Спосіб вихрового здрібнення крихких матеріалів та млин для його здійснення

1 Спосіб вихрового здрібнення крихких матеріалів, який включає формування несучого кільцевого вихрового потоку, здрібнення за рахунок співударів часток між собою і вилучення готового продукту, який відрізняється тим, що усередині помольної камери формують щонайменше одну пару СПІВВІСНИХ вихрових потоків, що складається з несучого та допоміжного вихорів з довільною віссю обертання у просторі, які мають зону контакту таку, щоб осьові складові швидкості у вказаних потоках були різноспрямовані та рівні по величині, радіальні складові швидкості різноспрямовані, а тангенціальні складові - односпрямовані, при цьому Винахід відноситься до області сухого тонкого здрібнення крихких матеріалів і може бути використаний у вогнетривкій, будівельній та ХІМІЧНІЙ галузях промисловості Відомий спосіб здрібнення крихких матеріалів, заснований на самоздрібненні часток у вихровому потоці (1) Недоліком даного способу здрібнення є збільшений роздріб розмірів часток вихідної фракції та низька ефективність здрібнення при отриманні фракцій з розмірами часток менше 5мКм Найбільш близьким по технічній сутності та досяжності результату до запропонованого винаходу є спосіб вихрового здрібнення крихких матеріалів, який включає формування несучого кільцевого вихрового потоку з вертикальною віссю обертання, здрібнення за рахунок співудару часток між допоміжний вихровий потік формують шляхом введення енергоносія у зону контакту несучого та допоміжного вихорів, подання подрібнюваного матеріалу здійснюють у зону несучого вихору, а класифікацію та відбирання здрібненого матеріалу проводять із зони контакту вихрових потоків 2 Млин, який містить циліндричну помольну камеру, кришку, встановлений з можливістю обертання біля її дна вихороутворювач, виконаний зі змінними лопатями, встановленими під кутом 45° до осі помольної камери, відцентровий сепаратор, патрубки завантаження і розвантаження матеріалу, сопла для подачі енергоносія, який відрізняється тим, що помольна камера має конічне дно, сопла для подачі енергоносія розміщені на кришці помольної камери тангенціально під кутом а до площини кришки, при цьому кут нахилу сопел а, діаметр сопел d c , число сопел Nc, тиск енергоносія на вході в сопло ДРС , діаметр D і висота Н помольної камери, діаметр Вещем і висота встановлення патрубка відсмоктування пВіДСм меленого продукту, лінійна швидкість на кінцях лопатей вихороутворювача V знаходяться у співвідношенні D • Н • V • пвідсм • Овідсм • sma cL • n,. • ДР, о со о собою та вилучення готового продукту (2) Недоліком даного способу здрібнення є збільшений роздріб розмірів часток вихідної фракції та низька ефективність здрібнення при отриманні фракцій з розмірами часток менше 5мКм Відомий МЛИН, ЩО може бути використаний для сухого тонкого подрібнювання крихких матеріалів, заснований на самоподрібнюванні часток у вихрових потоках (3) Цей млин містить циліндричну помольну камеру, обертовий вихороутворювач, сопла для подачі енергоносія, завантажувальний і розвантажувальний патрубки Проте цей млин має недостатню продуктивність при виході тонких фракцій менше 5мкм і неможливість забезпечення заданої тонини помолу Найбільше близьким по технічній сутності і по досяжності результату є млин для сухого тонкого (О 60370 рубки завантаження і розвантаження матеріалу, сопла для подачі енергоносія, згідно винаходу, поміж дном та лопатями вихороутворювача встановлено конічну чашу з'єднану з лопатями чи дном, сопла для подачі енергоносія розміщені на кришці помольної камери тангенціально під кутом а до площини кришки, причому кут нахилу сопел а, діаметр сопел d c , число сопел Nc, тиск енергоносія на вході в сопло ДРс, діаметр D і висота Н помельної камери, діаметр DBiflCM і висота встановлення патрубка відсмоктування пВіДСм меленого продукту, лінійна швидкість на кінцях лопатей вихороутворювача V знаходяться у співвідношенні D-H-V-h B l f l C M -D B l f l C M •sma = 4 •• 60 * d c -n c -ДРС Суть запропонованого способу вихрового здрібнення крихких матеріалів та млина для його здійснення полягає у наступному Формування щонайменше двох вихрових потоків забезпечує компенсацію втрати швидкості несучого потоку по довжині помольної камери При цьому також забезпечується необхідна частота співударів часток та енергія співударів часток між собою Використання щонайменше двох вихрових потоків забезпечує створення зони їхньої взаємодії, у якій здійснюється одночасно здрібнення часток та їхня класифікація по розмірам Розміщення осі обертаннявихорів довільно у просторі забезпечує максимальну пристосованість запропонованого способу до будь-якої компоновки помольного агрегату, у якому він буде використаний Подання вихідного матеріалу здійснюють у зону несучого вихору, де на осі вихору, внаслідок його обертання створюється зона розрідження, а на периферії створюється зона тиску з перепадом тиску між центральною частиною і периферією У зоні контакту обох вихрових потоків, при рівності осьових складових швидкості обох потоків (Wi=W2) створюється плоска відцентрово - протиПоставлене завдання досягається тим, що у точна зона, у якій проходить самоздрібнення часспособі вихрового здрібнення крихких матеріалів, ток При цьому здрібнювані частки рухаються під включаючому формування несучого кільцевого дією протилежно направлених сил FB - відцентровихрового потоку, здрібнення за рахунок співудавої (направленої до періферії) та F3 - аеродинамірів часток між собою і вилучення готового продукчної (направленої до осі) Під дією цих сил форту, згідно винаходу, у середині помольної камери муються рівновісні траєкторії руху часток, на яких формується щонайменше одна пара СПІВВІСНИХ ці сили рівні Причому, більш дрібні частки обервихрових потоків, що складається з несучого та таються на менших радіусах Оскільки у результаті допоміжного вихорів з довільною віссю обертання взаємодії часток між собою проходить безперерву просторі і маючих зону контакту таку, щоб у зоні не зменшення їхніх розмірів, вони будуть зміщатиконтакту осьові складові швидкості у вказаних пося до осі доти, поки їхній розмір не досягне такого токах були різнонаправлені та рівні по величині, значення, при якому радіус рівновісної траєкторії радіальні складові швидкості різнонаправлені, а кінцевого продукту не досягне значення RpTK При тангенціальні складові - однонаправлені, при цьодосягненні цього радіусу частки залишають млин му, допоміжний вихровий потік формується шляхом введення енергоносія у зону контакту несучоРІВНІСТЬ ОСЬОВИХ складових швидкості у зоні го та допоміжного вихорів, подання подрібнюваноконтакту (W-i=W2) забезпечується при різнонапраго матеріалу здійснюється у зону несучого вихору, вленості осьових - W-i, W2 та радиальних VRI, VR2 а класифікація та забирання здрібненого матеріаскладових швидкості і при однаковості направлень лу проводиться із зони контакту вихрових потоків тангенціальних складових швидкості V-i, V2 обох подрібнювання крихких матеріалів, що містить циліндричну помольну камеру, кришку та обертовий біля її дна вихороутворювач, виконаний у КОНІЧНІЙ частині зі змінними лопатями, встановленими під кутом 45° до осі млина, відцентровий сепаратор, патрубки завантаження і розвантаження матеріалу (4) Цей млин також має недостатню продуктивність при виході тонких, менше 5мкм, фракцій і неможливість забезпечення заданої тонини помолу Регулювання тонини помолу у млині здійснюється зменшенням витрати повітря через млин і збільшенням внаслідок цього періоду перебування часток у помольній камері, що в поєднанні зі зменшенням рівня швидкостей на 30-40% по висоті помольної камери призводить до зменшення енергії співудару часток між собою і як слідство до зменшення ефективності подрібнювання в цілому, що знижує вихід тонких фракцій