Установка для подрібнення і активації зернистих матеріалів

1. Установка для подрібнення і активації зернистих матеріалів, що містить камеру подрібнення, завантажувальний і розвантажувальний пристрої, C2 2 (19) 1 3 85752 пристрої, при цьому змішувальна камера розташована над помольною камерою і обладнана ротором з приводним валом і робочими органами у вигляді вертикальних стрижнів, закріплених на диску таким чином, що вони виступають над його верхньою і нижньою поверхнями, а помольна камера додатково забезпечена двома роторами, при цьому ротори помольної камери виконані у вигляді кілець, жорстко закріплених на приводних валах, і з'єднаних з електродвигунами, тіла, що мелють, виконані у вигляді стрижнів із сталі і встановлені в радіальному напрямі по колу кілець, а нагнітальні лопаті розташовані на периферії із зовнішньої сторони кілець, причому ротори помольної камери розміщені один над одним, а середній ротор розташований упоперек щодо подовжніх осей верхнього і нижнього роторів [див. Пат. U А №18065, 2006.10.16, В 28С 5/16]. Проте дана установка має недостатню ефективність подрібнення, не забезпечує отримання матеріалів необхідної зернистості і має велику енергоємність. Дана установка вибрана прототипом. Прототип і установка, що заявляється, мають такі спільні ознаки: - камера подрібнення (у прототипі помольна камера), що складається з корпусу зі встановленими в ньому двома роторами, при цьому кожен ротор виконаний у вигляді приводного валу, обладнаний тілами, що мелють, і сполучений з електродвигуном - завантажувальний пристрій - розвантажувальний пристрій Але відома установка має такі суттєві недоліки: недостатня ефективність подрібнення та активації зернистих матеріалів. У основу винаходу поставлена задача створити ефективну і економічну установку для подрібнення і активації зернистих матеріалів. Поставлення задача вирішена тим, що установка для подрібнення і активації зернистих матеріалів, що містить камеру подрібнення, завантажувальний і розвантажувальний пристрої, при цьому камера подрібнення складається з корпусу в якому розміщені два ротори, кожен ротор виконаний у вигляді приводного валу, який обладнаний тілами, що мелють, і сполучений з електроприводом, згідно винаходу, додатково обладнана камерою активації, розташованою під камерою подрібнення, камера активації забезпечена ротором у вигляді горизонтального приводного валу з тілами, що мелють, у вигляді пластин, шарнірно закріплених на відцентрових елементах і оснащена розвантажувальним пристроєм, в камері подрібнення ротори розташовані вертикально назустріч один одному, а їх тіла, що мелють, виконані у вигляді вертикальних стрижнів, закріплених на відцентровій балці таким чином, що вони виступають над її верхньою і нижньою поверхнями, камера подрібнення оснащена завантажувальним пристроєм і сполучена з камерою активації перевантажувальним патрубком, при цьому ротори камери подрібнення встановлені з можливістю обертання в протилежних напрямах щодо один одного. Суть винаходу, що заявляється, пояснюється на фігурі, де зображена схема установки для по 4 дрібнення і активації зернистих матеріалів. Новим в установці для подрібнення і активації зернистих матеріалів є те, що вона додатково обладнана камерою активації, розташованою під камерою подрібнення, при цьому камера активації забезпечена ротором у вигляді горизонтального приводного валу з тілами, що мелють, у вигляді пластин, шарнірно закріплених на відцентрових елементах і оснащена розвантажувальним пристроєм, а в камері подрібнення ротори розташовані вертикально назустріч один до одного, а тіла, що мелють, виконані у вигляді вертикальних стрижнів, закріплених на відцентровій балці таким чином, що вони виступають над її верхньою і нижньою поверхнями, при цьому камера подрібнення оснащена завантажувальним пристроєм і сполучена з камерою активації перевантажувальним патрубком, а ротори камери подрібнення встановлені з можливістю обертання в протилежних напрямах щодо один одного. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному: використовування установки, що заявляється, дозволяє одержувати матеріал меншої зернистості, з ефективністю активації в 2 рази більш ніж в прототипі. Установка працює таким чином: зернистий матеріал через завантажувальний пристрій подають в камеру подрібнення, де зернистий матеріал піддають інтенсивній дії тіл, що мелють, при обертанні приводних валів роторів із швидкістю 3035об/сек . При цьому ротори обертаються в протилежних напрямах щодо один одного, це приводить до завихрення подрібнюваних частинок і їх додаткового зіткнення між собою - подрібнення зернистого матеріалу відбувається як за рахунок дії тіл, що мелють, так і за рахунок зіткнень частинок між собою. Під впливом надмірного тиску, який створюють ротори, подрібнений матеріал з камери подрібнення по пересипному патрубку поступає в камеру активації, де подрібнений матеріал піддається інтенсивнішій дії тілами, що мелють. У камері активації швидкість обертання роторів в 1,5-2 рази більше швидкості обертання роторів камери подрібнення. У камері активації відбувається подальше подріблення та активація зернистого матеріалу і ви вантаження готового продукту через розвантажувальний пристрій. Установка, що заявляється, дозволяє одержувати активований матеріал необхідної зернистості значно швидше, за рахунок чого знижуються витрати електроенергії. Установка для подрібнення і активації зернистих матеріалів містить: завантажувальний пристрій 1, камеру подрібнення 2, камеру активації 3, перевантажувальний патрубок 4, розвантажувальний пристрій 5. Усередині камери подрібнення 2 вертикально на зустріч один до одного розташовані два ротори у вигляді приводних валів, 6 та 7, які кінетично пов'язані з електродвигунами 8 і 9. На приводних валах 6 і 7 жорстко закріплені відцентрові балки 10 і 11 з вертикальними стрижнями 12, встановленими на відцентрових балках 10 і 11 таким чином, що стрижні 12 виступають над верхньою і нижньою поверхнями балок 10 і 11. Усере 5 85752 дині циліндрового корпусу камери активації 3 горизонтально розташований ротор у вигляді приводного валу 13, кінетично пов'язаний з електродвигуном 14. На приводному валу 13 жорстко закріплені кронштейни (відцентрові елементи) 15 з тілами, що мелють 16 у вигляді пластин. Обидві камери 2 і 3 змонтовані на рамі 17. Відцентрова балка 10 з вертикальними стрижнями 12 утворює тіло, що меле - А, відцентрова балка 11 з вертикальними стрижнями 12 утворює тіло , що меле - Б. Камери 2 і 3 виконані циліндричними. Робота установки здійснюється таким чином. Зернистий матеріал через завантажувальний пристрій 1 поступає в камеру подрібнення 2, де піддається інтенсивній дії роторів, що обертаються в назустріч один до одного. Подрібнення відбувається за рахунок ударних дій вертикальних стрижнів 12 по зернистому матеріалу, а також за рахунок зіткнення частинок зернистого матеріалу між собою. Під дією надмірного тиску, який створюють ротори і гравітаційних сил, подрібнений зернистий матеріал через пересипний патрубок 4 поступає в камеру активації 3. У камері активації 3 подрібнений матеріал піддається додаткової дії тіл, що мелють 16. В результаті додаткової дії камери активації 3 атоми і молекули зернистого матеріалу переходять в збуджений стан з утворенням активних частинок, що підвищують реакційну здатність матеріалу. Під дією відцентрових сил ротора 13 і надмірного тиску активований зернистий матеріал поступає у розвантажувальний пристрій 5. Виготовлений дослідний зразок установки для подрібнення і активації зернистих матеріалів. Камера подрібнення 2 має діаметр 400мм, висоту 400мм. Ротори камери подрібнення 2 виконані у вигляді приводних валів 6 і 7, що мають відцентрові балки 10 і 11, відповідно. Привід роторів здійснюється за допомогою електродвигунів 8 і 9 потужністю по 3,5кВт. На балках 10 і 11 вертикально закріплені стрижні 12. Камера подрібнення обладнана завантажувальним пристроєм 1 і пересипним патрубком 4. Камера активації 3 має діаметр 600мм, довжину 300мм. Ротор камери активації 3 виконаний у вигляді приводного валу 13, має кронштейни 15 із закріпленими на них тілами, що мелють 16. Каме 6 ра активації 3 забезпечена розвантажувальним пристроєм 5. Продуктивність пристрою при помелі сухого гранульованого шлаку до 60мкм складає 34т/час. Для визначення ефективності пристрою були вироблені помели з активацією гранульованого шлаку. Приклад 1 Зернистий матеріал - гранульований шлак через завантажувальний пристрій 1 поступає в камеру подрібнення 2. При швидкості обертання приводних валів роторів 6 і 7 - 30-35об/сек гранульований шлак піддається інтенсивній дії тіл, що мелють А і Б. Подрібнення гранульованого шлаку відбувається як за рахунок ударних дій по шлаку тіл, що мелють А і Б, так і за рахунок зіткнень частинок шлаку між собою. Під дією надмірного тиску, який створюють ротори 6 і 7, а також гравітаційних сил, подрібнений шлак по пересипному патрубку 4 поступає в камеру активації 3. У камері активації 3 подрібнений шлак піддається інтенсивнішій дії тілами, що мелють, 16. Горизонтальний ротор 13 має швидкість обертання в 1,5-2 рази більше швидкості роторів 6 і 7. У камері активації 3 відбувається подальше подріблення та активація гранульованого шлаку і його вивантаження через розвантажувальний пристрій 5. Одержаний подрібнений шлак в кількості 500г зачиняється морською водою, перемішується і використовується для виготовляння зразківкубиків розміром 40х40х40мм. Умови отвердіння зразків - повітряне - сухе (7 діб). Проводять випробування зразків на міцність при стисненні. Результати випробувань наведені в таблиці. Приклад 2 Для подріблення гранульованого шлаку використовують установку-прототип та виготовляють з подрібленого шлаку такі самі зразки кубиків. Проба гранульованого шлаку була пропущена через установку-прототип. Подрібнений шлак в кількості 500гр зачинявся морською водою, з нього виготовляли зразки-кубики розміром 40х40х40мм. Умови отвердіння зразків такі як і в попередньому прикладі (7 діб). Проводили випробування одержаних зразків кубиків шлаку на міцність при стисненні. Отримані дані приведені в таблиці. Таблиця Вивчення міцності зразків кубиків, одержаних з подрібненого шлаку Гранулометричний склад шлаку Вміст фракцій, % d частинок мкм. По винаходу По прототипу 0-10 15 5 10-30 30 16 30-60 45 22 60-80 8 30 Більше 80 4 28 Як видно з таблиці, установка, що заявляється, забезпечує отримання фракції 0-60мкм - 90%, а по прототипу - 43%. Ефективність активації (під Міцність на стиснення, МПа, через 7 діб По винаходу По прототипу 10,5 6,0 вищення реакційної здатності) по винаходу на 75% вища, ніж у прототипу. Таким чином, винахід, що заявляється, ефективніший за прототип. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 85752 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601