів подрібнення та сушки, а також надійність аагрегату, спрощує його конструкцію Джерела інформації 1 Авторское свидетельство СССР № 1512655 Кл В02с 17/10, 15/16 2 Патент України UA№ 25179 А Кп В02с 17/10, 15/16 3 Аллик А Э , Каримов Н X , Рахимбаев Ш М Измельчение клинкера с применением дезинтеграторной технологии Сб трудов «Совершенствование техники и технологии измельчения материалов» БТИСМ, г Белгород, 1989, с 172-181 44087 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90