Установка для селективного измельчения

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ дробления различных материалов малой и средней прочности, например, известняка, калийной руды,цеолита, туфа, мрамора и др. перед осуществлением их последующего обогащения. Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности переработки минерального сырья и снижение энергомкости процесса его измельчения. Для этого в установке для селективного измельчения, содержащей раму,рабочую камеру с размещенным в ней рабочим оборудованием, выполненным в виде гирляндной цепной завесы и привод со штангой, согласно изобретению, внутрь рабочей камеры на цепную завесу свободно помещают, по меньшей мере, один цилиндрический стержневой элемент, длина которого равна ширине цепного полотна. Технический результат полезной модели заключается в снижении затрат на измельчение,повышении надежности,ремонтопригодности оборудования, а также улучшении условий работы обслуживающего персонала.(72) Сиваченко Леонид АлександровичКусебаев Уалихан КажякбаровичРеутский Игорь АлександровичРовский Александр Михайлович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Сиваченко Л.А., Кутузов В.В., Ровский А.М.,Реутский И.А., Проблемы переработки влажных сырьевых материалов и пути их решению, Журнал Инженер-механик - Минск 2015, 1 с. 16-20(54) УСТАНОВКА ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ(57) Предлагаемая полезная модель относится к оборудованию для измельчения минерального сырья и может быть использовано для селективного Предлагаемая полезная модель относится к оборудованию для измельчения минерального сырья и может быть использовано для селективного дробления различных материалов малой и средней прочности, например, известняка, калийной руды,цеолита, туфа, мрамора и др.перед осуществлением их последующего обогащения, сушки или приготовления суспензий и смесевых композиций. В обогащении полезных ископаемых и в ряде других технологий назначение дезинтеграции не сводится к простому измельчению. В этом случае горная порода должна быть разделена на составляющие ее кристаллы минералов таким образом, чтобы полностью высвободить их, иначе говоря, раскрыть, разъединить сростки для того,чтобы затем разделить освобожденные зерна минералов, пользуясь различиями в их физикохимических и механических свойствах. При этом горная порода непременно должна рассматриваться как неоднородный, многофазный материал, каждая фаза которого имеет свои, присущие ей свойства и состав. Известна мельница для селективного ударного разрушения, которая состоит из вертикального цилиндрического корпуса с отражательными стержнями, приводного электродвигателя, диск с разгонными и отбойными лопастями, устройств для загрузки и выгрузки материала и пульт управления см. Патент Республики Беларусь 9942 Мельница,Заявка 20050439, Опубл. 28.02.2007. Такая мельница не позволяет в полной мере реализовать принципы селективного измельчения,что связано с характером прохождения исходного материала через зоны разрушения,когда значительная часть материала не успевает разрушиться по нужным границам раздела между фазами, а некоторая его часть переизмельчается. Вс это совокупно ухудшает процесс селективного измельчения и делает конструкцию недостаточно эффективной, особенно в тех случаях, когда слагающие массив исходного материала разнородные компоненты существенно различаются между собой по физико-механическим и другим свойствам. Известно также устройство для измельчения сыпучих материалов, содержащее размольную камеру с рабочими органами в виде гирляндной цепной завесы из расположенных параллельными рядами цепей с режущими звеньями, закрепленных на противоположных стенках размольной камеры в горизонтальной плоскости и привод, причем цепная завеса снабжена расположенной под ней перпендикулярно к рядам цепей штангой, шарнирно соединенный с каждой из цепей в нижней точке е провисания, а привод состоит из двух вибраторов,закрепленных по концам штанги. (см. А.с. СССР 1409326 Устройство для измельчения сыпучих материалов Мкл. В 02 С 19/16, опубл. 15.07.88. Бюл. 26). Однако практическое использование этого устройства не позволяет эффективно производить измельчение влажных сырьевых материалов. Прежде всего,это обусловлено низкой 2 интенсивностью колебаний элементов цепной завесы, что связано с невозможностью придания основной рабочей части цепных рабочих органов колебаний с большими амплитудами перемещений по сложным пространственным траекториям. Наличие в конструкции штанги с вибраторами,установленной в нижней части цепной завесы,затрудняет взаимные колебания элементов цепной завесы, что в итоге уменьшает производительность установки. Кроме того, техническое исполнение устройства для измельчения сыпучих материалов не предусматривает изменение геометрии цепной завесы, а это сказывается на потенциальных возможностях по переработке материалов с различными физико-механическими свойствами,что особенно важно для селективного измельчения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является цепной рыхлитель, содержащий приемный бункер, цепное полотно, собранное из отрезков цепей, соединенных между собой стяжками и оснащенное зубьями.(см. Сиваченко Л, Кутузов В.В., Ровский А.М.,Реутский И.А.Проблемы переработки влажных сырьевых материалов и пути их решения, Журнал Инженер-механик, Минск 2015, 1.- С. 16-20). Приведенный цепной измельчитель предназначен для измельчения влажного сырьевого материала (глина, мел, трепел, мергель). Обработка более прочного материала вэтом устройстве малоэффективна ввиду отсутствия в конструкции механизмов создания значительных разрушающих усилий,поскольку разрушение материала происходит за счет одного элемента конструкции цепного полотна с зубьями и самого материала, то разрушающих усилий в данном случае недостаточно для разрушения более твердых пород. Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности селективнойпереработки минерального сырья и снижение энергомкости процесса его осуществления. Техническая идея создания предлагаемой установки заключается в том,что на гирляндноецепное полотно, закрепленное на раме,свободно помещают, по меньшей мере, один мелющий элемент,выполненный в виде цилиндрического стержня, длиной равной ширине цепного полотна. Поставленная задача решается тем, что в установке для селективного измельчения,содержащей раму, рабочую камеру с размещенным в ней рабочим оборудованием, выполненным в виде цепногополотна и привод со штангой. Согласно изобретению,внутрь рабочей камеры на гирляндноецепное полотно свободно помещают, по меньшей мере,один мелющий элемент,выполненный в виде цилиндрического стержня,длина которого равна ширине цепного полотна,причем цепное полотно выполнено из отрезков короткозвенных цепей, которые соединены между собой стяжками таким образом, что стяжка,закрепленная на звене цепи, занимающем горизонтальное положение, проходит через звено соседней цепи,занимающем вертикальное положение, и закрепляется на звене следующей за ней цепи, занимающем горизонтальное положение. Вариантами реализации предлагаемой установки для селективного измельчения предусмотрено, что со стороны торцов цепногополотна на раме установлены боковые стенки. Применение короткозвенных цепей обусловлено необходимостью уменьшения зазоров между звеньями, через которые будет проходить просыпание материала. Так жедля ряда практических применений целесообразно использоватьмелющие элементы, выполненные в виде цилиндрических стержней диаметром 50500 мм, причем заполнение рабочей камеры набором мелющих элементов должно составлять 540 от всего объема рабочей камеры. Целесообразно также применять в качестве мелющих элементов толстостенные трубы наружным диаметром 50-500 мм. Причинно-следственная связь, определяющая наличие положительных эффектов применения разработки от использования в ней технических решений,соответствующих отличительным признакам, прежде всего, определяется свободным размещением мелющего тела, представленного в виде, по меньшей мере, одного мелющего элемента,выполненного в виде цилиндрического стержня или толстостенной трубы, что позволяет производить измельчение различных материалов малой и средней прочности за счет соударения гирляндного цепного полотна, приводимого в движение приводом посредством передачи разнозначных перемещений кривошипно-шатунным механизмом через штангу, закрепленную на цепном полотне и силой инерции мелющего тела, возникающей от перемещений цепного полотна, на которое он свободно помещен. Перемещения мелющего тела создают наиболее эффективные механизмы разрушения путем сдвига, удара и излома с одновременным удалением измельченной фракции из рабочей зоны за счет инерционных сил от колебаний всей системы. Условия, касающиеся того, что со стороны торцов цепного полотна на раме установлены боковые стенки,вызваны необходимостью ограничения просыпания недоизмельченного материала, что способствует более эффективной работе агрегата в целом. От количества и диаметра мелющих элементов,выполненных из цилиндрических стержней или толстостенных труб, зависит общая площадь контакта материала с рабочим оборудованием и инерционные усилия, возникающие во время перемещений цепного полотна, что позволяет приспособить установку под различные механические характеристики материалов, а так же регулировать его степень измельчения и крупность. Таким образом, материал, попадающий в рабочую камеру с множеством мелющих элементов,подвергается более тщательному и интенсивному измельчению. Представленная совокупность отличительных признаков является новой и ранее в таком виде не рассматривалась ни в одном изизвестных устройств. Она обладает практической воспроизводимостью и в полной мере обеспечивает решение поставленной задачи. Сущность полезной модели поясняется графическими материалами. На фиг.1 представлен общий вид установки, на фиг.2 - вид рабочего оборудования с одним мелющим элементом, фиг.3 вид рабочего оборудования с несколькимимелющими элементами, фиг.4 фрагмент цепного полотна с соединением отрезков цепей с помощью стяжек на фиг.5 - схема исполнения рабочего оборудования с одним мелющим элементом, на фиг.6 - схема исполнения рабочего оборудования с несколькими мелющими элементами. Установка для селективного измельчения влажных материалов содержит раму 1, рабочую камеру 2, рабочее оборудование 3, выполненное в виде гирляндного цепногополотна 4 со штангой 5, и размещенным на нем, по меньшей мере, одним мелющим элементом 6, приводимое в движение приводом 7. Основой привода является кривошипно-шатунный механизм 8, шатун 9 которого шарнирно соединен со штангой 5. Гирляндноецепное полотно образовано набором отрезков цепей 10, соединенных между собой стяжками 11. Рабочий процесс в установке для селективного измельчения осуществляется следующим образом. Включается электропривод 7 и посредством кривошипно-шатунного механизма 8 через шатун 9 на штангу 5 передается силовое усилие в виде периодических перемещений. Штанга 5 приводит в сложное движение рабочее оборудование 3,состоящее изцепного полотна 4 и свободно помещенного на него мелющего элемента 6,размещенное в рабочей камере 2, в которую сверху непрерывным потоком подается подлежащий измельчению минеральноесырье. Попадая в зону действия рабочего оборудования 3, имеющего большое число зон активного воздействия, особенно с разрушающего усилия генерируемого инерционным движением, по меньшей мере, одного мелющего элемента 6, сырье интенсивно измельчается за счет многочисленных ударов, истирания сколов и срезов, и когда размеры частиц достигают определенного размера,позволяющего им проходить между звеньями цепей,просыпаются между ними в виде готового для последующего использования продукта. Установка наилучшим образом работает при равномерной подаче сырья,например конвейерными питателями, так как большая масса находящегося в рабочей камере 2 материала способна ограничить перемещение мелющего элемента, выполненного в виде цилиндрического стержня или толстостенной трубы. Рабочий процесс в устройстве характеризуется тем, что наиболее активно в процессе измельчения участвует только нижняя часть цепной завесы,3 составляющей от 0,8 до 0,3 длины цепного полотна в зависимости от конструкции установки,используемой для селективного дробления различных материалов малой и средней прочности,например, известняка, калийной руды, цеолита,туфа, мрамора и др. Настройка на переработку различного по своим характеристикам материала легко обеспечивается геометрическими параметрами элементов цепногополотна и амплитудно-частотными режимами работы приводного механизма. Использование предлагаемой полезной модели в сравнении с известными устройствами аналогичного назначения характеризуется повышенной технологической универсальностью,что выражается в способности установки одновременно производить селективное измельчение различных материалов малой и средней прочности до определенной крупности. Важным положительным качеством нового оборудования является его высокая работоспособность и ремонтопригодность. Это обусловлено отсутствием в конструкции рабочих органов таких элементов,которые могут разрушиться под воздействием крупных кусков,входящих в исходное сырь. Простота конструкции и, следовательно, низкая стоимость е изготовления определена тем, что цепное полотно легко собирается из широко используемых в технике элементов - цепей, скоб,крючьев, пластин и др. Это, в свою очередь,позволяет снизить затраты на эксплуатацию, так как уменьшаются различного рода поломки и отказы, не требуется производить трудомкие чистки рабочего пространства и выполнять другие профилактические работы. Предлагаемую установку для селективного измельчения материалов можно использовать в стадиях первичной обработки материалов малой и средней прочности на предприятиях по производству цемента, извести, керамических изделий, а также при переработке торфа, трепела,угля, лигнина и других материалов. Такие агрегаты могут проектироваться на производительность от 1 до 200 тонн в час и способны переработать минеральный материал крупностью кусков до 0,2 метра. При этомих изготовление можно производить с использованием известных элементов, например, цепей от цепных завес цементных печей и выбракованных труб или баллонов. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Установка для селективного измельчения,содержащая раму, рабочую камеру с размещенным в ней рабочим оборудованием, выполненным в виде гирляндного цепного полотна и привод со штангой,отличающаяся тем, что внутри рабочей камеры на цепном полотне свободно помещено, по меньшей мере, один мелющий элемент, выполненный в виде цилиндрического стержня, длина которого равна ширине цепного полотна, причем цепное полотно выполнено из отрезков короткозвенных цепей,которые соединены между собой стяжками таким образом, что стяжка, закрепленная на звене цепи,занимающем горизонтальное положение, проходит через звено соседней цепи,занимающем вертикальное положение, и закрепляется на звене следующей за ней цепи,занимающем горизонтальное положение. 2. Установка для селективного измельчения по п.1 отличающаяся тем, что со стороны торцов цепного полотна на раме установлены боковые стенки. 3. Установка для селективного измельчения по п.1 отличающаяся тем,что диаметры цилиндрических стержней составляют 50-500 мм. 4. Установка для селективного измельчения по п.1 отличающаяся тем, что заполнение рабочей камеры набором мелющих элементов составляет 540 от всего объема рабочей камеры. 5. Установка для селективного измельчения по п.1 отличающаяся тем, что мелющие элементы выполнены в виде толстостенных труб.