Млин

Реферат: Винахід належить до барабанних кульових млинів і може бути застосований у технологічних комплексах для виготовлення в'яжучих (цементу), подрібнення вугілля в енергетичній промисловості тощо. Млин містить барабан з розміщеними в його порожнині молотильними тілами (кулями), цапфи для завантаження матеріалу та розвантаження продукту помелу. В порожнині барабана автономно встановлено знімач молотильних тіл (куль) у вигляді напрямної криволінійного профілю, яку виконано у вигляді півкільця, одна з кромок якого жорстко закріплена у встановленому вздовж осі барабана торсіонному пристрої, а друга встановлена по відношенню до внутрішньої поверхні барабанa із зазором, який не перевищує радіуса молотильної кулі. Півкільце встановлено вершиною догори, а його основу нахилено до горизонтальної площини на кут 15...20° в бік обертання барабана. Пристрій дозволяє одержати підвищення продуктивності, коефіцієнта корисної дії і зменшення тонкості помелу матеріалів. UA 102862 C2 (12) UA 102862 C2 UA 102862 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до барабанних кульових млинів і може бути застосований у технологічних комплексах для виготовлення в'яжучих (цементу), подрібнення вугілля в енергетичній промисловості тощо. Відомі барабанні кульові млини, яки містять барабан з молотильними тілами (кулями), цапфи для завантаження матеріалу та розвантаження продукту помелу [1-3]. Вони мають високу питому енергоємність, низький коефіцієнт корисної дії. Найбільш близьким по суті є млин [4], який містить барабан з молотильними тілами, цапфи для завантаження матеріалу та розвантаження продукту помелу, при цьому для примусової зміни траєкторії руху матеріалу з молотильними тілами на барабані встановлено гладкі закидаючі лопати. Недоліками є наступне: при обертанні барабана значна частка матеріалу і молотильних тіл залишається на лопатях і не бере участі в процесі помелу, а та частка матеріалу і молотильних тіл, яка працює у водоспадному режимі, не ефективно використовує власну кінетичну енергію при падінні, оскільки витрачає її на удар по лопатях, які перекривають параболічні траєкторії польоту молотильних тіл. Означене знижує продуктивність, збільшує питомі енерговитрати і не дозволяє зменшити тонкість помелу. Задача винаходу - інтенсифікація процесу помелу, підвищення продуктивності та коефіцієнта корисної дії, зменшення тонкості помелу і підвищення марочності продукту (цементу) шляхом реалізації закритичних режимів роботи млина та зміни траєкторії руху молотильних тіл до активної зони. Вирішення цієї задачі досягається тим, що млин містить барабан з розміщеними в його порожнині молотильними тілами, цапфи для завантаження матеріалу та розвантаження продукту помела, при цьому в порожнині барабана автономно встановлено знімач молотильних тіл (куль) у вигляді напрямної криволінійного профілю; напрямну криволінійного профілю виконано у вигляді півкільця, одна з кромок якого жорстко защемлена у встановленому вздовж осі барабана торсіонному пристрої, а друга встановлена по відношенню до внутрішньої поверхні барабана із зазором, який не перевищує радіуса молотильної кулі; півкільце встановлено вершиною догори, а його основу нахилено до горизонтальної площини на кут 15…20° в бік обертання барабана. Млин (фіг. 1) містить барабан 1 з молотильними тілами 2, цапфи 3, 4 для завантаження матеріалу та розвантаження продукту помелу. В порожнині А барабана 1 автономно встановлено знімач 5 молотильних тіл 2 (куль) у вигляді напрямної криволінійного профілю, яку виконано у вигляді півкільця, кромка К1 якого жорстко защемлена у встановленому вздовж осі барабана торсіонному пристрої 6, який закріплено в кронштейні 7, а кромка К2 встановлена по відношенню до внутрішньої поверхні Б барабана 1 із зазором, який не перевищує радіуса молотильної кулі 2; півкільце встановлено вершиною догори, а його основу нахилено до горизонтальної площини на кут 15…20° в бік обертання барабана. Пристрій діє наступним чином. Матеріал завантажується через цапфу 3. При обертанні барабана 1 з частотою, яка відповідає закритичному режиму роботи, молотильні тіла 2 піднімаються по внутрішньої поверхні барабана, знімачем 5 переводяться на нерухому кільцеву напрямну, рухаються по колової траєкторії, зриваються з напрямної і падають в зону раціонального подрібнення матеріалу ударом. Продукт (цемент) відводиться через цапфу 4. Динамічні навантаження, які сприймає півкільце знімача 5, демпфірує торсіонний пристрій 6. Пояснення щодо інтенсифікації процесу помелу матеріалів даним млином. При помелі показник рівномірності зернового складу зростає зі збільшенням числа ударів куль і зменшується зі збільшенням енергії одиничного удару, при цьому при звичайному режимі майже з 1000 ударів, що здійснюються кулями, тільки один приходиться на помел матеріалу, а інші холості. Розділимо умовно переріз кульового млина, в котрому триває помел матеріалу на зони (фіг. 2). Зона І - найбільша зона в барабані, не приймає участі в помелі матеріалу. Через неї пролягає параболічна траєкторія падіння кульки після відриву від поверхні барабана. Час проходження кульки цієї траєкторії приблизно дорівнює часу руху кульки по коловій траєкторії, під час якого триває процес помелу шляхом тертя. Зона II - зона найбільшої концентрації завантаження в барабані в процесу помелу. Зона III - зона падіння кульки, в якій триває процес подрібнення ударом. Але в цій зоні дуже мала концентрація матеріалу, що стає однією з причин неефективності помелу. Пропонується спрямувати удар кулі в зону II, де знаходиться більше всього матеріалу, і скоротити траєкторію її падіння для більш раціонального використання часу, який матеріал знаходиться в млині. 1 UA 102862 C2 5 10 15 20 25 30 Запропонований знімач 5 спрямовує кулі в зону II і до того ж являє собою додаткову поверхню тертя, на якій процес помелу тертям більш інтенсивний за рахунок нерухомості цієї поверхні. Конкретний варіант втілення запропонованої конструкції оснований на наступних принципах. Під час обертання барабана напрямна буде нерухомою, то її треба закріплювати на осі обертання барабана, тобто вона буде проходити через точку О (фіг. 3). Щоб під час переходу кулі від поверхні барабана на траєкторію напрямної уникнути удару, який несе за собою втрату енергії та знос напрямної, треба забезпечити деякі умови. В перерізі напрямна має форму дуги кола. Тоді в точці переходу А кола внутрішньої поверхні барабана і поверхні напрямної повинні мати одну дотичну а. Звідси виходить, що центр кола напрямної О1 лежить на радіусі кола внутрішньої поверхні барабана OA (OA  a) . Також O1A  OA / 2 , що забезпечує прохід дуги через точки А і О. Треба знайти положення точки А. Швидкість кулі в точці О спрямована по дотичній колу напрямної в цій точці. На фіг. 3 заштриховано зону раціонального спрямування кульки. Тобто мінімальний кут нахилу вектора швидкості кульки від вертикалі відповідає напрямку радіус-вектора ОВ. Для забезпечення цих умов треба, щоб дотична а була паралельна OB (OA  OB ) . Раціональне значення кута  за результатами проведених авторами на лабораторному млині експериментальних досліджень дорівнює близько 15-20°. При роботі на закритичних частотах обертання барабана швидкість куль в момент їх виходу на дугову траєкторію суттєво зростає в порівнянні зі звичайним докритичним режимом, при цьому зростає кінетична енергія удару куль, що в сукупності із зміною траєкторії руху молотильних тіл до активної зони інтенсифікує процес помелу, підвищує продуктивність та коефіцієнт корисної дії млина і зменшує тонкість помелу матеріалів. Джерело інформації: 1. А.с. № 1103895 [СССР], М.Кл. В 02 С 17/00. Способ получения тонкомолотых матермалов в трубной многокамерной мельнице и трубная мельница. /Б.Н. Богомолов, Г.Н. Иванов, М.М. Иванов, В.З. Пироцкий. Б.И. № 27, 1984. 2. А.с. № 1502091, [СССР], М.Кл. В 02 С 17/02. Шаровая мельница. Б.И. № 31, 1989. 3. А.с. № 1715409, [СССР], М.Кл. В 02 С 17/02. Шаровая барабанная мельница. Б.И. № 31, 1992. 4. Патент ФРГ № 877985, кл. 50 с 17/20, 1953. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 Млин, що містить барабан з розміщеними в його порожнині молотильними кулями, цапфи для завантаження матеріалу та розвантаження продукту помелу, який відрізняється тим, що в порожнині барабана автономно встановлено знімач молотильних куль у вигляді напрямної криволінійного профілю, яку виконано у вигляді півкільця, одна з кромок якого жорстко закріплена у встановленому вздовж осі барабана торсіонному пристрої, а друга встановлена по відношенню до внутрішньої поверхні барабанa із зазором, який не перевищує радіуса молотильної кулі, також півкільце встановлено вершиною догори, а його основу нахилено до горизонтальної площини на кут 15...20° в бік обертання барабана. 2 UA 102862 C2 3 UA 102862 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4