Спосіб ударно-відбивного роздрібнення та ударно-відбивний млин

1 Способ ударно - отражательного измельчения, в частности, зернистого материала с применением мельницы, в соответствии с которым обрабатываемый материал последовательно ускоряют и измельчают при взаимодействии с лопатками горизонтальных роторов, которые движутся относительно друг друга в противоположных направлениях, отличающийся тем, что измельченный материал разделяют на фракции, грубую фракцию подвергают повторному измельчению, использовав для возврата измельченного материала после первой промежуточной зоны к следующей промежуточной зоне центробежный канал, при этом измельчение в каждой промежуточной зоне выполняют в отделенных друг от друга рабочих областях, а подачу измельченного материала на сито для разделения на фракции осуществляют по траектории движения ротора 2 Способ по п 1, отличающийся тем, что остающуюся грубую фракцию перемещают в канале (14,15) 3 Способ по п 1, отличающийся тем, что ускорение и ударение сменяются циклически в двух промежуточных зонах, которые соединены друг с другом потоками недостаточно измельченного обрабатываемого материала, с сепарацией тонкой фракции между промежуточными зонами, причем ударение в промежуточных зонах осуществляют с различной интенсивностью 4 Ударно - отражательная мельница для измельчания зернистого материала, содержащая корпус (1) с установленными в нем горизонтально и коаксиально роторами (6, 8), на которых закреплены лопатки (7, 9), один ротор (6) имеет по меньшей мере два ряда лопаток (7), а другой ротор (8) - по меньшей мере один ряд лопаток (9), которые расположены между рядами лопаток (7), и имеются расположенное сбоку на камере (4) впускное отверстие (2), и расположенное под камерой (4) выпускное отверстие (3), отличающаяся тем, что указанная мельница имеет сито (5), окружающее роторы (6, 8) по их периметру, а также каналы (14,15), образующие продолжение сита (5) 5 Ударно - отражательная мельница по п 4, отличающаяся тем, что ряды лопаток (7, 9) разделены пополам диском ротора и образуют разделенные таким образом рабочие области (12,13) 6 Ударно - отражательная мельница по п 4, отличающаяся тем, что каналы (14, 15) расположены вне камеры (4) и, отходя от камеры (4), впадают сбоку в рабочие области (12, 13), причем ширина канала (14) соответствует ширине внутреннего ряда лопаток (7) 7 Ударно - отражательная мельница по п 4, отличающаяся тем, что сито (5) является заменяемым 8 Ударно - отражательная мельница по п 4, отличающаяся тем, что роторы (6, 8) приводятся в действие с вращением в противоположные стороны, предпочтительно с помощью отдельных приводов 9 Ударно - отражательная мельница по п 4, отличающаяся тем, что лопатки (7, 9) имеют угол атаки предпочтительно не более 15° 10 Ударно - отражательная мельница по п 4, отличающаяся тем, что каналы (14, 15) на выходе камеры (4) контактируют друг с другом с образованием общего канала (23), который в направлении прохождения продукта переходит в два раздельных перекрестных канала, причем в его изогнутой части установлено сито (17) таким образом, что позади сита (17) образуется полость, которая переходит в находящуюся позади сита (17) полость цилиндрической камеры (4) 11 Ударно - отражательная мельница по п 4 или 10, отличающаяся тем, что для повышения производительности на выходе из цилиндрической камеры, между большим ротором и ситом (5) вмонтирован изогнутый экран (21) 12 Ударно - отражательная мельница по п 11, отличающаяся тем, что экран (21) снабжен жалюзи (22) О го го (О 46733 Изобретение относится к способу ударноотражательного измельчения, в частности, зернистого материала, как, например, зерно или клубни, согласно ограничительной части пункта і формулы изобретения и ударно-отражательной мельнице с приводными, соосно вращающимися в противоположных направлениях роторами, согласно ограничительной части пункта 4 формулы изобретения Изобретение находит применение, в частности, для измельчения материала для получения кормов для скота В обычных ударных мельницах (см , например, ЕР-В-51389 или ДЕ-А-3708914) тонкость измельчаемого продукта определяется в зависимости от величины ячеек сита (тонина рассева), причем измельчаемый материал остается в зоне мельницы до тех пор, пока имеется возможность его прохождения через сито Измельчаемый материал подвергается воздействию большого количества ударов ротора/роторов до достижения соответствующей зернистости Это связано с высокими энергетическими затратами и, отчасти, со слишком большим измельчением материала Если сито расположено в ударном пространстве, как это имеет место, например, согласно ЕРВ-98441, в котором ротор ударной мельницы концентрически окружен ситом, то измельчаемый материал попадает на корпус сита с большой скоростью, что вызывает повышенный износ Для улучшения энергетического баланса таких ударных мельниц предлагают также центробежные каналы (см DE-PS 699100 и DE-A-3708914), чтобы выделяемую частицами измельчаемого материала энергию использовать для их транспортировки из ударной полости на примыкающее сито В таких тангенциальных центробежных каналах измельчаемый материал также отбрасывается на сито Большей частью ударные мельницы имеют неподвижный корпус с расположенным в нем приводным ротором Кроме того, известей способ ударно-отражательного измельчения, в частности, зернистого материала с применением мельницы, в соответствии с которым, обрабатываемый материал последовательно ускоряют и измельчают при взаимодействии с лопатками горизонтальных роторов, которые движутся относительно друг друга в противоположных направлениях (DE-A3417556) Из того же патента известна ударноотражательная мельница для измельчания зернистого материала, содержащая корпус с установленными в нем горизонтально и коаксиально роторами, на которых закреплены лопатки, один ротор имеет, по меньшей мере, два ряда лопаток, а другой ротор - по меньшей мере, один ряд лопаток, которые расположены между рядами лопаток, и имеется расположенное сбоку на камере впускное отверстие, и расположенное под камерой выпускное отверстие Каждый ротор снабжен, по меньшей мере, двумя венцами с лопатками, при чем лопаточные венцы обоих роторов попеременно входят друг в друга Привод обоих роторов осуществляется от общего привода Для этого один из роторов крепится на полом валу, а другой ротор расположен с помощью втулки на валу, проходящем сквозь полый вал Оба вала установлены на наружной опоре Требуются высокие конструктивные издержки, чтобы достичь турбоэффекта согласно ЕР-А-48012 при надежном функционировании подшипников В основе изобретения лежит задача создать способ ударноотражательного измельчения зернистого груза и ударно-отражательную мельницу для проведения способа, которая позволяет при небольших технических и экономических затратах получить высокую равномерность измельчения обрабатываемого материала (незначительное рассеивание по величине частиц) с минимальным содержанием пылевой фракции Это достигается неожиданным образом с помощью предложенного способа ударно-отражательного измельчения, в частности, зернистого материала с применением мельницы, в соответствии с которым, обрабатываемый материал последовательно ускоряют и измельчают при взаимодействии с лопатками горизонтальных роторов, которые движутся относительно друг друга в противоположных направлениях и в соответствии с изобретением, разделение измельченного материала на фракции, введение дальнейших ступеней (ступени) обработки, использование для возврата измельченного материала после первой ступени измельчения к следующей ступени измельчения центрального канала, выполнение измельчения на каждой ступени, в отделенных друг от друга рабочих областях, подача измельченного материала на сито под определенным углом Решению поставленной задачи способствует также предложенная ударно-отражательная мельница для измельчания зернистого материала, содержащая корпус с установленными в нем горизонтально и коаксиально роторами, на которых закреплены лопатки, один ротор имеет, по меньшей мере, два ряда лопаток, а другой ротор по меньшей мере один ряд лопаток, которые расположены между рядами лопаток, и имеется расположенное сбоку на камере впускное отверстие, и расположенное под камерой выпускное отверстие, и в соответствии с изобретением указанная мельница имеет сито, окружающее роторы по их периметру, а также каналы, образующие продолжение сита Обычное измельчение обрабатываемого материала в некотором количестве измельчающих устройств (высокое трение) приводит к отчасти чрезмерному измельчению продукта и высокому потреблению энергии в сочетании со сравнительно высоким износом Это получается за счет того, что дробление измельчаемого материала в первую очередь происходит в перемещающихся слоях между концами молотков и поверхностью сита/ситовой камеры, При турбо-эффекте 46733 происходит также соударение частиц самих по переходит в два раздельных перекрестных канасебе Неожиданно оказалось теперь, что благодала, соединенных с рабочими зонами ря применению "чистого удара" можно избежать Сито установлено в изогнутом канале таким недостатков известного уровня техники Согласно образом, что позади сита образуется камера, соизобретению, измельчаемый материал вначале единенная с находящейся позади сита полостью подвергается ускорению, а затем ударяет в рабоцилиндрической камеры с помощью трубопровочие органы Так как для этого нужны скорости бода лее 100м/с, то максимум измельчения при миниЦикл измельчения закончен, и сепарация часмальном трении, благодаря противоположному тиц осуществляется вне его, что способствует как ударению ускоренных частиц измельчаемого маснижению потребления энергии, так и уменьшетериала, достигается с помощью известного самонию износа сепарационного устройства Одного по себе движения в противоположном направвременно достигается дифференцированная облении Измельчаемый материал вначале работка частиц различной величины Применение ускоряется в процессе вращательного движения, двух ступеней измельчения позволяет по-разному а затем отражается, благодаря преобразованию обрабатывать частицы с различной интенсивновектора скорости в вектор, противоположный усстью в каждой ступени корению Ускорение и отражение сменяются цикСпособ можно выполнять в отражательнолически в двух промежуточных зонах, которые ударной или ударной мельнице с цилиндрической соединены друг с другом потоками недостаточно камерой и входным и выходным патрубками для размельченных частиц, с выделением частиц жеизмельчаемого материала, а также вмонтированлательной величины между циклами ными в нее коаксиально роторами, которые с закрепленными на них рабочими органами вращаОбрабатываемый материал направляется на ются в противоположных направлениях Камера первую ступень измельчения, где он подвергается выполнена перфорированной и разделена ротоускорению в определенном направлении и ударярами на две части, причем эти части соединены ется в поверхность рабочих органов Под воздеймежду собой перекрестными каналами, располоствием ударов зерна измельчаемого материала женными вне ее границ и обеспечивающими заизмельчаются на частицы различной величины крытый поток измельчаемого материала при передаче противоположного ускорению вектора скорости После этого измельченные частиПолучается закрытый процесс помола с зацы попадают на сепаратор, где они соответственданной зернистостью и возможностью автоматино разделяются Сепаратор расположен вне зоны ческого управления процессом измельчения, и частицы тангенциально сближаДалее изобретение описывается более подются Частицы желательной величины отводятся, робно с помощью чертежей как готовый продукт, грубые частицы при движеНа фиг 1 показана ударно-отражательная нии в обратном направлении попадают в зону измельница, мельчения на вторую ступень измельчения и там фиг 2 - разрез А - А ударно-отражательной снова подвергаются ускорению и ударению, примельницы, чем, однако, в отличие от первой ступени, вознифигЗ - разрез В - В ударно-отражательной кают более тонкие частицы Снова идет сепарамельницы, ция на грубый и готовый продукт вне зоны фиг 4 - вид сбоку другого варианта ударноизмельчения, причем грубый продукт снова наотражательной мельницы с ситом в изогнутой правляется на первую ступень измельчения части канала, Для повышения производительности и улучфиг 5 - горизонтальная проекция ударношения распределения гранул в готовом продукте отражательной мельницы согласно фиг 4, вне полости измельчения дополнительно распофиг 6 - ударно-отражательная мельница с ложено сито, чтобы в конце концов повысить повмонтированным в нее экраном, верхность просеивания фиг 7 - экран с жалюзи, Многочисленные исследования подтверждают фиг 8 другой вариант ударнопредположение, что другие поверхности сит целеотражательной мельницы согласно изобретению с сообразны лишь в части полости измельчения или открытым расположением ротора, каналов, окружающих продукт, в которой продукт в фиг 9 - другая форма выполнения по фиг 8 с большей или меньшей степени разбрасывается на установкой 3-х роторов сито Ударно-отражательная мельница заполняется подлежащим размолу материалом Он подается Центробежный канал согласно DE-A-37 08 914 свободным потоком через впускное отверстие 2 в без сита в канале не может дать к этому никакого первую рабочую область 12 камеры 4 Здесь изпобуждения Требуется смещение указанной домельчаемый материал под воздействием воздушполнительной поверхности сита в области осноного потока, производимого благодаря вращавания канала Это позволяет тонкому продукту тельному движению ротора 6, направляется на при достижении требуемой грануляции почти полпервый ряд лопаток 7 ротора 6 Отдельные зерна ностью высеиваться, что явно снижает потребизмельчаемого материала захватываются этими ность в мощности, по сравнению с другими решелопатками 7, ускоряются и с высокой скоростью ниями отбрасываются на лопатки 9 ротора 8 Лопатки 9 При встраивании дополнительного сита кананаходятся между первым и вторым рядами лопалы на выходе цилиндрической камеры располоток 7 ротора б жены друг около друга и образуют общий канал, который в направлении прохождения продукта Вследствие отражения зерен от лопаток 9 ро 8 46733 мельченных частиц на сите 5 осуществлялось под воздействием центробежных сил без непосредственного воздействия внешних лопаток 7 Угол атаки лопаток 7, 9 следует выбирать соответственно малым, чтобы достичь описанного, способствующего снижению износа, пути движения частиц Электродвигатели 10, 11 имеют примерно одинаковую нагрузку Перфорированная часть камеры 4 является демонтируемой, чтобы можно было производить замену сита Точно также перфорированная часть камеры 4 должна занять возможно большую часть ее цилиндрической поверхности, чтобы обеспечить необходимую производительность процесса разделения Благодаря увеличению числа рядов лопаток 7, 9 на роторах 6, 8 можно повысить число ступеней измельчения, например, до семи ступеней, причем ротор 6 имеет в этом случае три, а ротор 8 два ряда лопаток 7, 9 Для повышения производительности и улучшения распределения гранул в готовом продукте целесообразно применить другое сито 17, которое устанавливают вне цилиндрической камеры 4 При этом каналы на выходе цилиндрической камеры проходят друг около друга и образуют при этом общий канал, который в направлении прохождения продукта переходит в два раздельных перекрестных канала 14 и 15, которые соединены Количество ступеней перевода грубых фракс рабочими областями 13 и 12 ций из рабочей области 12 в рабочую область 13 зависит от вида измельчаемого материала, его Сито 17 установлено в изогнутой части канала влажности и интенсивности соударения 23 таким образом, что возникает образующаяся за ситом полость 18, которая с помощью трубопроВ корпусе 1 ударно-отражательной мельницы вода 20 соединена с полостью 19 цилиндрической установлены горизонтально и соосно роторы 6 и 8 камеры 4, находящейся за ситом с закрепленными на них лопатками 7 и 9 По своему периметру роторы 6 и 8 окружены ситом 5, Устройство с ситом 17 работает следующим благодаря чему образуется цилиндрическая камеобразом ра 4, разделенная роторами 6, 8 на две рабочие Зерно загружается через патрубок 2 в камеру области 12 и 13 12 , измельчается с помощью лопаток 7 и 9, которые закреплены на соответствующих роторах 6 и Привод роторов 6 и 8 осуществляется от 8, и поступает на сито 5, где измельчаемый проэлектродвигателей 10 дукт разделяется на две фракции Фракция желаРотор 6 имеет два ряда, а ротор 8 один ряд тельной тонкости отводится через выпускное отлопаток 7, 9, которые разделены диском ротора на верстие 3 из устройства, как готовый продукт, две половины Половина лопаток 9 ротора 8 расгрубая фракция, которая не прошла через отверположена между рядами лопаток ротора 6 стия сита 5, направляется через канал 23 к ситу Впускное отверстие 2, которое расположено в 17 На сите 17 измельченный материал подвергакорпусе 1 сбоку в рабочей области 12, служит для ется еще раз разделению на фракции Проход загрузки ударно-отражательной мельницы изчерез сито 17 ведет в полость 18, находящуюся за мельчаемым материалом Под камерой 4 распоситом, откуда он поворачивает в полость 19 циложено выпускное отверстие 3 для измельченного линдрической камеры 4, находящейся за ситом материала (готовый продукт) Продукт из полости, находящейся за ситом, отвоВ продолжение сита 5 расположены каналы дится в качестве готового продукта через выпуск14 и 15 для возврата недостаточно измельченных ное отверстие 3 (грубых) фракций частиц Каналы 14, 15 расположены вне камеры 4 По своей ширине канал 14 Фракция, которая не прошла через отверстия соответствует ширине ряда лопаток 7 ротора 6, сита 17, попадает через канал 14 на дальнейшее который расположен ближе к оси 16 Канал 14 измельчение Готовый продукт проходит через имеет изогнутую, имеющую вид кривой форму, сито 5, а недостаточно измельченная доля происходя от камеры 4 и входя в рабочую область 13 дукта в виде схода (с сита) отводится через канал сбоку и по центру Аналогично выполнен канал 15 15 от сита 17 в рабочую область 12 для дальнейОн также начинается от камеры 4 и входит в рашего измельчения бочую область 12 сбоку и по центру Следует отметить, что разделение осуществляется на сите 17, а также на сите 5 под воздейстВеличина зазора между концами лопаток 7 и вием центробежной силы воздушного потока, проситом 5 рассчитывается так, чтобы движение из тора 8, который вращается в противоположном ротору 6 направлении, зерна частично размельчаются, с помощью лопаток 9 снова ускоряются и отбрасываются на второй, внешний ряд лопаток 7 Вследствие воздействия удара о лопатки 7 осуществляется дальнейшее измельчение зерен на частицы различной величины Они попадают от лопаток 7 по траектории направления вращения ротора б на поверхность сита 5 В то время как частицы перемещаются на воздушной подушке без трения в направлении вращения ротора 6 по поверхности сита 5, осуществляется разделение на грубую и тонкую фракции под воздействием центробежной силы и воздушного потока Частицы, которые проходят через отверстия сита 5, выводятся из ударной мельницы через выпускное отверстие 3, в то время как более грубые частицы в дальнейшем движении проходят в боковой канал 14 и оттуда во вторую рабочую область 13 камеры 4 Под воздействием тех же сил, что и в рабочей области 12, частицы захватываются лопатками 9 и отбрасываются на лопатки 7 Благодаря удару, получается дополнительное измельчение частиц, которые, отходя от лопаток 7, движутся в направлении вращения ротора б снова на поверхность сита 5 Тонкая фракция снова выносится через выпускное отверстие 3 после прохождения через сито 5 Остальная грубая фракция может направляться через канал 15 на дальнейшее измельчение изводимого роторами Регулирование тонкости измельчения осуществляется с помощью замены сита на сито с требуемой перфорацией Производительность устройства можно повысить также с помощью экрана 21, который закрепляется на выходе из цилиндрической камеры 4 между большим ротором и ситом 5 При этом экран 21 может быть выполнен сплошным или может иметь жалюзи 22 С помощью экрана 21 можно отклонить на сито 5 для дальнейшего разделения фракцию продукта, которая имела, недостаточный контакт с поверхностью сита Кроме того, экран 21 помогает производить необходимое давление воздушного потока на сито 5, благодаря чему повышается интенсивность прохождения частиц через ячейки сита Жалюзи 22 помогает, в свою очередь, повысить интенсивность продува через сито 17 Кроме того принцип, использованный в изобретении в другом варианте выполнения позволяет открыто расположить вращающиеся в противоположных направлениях роторы При этом расположение роторов осуществляется рядом друг с другом в одной плоскости (фиг 8, 9), Не ограничиваясь непосредственно этими вариантами, является при этом целесообразным два или три ротора располагать рядом друг с другом при соединении с помощью каналов, причем это может осуществляться в горизонтальной или вертикальной плоскости, что позволяет сократить расходы на изготовление Продукт попадает через впускное отверстие 2' Фиг.2 46733 10 в ротор 24, ускоряется и измельчается и через канал 25 попадает в рабочую полость ротора 26, вращающегося в противоположную сторону, причем получается новое ускорение и второе измельчение Затем измельченный материал через канал 27 вышеупомянутым способом выносится из полости для измельчения и сепарируется (на чертеже не показано) Как вариант, продукт после первого измельчения в полости ротора 24 попадает через канал 25, 25' в полость измельчения роторов 26, 28, вращающихся в том же направлении, и вновь измельчается Измельченный продукт через каналы 27, 27' снова попадает в общий не показанный подробно на чертеже канал на сепарацию Значительно меньшее, по сравнению с обычными ударными мельницами, потребление энергии и меньшее воздействие трения приводят к настолько незначительному нагреву ударной мельницы согласно изобретению в процессе работы, что оно может не приниматься во внимание, и таким образом также к незначительной потере влаги измельчаемым материалом Работа ударно-отражательной мельницы согласно изобретению осуществляется таким образом, что без труда можно также экономично измельчать ячмень При измельчении зерна в муку возможно применение ударно-отражательной мельницы с технологическими проходами В1 и В2 Ударно-отражательная мельница согласно изобретению не ограничивается этими вариантами выполнения Фиг.З 11 46733 12 Фиг.6 Фиг.4 Фиг.7 JL Фиг.5 Фиг.8 13 46733 Фиг.9 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 14