Спосіб помелу та млин для його здійснення

1 Спосіб помелу, що включає утворення шару подрібнюваного матеріалу на кільцевій розмельній доріжці криволінійного профілю, закріпленій на обичайці, яка обертається, дію на цей шар тиску за допомогою розмельного котка теж криволінійного профілю, котрий вільно обертається на осі, який відрізняється тим, що швидкості ковзання різних прошарків матеріалу відносно один до одного змінюють не тільки по ширині котка, але і по глибині шару матеріалу під котком в присутності тих поверхнево-активних речовин (ПАР), які зменшують коефіцієнт тертя 2 Млин, який містить обичайку щонайменше з однією кільцевою розмельною доріжкою, яка обертається з надкритичною швидкістю, та встановлений на осі розмельний коток з системою притиску розмельного котка до розмельної доріжки і ніж, що зрізує матеріал, а також систему поздовжньої подачі матеріалу, який відрізняється тим, що на осі котка встановлено гальмо для зміни частоти обертання котка, а ніж, що зрізує матеріал, закріплено на трубі для подачі тих ПАР, які зменшують коефіцієнт тертя матеріалу Винахід відноситься до техніки помелу матеріалів різноманітної МІЦНОСТІ і може бути використаний в виробництві будівельних матеріалів при подрібненні крейди, вапняку, клінкеру, глини та інших матеріалів Відомий спосіб помелу, що включає утворення шару подрібнюємого матеріалу на кільцевій розмельній доріжці та створення на цей шар тиску за допомогою котка, встановленого на осі з можливістю кочення по розмеленій доріжці [1] В даному способі тонкий помел досягається стиранням матеріалу шляхом створення різних швидкостей переміщення різних шарів матеріалу за рахунок криволінійної форми котка та доріжки Недолік цього способу полягає в тому, що процес подрібнення стиранням відбувається тільки в поверхневому шарі матеріалу по його ши рині, а не в усьому його об'ємі Відомий також спосіб подрібнення, що включає утворення шару подрібнюємого матеріалу між двома валками без тиску або під тиском валків, які рухаються назустріч один одному з різною частотою обертання Завдяки цьому процес подрібнення йде за рахунок різних швидкостей зсуву різних шарів матеріалу по глибині шару матеріалу [1] Недолік полягає в тому, що відсутній зсув шарів матеріалу відносно один одного по ширині валка, а це знижує ефективність процесу Крім цих способів застосовують ще подрібнення розчавленням та ударом Вибір оптимального способу помелу треба робити з врахуванням наступного Відомо, що відносний опір різних матеріалів різним видам деформацій є різним [1] Таблиця 1 Матеріал Граніт Пісчаники Вапняки Відносний опір матеріалу Стиснення (умовно) Розтягування 1,0 0,02-0,04 1,0 0,02-0,05 1,0 0,04-0,1 Як бачимо з табл 1 найбільш невигідні з точки зору подрібнення матеріалів це деформації стис Згин 0,08 0,06-0,2 0,08-0,1 Зсув 0,09 0,1-0,12 0,15 ненням, а найвипдніші це деформації розтягування (О (О З 46246 Однак не дивлячись на це, найбільш розпоненні Але як показали досліди МІЦНІСТЬ ще залевсюджено подрібнення стисненням, бо його просжить крім інших багатьох факторів, також від розтіше реалізувати в дробарках Для тонкого помелу міру часток матеріалу Наприклад, по клінкеру в млинах реалізують стирання матеріалу нами одержані такі результати без застосування поверхнево-активних речовин (ПАР) та з ними Треба підкреслити, що МІЦНІСТЬ матеріалу ха(табл 2) рактеризується границею МІЦНОСТІ їх при стисТаблиця 2 Залежність МІЦНОСТІ від розміру часток Розмір часток, мм МІЦНІСТЬ на стиснення без ПАР, МПа МІЦНІСТЬ на стиснення з ПАР, МПа На практиці дані табл 1 і 2 дійсно знаходять застосування Подрібнення часток матеріалу розміром 0,5-2 мм і більше ведуть стисненням, а дрібніші частки, МІЦНІСТЬ яких значно зростає, ведуть зсувом та стиранням Наприклад, цильпебсні камери трубних млинів реалізують подрібнення стиранням, а різноманітні млини коткового типа - роздавлюванням та зсувом Для того, щоб в котковому млині реалізувати стирання, профіль котка виконують криволінійним для забезпечення різних колових швидкостей тоді одержують деформації стиранням, але тільки в поверхневому шарі матеріалу, тобто в контактному з робочими розмельними органами шарі, а не по глибині шара матеріалу 3 метою реалізації деформацій зсуву по глибині шара матеріалу робочим розмельним поверхням, які контактують з ним, дають різні швидкості, тобто різні частоти обертання Наприклад, це роблять в вальцах або в каландрах, де матеріал подрібнюється між валками, які обертаються з різними частотами В цьому разі маємо зсув шарів матеріалу по глибині зазору, а не довжині валка Автори пропонують з метою підвищення ефективності процесу подрібнення за рахунок зсуву, тиску та стирання вести не окремо в різних прошарках матеріалу, а в усьому його об'ємі, тобто як по ширині так і по глибині шляхом об'єднання деформацій тиску, зсуву та стирання З метою підвищення швидкостей ковзання прошарків матеріалу відносно один одного треба матеріал обробити поверхнево-активною речовиною (ПАР) Як відомо ПАР не тільки зменшують МІЦНІСТЬ часток матеріалу (табл 2), але й змінюють його коефіцієнт тертя, що впливає на рухомість часток матеріалу В даному разі треба використовувати ті ПАР, які зменшують коефіцієнт тертя, тобто підвищують рухомість матеріалу, що в свою чергу підвищує швидкість ковзання часток відносно одна одної Для цього можно, використовувати триетаноламш, соапсток, натрій уксуснокислий, милонафт і ІНШІ [2] Крім того, наявність ПАР зменшує налипаємість та агрегацію дрібних часток матеріалу Збільшення швидкостей ковзання підвищує ефективність процесу помелу та сепарації Таким чином, поєднання цих розглянутих 4-х умов є оптимальним для помелу різних матеріалів В основу винаходу поставлена задача розширення технологічних можливостей млина, зниження енерговитрат, підвищення ефективності 15 11 7,5 5 13 9 2 38 ЗО 1 85 68 0,5 109 86 процесів подрібнення та сушки, а також подальшої сепарації часток в млині [3], в якому виконані умови ВІДПОВІДНОСТІ руйнуючих зусиль характеристикам МІЦНОСТІ різних фракцій матеріалу, що забезпечує зниження енерговитрат, підвищує тонину помелу та ефективність сушки матеріалу Поставлена задача досягається тим, що взятий за прототип спосіб помелу [1], який включає утворення шару подрібнюємого матеріалу на кільцевій розмельній доріжці та створення на цей шар тиску за допомогою котка, встановленого на осі з можливістю кочення по розмельній доріжці, згідно пропонуємого винаходу швидкості ковзання різних прошарків матеріалу відносно один до одного змінюють не тільки по ширині котка, але і по глибині шара матеріалу під котком в присутності тих поверхнево-активних речовин (ПАР), які зменшують коефіцієнт тертя Порівняння пропонуємого способу з прототипом дає наступні відзнаки від прототипу - процес подрібнення ведеться за рахунок зсуву, тиску та стирання не окремо в різних прошарках матеріалу, а в усьому його об'ємі, тобто як по ширині так і по глибині шляхом об'єднання деформацій тиску, зсуву та стирання і крім того в присутності тих ПАР, які підвищують рухомість матеріалу Таке технічне рішення можна реалізувати на відомих барабанно-коткових млинах [3] Для цього треба застосувати ВІДПОВІДНІ ПАР та змінити частоту обертання котка криволінійного профілю, що можно зробити двома шляхами 1- підвищити частоту за рахунок приводу котка від індивідуального самостійного електродвигуна, 2- зменшити частоту обертання шляхом розміщення гальма на осі котка Тому що продуктивність барабанно-коткових млин/а не залежить від частоти обертання котка, а застосування гальма дешевше ніж електродвигуна, то перевагу треба віддати другому варіанту, тобто гальму Прийнятий за прототип як пристрій барабаннокотковий млин [3] має обичайку, що найменше, з однією кільцевою розмеленою криволінійного профілю доріжкою, яка обертається з надкритичною швидкістю та встановлений на осі розмелений коток з системою прижиму розмельного котка до розмельної доріжки і ніж, що зрізує матеріал, а також систему поздовжньої подачі матеріалу Основні ВІДМІТНІ ознаки пропонуємого млина від прототипу полягають в тому, що на осі котка встановлено гальмо для зміни частоти обертання котка, а ніж, що зрізує матеріал, закріплено на 46246 трубі для подачі тих ПАР, які зменшують коефіцікріпленим на трубі 6, по якій подається на матеєнт тертя матеріалу ріал ПАР Суть способу полягає в тому, що на кільцевій Спосіб реалізують таким чином В шарі матекриволінійного профілю розмельній доріжці створіалу, що знаходиться на кільцевій розмельній рюється шар потрібнюємого матеріалу та за доподоріжці, яка обертається з надкритичною швидкімогою котка, встановленого на осі з можливістю стю, під тиском криволінійного розмельного котка кочення по поземельній доріжці створюють тиск, змінюють швидкості ковзання різних прошарків зсув і ковзання прошарків матеріалу не тільки по матеріалу не тільки по ширині котка, але й по глиширині котка, а і по висоті шару подрібнюємого бині шару, що створює водночас зсувні площини в матеріалу шляхом різних швидкостей обертання усьому об'ємі матеріалу, причому додатково матекотка і доріжки та проводять обробку шару матеріріал оброблюють тими ПАР, які зменшують коефіалу тими видами ПАР, що зменшують коефіцієнт цієнт тертя матеріалу, тобто збільшують ковзання тертя З цією метою створення ковзання часток між собою по ширині котка його, так як і розмельну Суть пристрою ілюструється кресленнями, де доріжку, виконують криволінійного профілю (нана фіг 1 схематично дано поздовжній вид розмеприклад, тороїдального), а для ковзання часток льної доріжки з розмельним котком, а на фіг 2 між собою по висоті шару матеріалу в ЩІЛИНІ МІЖ поперечний вид фіг 1 котком і доріжкою зменшують частоту обертання Кожний барабанно-котковий млин обов'язково котка за рахунок сили тиску Т гальма, яку можно має що найменше хоча б одну розмельну доріжку регулювати, тобто ВІДПОВІДНО змінювати і значення 1 криволінійного профілю, розміщену на корпусі 2 ковзання часток Для поліпшення умов такого ковмлина, який обертається з надкритичною швидкізання та інтенсифікації процесу помелу та сепарастю Шар матеріалу знаходиться під розмельним ції на матеріал подають ПАР, тільки ті, що зменкотком 3 того ж криволінійного профілю, що й розшують коефіцієнт тертя матеріалу мельна доріжка 1 Розмелений коток 3 закріплений на осі 4, яка має гальмо 5 Для зрізу стрічки спреЗавдяки тому, що сили руйнування часток за сованого матеріалу в середині корпусу млина над допомогою зсуву та стирання шляхом відносного розмеленою доріжкою на трубі 6 встановлено ніж ковзання часток в декілька разів менше ніж за до7, який зрізує матеріал По трубі б подають ПАР помогою тиску та розчалення (див табл 1), то На коток 3 через вісь 4 передається прижимна процес помелу проходить дуже інтенсивно і тонсила Р, завдяки силі тертя обертання від корпусу кість помелу, тобто і якість продукту значно підвимлина через шар подрібнює-мого матеріалу перещуються, а питомі енерговитрати зменшуються, дається котку З надійність обладнання зростає Таким чином, одержується конкретний технічний результат, який не Система працює наступним чином Матеріал потребує значних капітальних вкладань подається на криволінійну розмелену доріжку 1, яка обертається з надкритичною швидкістю з корДжерела інформації пусом млина 2 від електроприводу На шар мате1 Сапожников М Я Механическое оборудоваріалу з силою Р тисне розмельний коток 3, який від ние предприятий строительных материалов, издесили тертя починає обертатися на осі 4 3 метою лий и конструкций - М Изд-во «Высшая школа», створення ковзання прошарків матеріалу по висоті 1971 його шару за допомогою гальма 5 на осі 4 розме2 Товаров В В , Шевченко В Ф Исследование льний коток 3 одержує іншу колову швидкість ніж подвижности и скорости движения материалов в розмельна доріжка 1 В зв'язку з надкритичною модели барабанной мельницы, Труды НИИЦемшвидкістю обертання цієї доріжки матеріал відцемаш, вып XI г Тольятти 1979, С 44-61 нтровою силою прижимається до доріжки і обер3 Авторское свидетельство СССР № 1512655 тається разом з нею Відділення спресованого Кл В02С 15/16, 17/10 матеріалу від доріжки здійснюється ножем 7, за ФІГ. 1 46246 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71