Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Машины для сверхтонкого измельчения
Вибрационные машины относятся к шаровым мельницам. Высокая степень измельчения (от 1-2 мм до 5 мм) достигается за счет движения шаров и за счёт вибрации барабана. Последняя создаётся дебалансом, укреплённом на вращающемся валу. Мельницы могут измельчать как сухие, так и влажные материалы. Струйные мельницы. Энергия, необходимая для измельчения материала, сообщается струёй энергоносителя (воздух, инертный газ, перегретый пар). Энергоноситель подаётся с большой скоростью – звуковой или сверхзвуковой. В точках пересечения струй энергоносителя создаётся наибольший разрушающий эффект. Существует несколько конструкций струйных мельниц: с трубной и с плоской помольной камерой (уч. Ивановой т.2, с.108, рис.7.10). Достоинством струйных мельниц является: получение продукта с высокой степенью дисперсности; возможность фракционирования материала; рабочие элементы мельницы практически не изнашиваются; материал не нагревается. Недостаток - большой расход энергоносителя. Ножевая мельница применяется с целью измельчения хрупких материалов средней твердости и волокнистых материалов с крупностью частиц не более 20 мм и температурой не более 323К (+50°С). Основой конструкции ножевой мельницы является корпус, который совмещается с горловиной приемной емкости посредством хомутов и рукавного фильтра. Корпус имеет толстые стены и снабжен, так же как и дверца, зубчатой сменной футеровкой. Ударный ротор произведен со сменными ножами из инструментальной стали. Процесс измельчения осуществляется в результате ударно-отражающего воздействия и сдвига материала. Материал захватывается ротором, который производит его измельчение на зубчатой поверхности футеровки. После измельчения материал перемещается в приемную емкость. Достижимая крупность обуславливается видом материала и размерами отверстий сита. Ножевая мельница широко применяется для измельчения веществ в различных отраслях промышленности. Они используются в пищевой, химической, кондитерской, фармацевтической и других сферах деятельности. Данные устройства позволяют измельчать нерудные ископаемые, стекло, кожу, отходы пластмасс, шлаки и другое. Данные мельницы востребованы на многих производствах. Они позволяют эффективно и качественно осуществлять измельчение. Щековые дробилки применяют для крупного и среднего дробления различных материалов во многих отраслях народного хозяйства. Они способны разрушать нерудные материалы практически всех разновидностей. Главным параметром щековых дробилок является размер приемного отверстия камеры дробления, образуемой подвижной и неподвижной щеками. Предприятие производит щековые дробилки с типоразмерами: 150x250, 150x750, 250x400, 250x750, 250x1000, 250x1200, 400x600, 500x750, 600x900мм. Классификация щековых дробилок осуществляется по характеру движения подвижной щеки, которая является основным рабочим органом дробилки. Это определяет важнейшие технико-эксплуатационные параметры дробилок. Различают дробилки с простым и со сложным движением щеки. Рис. 1 Кинематические схемы щековых дробилок В дробилках с простым движением щеки (ЩДП) 1 (рис. 1, а) последняя подвешена на оси 2. Щека совершает качательные движения по дуге окружности, которые ей сообщает вращающийся эксцентриковый вал 3, через шатун 4 и распорные плиты 5. Материал дробится при сближении щек, а при удалении их друг от друга куски материала опускаются вниз и, если их размеры меньше ширины выходной щели, выпадают из камеры. Затем цикл повторяется. В ЩДП материал измельчается раздавливанием и, частично, изломом и раскалыванием, поскольку на обеих щеках установлены дробящие плиты с рифлениями в продольном направлении. В дробилках со сложным движением щеки (ЩДС) рычажный механизм имеет более простую схему (рис.1, б). Эксцентриковый вал 3 непосредственно соединен с шатуном, являющимся подвижной щекой 1 дробилки. Нижним концом щека шарнирно опирается на распорную плиту 5. Щека совершает сложное движение, по траектории напоминающей эллипс. Вследствие этого в ЩДС материал измельчается как раздавливанием, так и истиранием, что облегчает процесс дробления вязких материалов. Кинематическая схема ЩДП позволяет создавать относительно бОльшие нагрузки на измельчаемый материал, чем в ЩДС, при одинаковых вращательных моментах на приводных валах. Это особенно важно при дроблении больших кусков прочных материалов. Существенным недостатком ЩДП (рис. 1, а) является малый ход сжатия в верхней части камеры дробления. Для ЩДС характерен значительный износ дробящих плит. Однако конструкция ЩДС, в целом, более проста и менее металлоемка. В зависимости от конструкции механизма, приводящего в движение щеку, различают дробилки с рычажным и кулачковым механизмами, а также с гидравлическим передаточным механизмом (рис. 1, в). Рис. 2 Конструкция щековой дробилки с простым движением щеки Типовая конструкция щековой дробилки для крупного дробления с простым движением щеки показана на рис. 2. Подвижная щека 3, ось 4 которой установлена в подшипниках скольжения, закрепленных на боковых стенках станины 7, получает качательные движения через распорные плиты 10 и 11 от шатуна 6, подвешенного на эксцентричной части вала 5, приводимого во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу. Рабочие поверхности щек футеруют сменными дробящими плитами 12 и 13, изготавливаемыми из износостойкой стали Ст110Г13Л. Боковые стенки камеры дробления также облицованы сменными плитами 2. Рабочую поверхность дробящей плиты, как правило, изготавливают рифленой и реже (для первичного дробления) гладкой. От продольного профиля плит зависят условия захвата кусков и гранулометрический состав материала. Циклический характер работы щековых дробилок(максимальное нагружение при сближении щек и холостой ход при их расхождении) создает неравномерную нагрузку на двигатель. Для выравнивания нагрузки на приводном валу устанавливают маховик и шкив-маховик. Маховики «аккумулируют» энергию при холостом ходе и отдают ее при ходе сжатия. В процессе эксплуатации возникает необходимость регулировать ширину выходной щели камеры дробления. В крупных дробилках для этого устанавливают разные по толщине прокладки между упором 9 и задней стенкой станины. Гарантированное замыкание звеньев механизма привода подвижной щеки осуществляется пружиной 7 и тягой 8. В конструкциях современных дробилок предусматривается установка самовосстанавливающихся после срабатывания устройств, предохраняющих элементы машины от поломок при попадании в них«недробимых» предметов. На практике применяют следующие варианты предохранительных устройств: подпружиненный рычаг, шарнирно соединенный с подвижной щекой; пружина в сочетании с распорной плитой; пружина в сочетании с рычагом и распорной плитой и т.д. Рис. 3 Схема пружинного предохранительного устройства щековой дробилки На рис. 3 показана схема предохранительного устройства, совмещенного с распорной плитой. Жесткость пружины должна обеспечивать работу дробилки при нормальных нагрузках. При попадании в машину недробимых предметов пружины сжимаются на величину, необходимую для проворачивания эксцентрикового вала при остановившейся подвижной щеке. Молотковые дробилки обыкновенные ( 11, с) состоят из корпуса 1, внутри которого помещается ротор 2 с шарнирно насаженными на нем молотками 3. При вращении ротора молотки под действием центробежной силы вытягиваются в радиальном направлении и с силой ударяют по кускам материала, загружаемого в дробилку. Предварительно расколотые куски ссыпаются на колосниковую решетку 4. Мелкие зерна, размером меньше отверстия в решетке, проваливаются через нее, а более крупные подвергаются дополнительному измельчению молотками — удару и истиранию. Истирание материалов молотками происходит в результате небольшого зазора между торцами молотков и решеткой. Молотковые дробилки этого типа могут быть однороторные и двухроторные. В цементной промышленности преимущественно применяются однороторные дробилки. Дезинтегратор – полифункциональная мельница ударного действия, предназначенная для тонкого измельчения и для некоторых материалов и систем – для механоактивации вещества. Измельчение материалов в дезинтеграторе осуществляется несколькими следующими друг за другом высокоскоростными ударами о рабочие элементы роторов. Скорости ударов увеличиваются при движении частиц материала от центра роторов к периферии. В дезинтеграторе возможно эффективно измельчать различные сухие биологические, органические, неорганические и металлические материалы, а также обрабатывать жидкости: растворы, эмульсии и суспензии. Рабочими органами являются 2 ротора, вращающиеся навстречу друг другу, с несколькими концентрически расположенными рядами ударных элементов различной формы ( лопасти, пальцы ).
Принцип работы ротора заключается в следующем. Обрабатываемая жидкость подается под давлением или самотеком через входной патрубок 1 (рис.1.2), в полость 2, проходит через каналы ротора 3, каналы статора 4, рабочую камеру 5 и выходит из аппарата через выходной патрубок 6. При вращении ротора его каналы периодически совпадают с каналами статора. Выходя из канала статора, жидкость собирается в рабочей камере и продвигается к выходному патрубку. В период времени, когда каналы ротора перекрыты стенкой статора, в полости ротора давление возрастает, а при совмещении канала ротора с каналом статора давление за короткий промежуток времени сбрасывается и в результате этого в канал статора распространяется импульс давления [18]. Скорость жидкости в канале статора является переменной величиной. При распространении в канале статора импульса избыточного давления, вслед за ним возникает кратковременный импульс пониженного (" отрицательного" ) давления, так как совмещение каналов ротора и статора завершилось, и подача жидкости в канал статора происходит только за счет транзитного течения из радиального зазора между ротором и статором. Объем жидкости, вошедший в канал статора, стремится к выходу из канала, и инерционные силы создают растягивающие напряжения в жидкости, что вызывает кавитацию. Кавитационные пузырьки растут при воздействии импульса пониженного давления и схлопываются или пульсируют при увеличении давления в канале статора. Часть кавитационных пузырьков выносится в рабочую камеру [19]. В связи с тем, что скорость потока жидкости в канале статора велика и имеет флуктуации, поток является турбулентным. При вращении ротора в зазоре между ротором и статором возникают большие сдвиговые напряжения. Рабочие поверхности ротора и статора воздействуют на жидкую гетерогенную среду за счет механического контакта, создавая высокие срезывающие и сдвиговые усилия [11]. Конусные дробилки – непрерывные устройства для измельчения породы, а также руды разного уровня твердости (средней, небольшой). Основное их отличие от щековых заключается в том, что в них отсутствует холостой ход. После того как куски материала различной фракции попадают в дробилку, они раздавливаются между двумя подвижными полуконусами и неподвижной чашей. Данная конструкция рациональна для измельчения руды для черной и цветной металлургии, поэтому именно в указанной отрасли такие агрегаты нашли наибольшее распространение. Давайте поговорим об устройстве, принципе работы и особенностях конусных дробилок. В современных коллоидных мельницах размалывание происходит в жидкой среде при помощи удара или растирания. Соотношение твердой и жидкой фаз колеблется в пределах от 1: 2 до 1: 6 в зависимости от свойств твердого измельчаемого материала. Коллоидное измельчение является сложным и малоизученным процессом. Конструкции коллоидных мельниц, имеющих промышленное при- менение, немногочисленны. Наибольший интерес для фармацевтической промышленности представляют бильные и виброкавитаци-онные мельницы. В роторно-бильной коллоидной мельнице (рис. 168) суспензия, подлежащая измельчению, подается через штуцер 8 в корпус /, где проходит между билами 3, укрепленными на роторе 4, вращающемся на валу 5, и контрударниками 6, закрепленными неподвижно в корпусе. Ряды бил ротора расположены между рядами контрударников корпуса. Измельченный материал выходит из штуцера 9. Если степень измельчения недостаточна, суспензия пропускается через мельницу вторично. Корпус измельчителя можно охлаждать. Предназначенная для этого жидкость поступает через штуцер 2 и выводится через штуцер 7. Вследствие высокой скорости движения бил и частиц и их встреч с контрударниками в мельнице развивается значительный кавитацион-ный эффект, поэтому такие мельницы иногда называют кавитационны-ми измельчителями. Они могут также использоваться для получения и гомогенизации эмульсий. Производительность такой мельницы с диаметром ротора 200 и 800 мм и скоростью вращения 3000-12 000 об/мин составляет до 100 кг суспензии в час. Виброкавитациоиная коллоидная мельница изображена на рис. 169. Измельчитель состоит из статора 2 и ротора 3, находящихся в корпусе 1. На поверхности статора и ротора нанесены канавки 4, направленные вдоль них. Суспензия через штуцер 5 поступает в кольцевой зазор между статором и ротором и выходит через штуцер 6. При вращении ротора на валу 8 со скоростью 18000 об/мин частицы суспензии, дви- гаясь от канавок ротора к канавкам статора, совершают колебания большой частоты, близкие к ультразвуковым, и измельчаются до размера 1 мкм. Мельницу можно охлаждать; охлаждающая жидкость проходит через штуцеры 7 и 9. Производительность виброкавитацион-ной коллоидной мельницы с диаметром ротора 500 мм составляет 500-700 кг суспензии в час. Для гомогенизации эмульсий применяют также специальные аппараты-гомогенизаторы, имеющие разное устройство. В гомогенизаторах одного типа грубодисперсная эмульсия под высоким давлением продавливается через узкие каналы и щели. В гомогенизаторах другого типа эмульсия под воздействием центробежной силы, возникающей при вращении диска, продавливается через щели в этом диске, распыляясь до состояния тумана. Эмульсия подается через полую ось. Маятниковая мельница ( рис. 512) имеет вертикальный вал 1, в верхней части которого на крестовине свободно подвешены маятники 2 ( 2 - б шт. При вращении вальцы прижимаются центробежной силой к неподвижному кольцевому вкладышу 4, по которому они катятся. Измельчаемый материал загружается в мельницу при помощи питателя 5 и проходит между вальцами и кольцевым вкладышем. Крупные и неизмельченные куски материала падают на дно камеры мельницы, откуда при помощи скребка 6 подбрасываются на поверхность вкладыша перед набегающими вальцами. [2]
Маятниковые мельницы измельчают материал исключительно посредством давления вальца на кольцо. Величина давления достигает в некоторых мельницах этого типа 3000 кг и зависит от числа оборотов штанги и от веса измельчающего вальца. [3] Маятниковые мельницы имеют производительность от 0 5 до 5 0 т пиролюзита в час. [4]
Маятниковая мельница с мотором мощностью 55 кет с кольцом, внутренний диаметр которого равен 1100 мм, и четырьмя маятника ми с роликами диаметром 200 мм серийно выпускается Выксунским заводом. [5]
Валково- пружинная мельница 1, 2 — вращающаяся чаша с рабочим кольцом, 3 — ролик; 4 — ось ролика; 5 — ось прижимного рычага; 6 — прижимной рычаг; 7 пружина прижима ролика к рабочему кольцу; 8— проходной сепаратор Среднеходные валковые мельницы с конусной тарелкой (табл. 1.54) работают под разрежением. В этих мельницах вращается чаша с кольцом, к которому прижимаются ролики. Ролики свободно вращаются на валах, качаемых около неподвижных осей и прижимаемых рычагами с пружинами к вращающемуся кольцу (рис. 1.63) |
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-09; Просмотров: 406; Нарушение авторского права страницы