Машины и оборудование для измельчения материалов (стр. 4 из 6)

Корпуса подшипников вала одного из валков опираются на пружины и могут перемещаться. В результате этого при попадании недробимого предмета один валок может отойти от другого и пропустить недробимый предмет, после чего под действием пружин возвратиться в исходное положение. Имеются конструкции, в которых подпружинены оба валка. Их применяют там, где в исходном материале много недробимых включение

Поверхности валков бывают гладкие, рифленые, ребристые и зубчатые. Сочетания дробящих поверхностей могут быть различными: например, оба валка могут иметь гладкую поверхность, или один гладкую, другой рифленую и др. Валковые дробилки традиционного исполнения имеют небольшую производительность и неравномерный износ поверхности бандажей по длине валка, что затрудняет поддержание зазора между валками в необходимых пределах.

Дробилки ударного действия. В дробилках ударного действия материал разрушается под действием механического удара, при котором кинетическая энергия движущихся тел полностью или частично переходит в энергию их деформации и разрушения. В этих дробилках возникающие усилия дробления в основном уравновешиваются силами инерции массы самого куска. Дробилки ударного действия применяют в основном для измельчения малоабразивных материалов средней прочности (известняка, доломитов, мергеля, угля, каменной соли и др.). В некоторых случаях дробилки ударного действия используют и при переработке материалов с повышенной прочностью и абразивностью (например, асбестовых руд, шлаков и др.). У этих машин большая степень дробления (до 50), что позволяет сократить число стадий дробления; большая удельная производительность (на единицу массы машины); простая конструкция, и она удобна в обслуживании, имеет избирательность дробления и более высокое качество готового продукта по форме зерен.

По конструкции основного узла - ротора-дробилки ударного действия бывают двух основных типов: роторные и молотковые. Роторные дробилки имеют массивный ротор, на котором жестко закреплены сменные била из износостойкой стали. В молотковых дробилках дробление осуществляется за счет кинетической энергии молотков, шарнирно подвешенных к ротору.

Материал в дробилки загружается сверху. Падая под действием силы тяжести, он подвергается ударам бил или молотков быстро вращающегося ротора. В результате куски материала разрушаются, их осколки разлетаются широким сектором (около 90°) и отбрасываются на футеровку - отбойные плиты или колосники, образующие камеру дробления. Ударяясь о футеровку, осколки материала дополнительно измельчаются и, отражаясь, снова попадают под удары ротора. Измельченные до определенного размера куски материала высыпаются через разгрузочную щель или шел и колосниковой решетки.

Разнообразие схем (рис. 8, а-г) роторных и молотковых дробилок вызвано различным назначением дробилок. Наиболее распространенными являются однороторные дробилки (рис. 8, а). Двухроторные дробилки одноступенчатого дробления (рис. 8, б) применяют тогда, когда требуется большая производительность. Оба ротора дробилки работают самостоятельно, и исходный материал поступает равномерно на оба ротора. Двухроторные дробилки двухступенчатого дробления (рис. 8, в) применяют тогда, когда необходимо совместить две стадии дробления.

Для лучшего использования рабочей поверхности бил и молотков Применяют реверсивные дробилки (рис. 8, г). Эти дробилки имеют симметричную камеру дробления и могут работать при различных направлениях вращения ротора, что позволяет использовать билы и молотки с двух сторон без переустановки.

Главными параметрами дробилки ударного действия являются диаметр и длина ротора, которые входят в ее условное обозначение.

Билы и молотки роторных и молотковых дробилок должны обладать высокой износостойкостью, выдерживать большие ударные нагрузки и нагрузки от центробежных сил и легко заменяться. При разработке конструкции бил и молотков обеспечивается возможность их многократного использования.

Рис. 8. Основные схемы молотковых роторных дробилок: а – однороторные; б – двухроторные одноступенчатого дробления; в - двухроторные двухступенчатые; г – реверсивные; 1 – молоток; 2 – ротор; 3 – била; 4 – отражательные плиты; 5 – механизм регулировки зазора между билами и плитами.

Машины и оборудование для помола материалов. Важным технологическим процессом при производстве минерального порошка, цемента, извести, исходного продукта для керамических изделий и др. является измельчение различных материалов до частиц размером не более десятых долей миллиметра. Энергоемкость процесса помола большая. Однако на измельчение материалов расходуется лишь часть энергии, потребляемой помольной машиной. Значительная часть ее теряется в виде теплоты, на изнашивание рабочих органов и др. Тонкому измельчению подвергаются большие массы материалов (сотни миллионов тонн). Поэтому важны работы по совершенствованию этого оборудования.

В современном производстве для помола используют барабанные (шаровые и стержневые), среднеходные, ударные, вибрационные и струйные машины. В барабанных мельницах материал измельчается внутри полого вращающегося барабана, в котором помещены мелющие тела (шары, стержни). При вращении барабана мелющие тела и материал сначала движутся по круговой траектории, а затем, отрываясь от стенки, падают по параболе. Помол материала осуществляется в результате истирания при относительном перемещении мелющих тел и частиц материала, а также ударов тел по материалу при падении их с некоторой высоты.

Барабанные мельницы классифицируют: по режиму работы - на мельницы периодического и непрерывного действия; по способу измельчения - сухого и мокрого помола; по способу загрузки и разгрузки материалов - с загрузкой и разгрузкой через люк, с загрузкой и разгрузкой через пустотелые цапфы, с загрузкой через цапфу и разгрузкой через стенки барабана.

Барабан мельницы приводится во вращение через зубчатый венец или через центральную цапфу. Они могут работать в открытом или замкнутом цикле. В последнем случае выведенный из мельницы материал подвергается сортировке (сепарации), и крупные частицы (негабарит) возвращается в мельницу на домол. Шаровые мельницы характеризуются внутренним диаметром барабана и его рабочей длиной.

Вибрационные мельницы могут работать в режимах сухого и мокрого помола. При непрерывном измельчении вибрационная мельница работает в замкнутом цикле.

Струйные мельницы целесообразно использовать для одновременной сушки и помола сырьевых материалов, а также для среднего измельчения хрупких материалов с размерами частиц менее 5 мм до 10-40 мкм (остаток l...5% на сите № 0060) с производительностью 5...20 т/ч. Особенно 1ффективно их применение, когда недопустимо загрязнение материала металлическими частицами износа мелющих тел. Струйные мельницы классифицируют по технологическому назначению: с последовательным измельчением и разделением материала или с одновременным измельчением и разделением в одной камере; по виду энергоносителя: воздухо-струйные, пароструйные и газоструйные; по конструктивному признаку: сверхтонкого измельчения материала с вертикальной трубчатой или с плоской помольными камерами, а для тонкого измельчения с противоточной (эжекторной) камерой.

В струйных мельницах частицам материала кинетическая энергия передается совместным потоком газа, воздуха, пара или продуктов сгорания. Измельчение осуществляется либо при столкновении встречных потоков частиц, либо при их ударе об отбойную плиту. Некоторая доля частиц измельчается касательными ударами о внутренние поверхности установки при разгоне или транспортировке по трактам пневмоклассификационной системы. Сообщение частицам требуемой для разрушения скорости (200 - 400 м/с) осуществляется на относительно коротких участках. Поэтому струйные мельницы имеют сравнительно малые габариты. Их размеры и вес определяются в основном генератором энергоносителя, а также размерами классифицирующих и пылеосадительных устройств. Для струйных мельниц характерен значительный износ разгонного аппарата и отбойной плиты. С целью уменьшения износа участки, подвергающиеся интенсивному локальному воздействию, выполняются из высокопрочной абразивостойкой керамики или твердых сплавов. Простота устройства, отсутствие движущихся частей и существенных механических напряжений делает эти машины весьма долговечными (рис. 9).

Рис. 9. Струйные противоточные мельницы:

1 – бункер; 2 – напорное сопло; 3 – кольцо; 4 – камера; 5 – эжектор; 6 – люк.

Мельницы истирающе-срезающего действия. Процесс измельчения в таких мельницах основан на принципе самоизмельчения истиранием (срезом). Измельчаемый материал располагается во вращающихся вокруг вертикальной оси камерах или при вращающемся роторе по периферии неподвижной камеры и под действием центробежных усилий "прилипает" к стенкам, одновременно подвергаясь давлению. В контактной зоне происходит самоизмельчение материала срезом (истиранием).

К достоинству таких мельниц следует отнести: энергетически экономичный способ - самоизмельчение срезом; нечувствительность к крупным кускам материала, твердым включениям; сравнительно небольшие габариты; отсутствие фундаментов.

В связи с высоким износом стенок помольных камер и рабочих органов не рекомендуется применение мельниц истирающе-срезающего действия для измельчения высокоабразивных материалов.

3. МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СОРТИРОВАНИЯ И ОБОГАЩЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ