Кольцевые мельницы тонкого помола
В кольцевых мельницах измельчаемый материал прижимается вращающимися вальцами (шарами) к неподвижному или вращающемуся кольцевому вкладышу и измельчение происходит путем раздавливания и истирания материала под действием силы веса размалывающих тел (вальцов или шаров), силы натяжения пружин или центробежных сил.
Различают следующие виды кольцевых мельниц: маятниковые, вальцово-пружинные, центробежно- шаровые и трехвалковые.
Маятниковые мельницы. В верхней части вертикального вала 1 маятниковой мельницы (рис. 1) на крестовине свободно подвешены маятники 2 (2-6 шт.) с вальцами 3. При вращении вальцы прижимаются центробежной силой к неподвижному 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.
Рис. 1. Маятниковая мельница:
1-вертикальный вал; 2-маятники; 3-вальцы;
4-неподвижный кольцевой вкладыш; 5-питатель; 6-скребок.
Измельченный материал разгружается струей воздуха, который поступает в нижнюю часть камеры и направляет измельченный материал в сепаратор, установленный непосредственно над камерой мельницы (на рисунке не показан). Готовый продукт из сепаратора направляется в циклон, а более крупные частицы возвращаются в мельницу на повторный помол. Производительность маятниковых мельниц достигает 20 т/час.
Вальцово-пружинные мельницы. Эти мельницы отличаются от маятниковых тем, что вальцы в них катятся по вращающейся горизонтальной тарелке и прижимаются к ней натяжением пружин. Вследствие того, что окружные скорости вальцов и тарелки неодинаковы, происходит не только раздавливание, но и истирание материала.
Центробежно-шаровые мельницы. Размалывающий механизм мельницы (рис. 2) состоит из шаров 7, зажатых между двумя кольцами: нижним вращающимся кольцом 8 и верхним неподвижным 3.
Рис. 2. Центробежно-шаровая мельница:
1-питатель; 2-вращающийся воздушный сепаратор; 3-верхнее неподвижное кольцо;
4-пружина; 5-нажимное кольцо; 6-опорная тарелка; 7-шары;
8-нижнее вращающееся кольцо; 9-окно для воздуха.
Шары приводятся в движение от нижнего кольца 8 и под давлением трех или четырех пружин 4, которое передается через верхнее кольцо 3 и скрепленное с ним нажимное кольцо 5. Давление пружин можно регулировать нажимной гайкой. Давление равномерно распределяется между пружинами, вследствие чего износ шаров мельницы происходит равномерно.
Нижнее кольцо 8 закреплено на опорной тарелке 6, к которой прикреплен сверху вращающийся вместе с тарелкой сепаратор 2 в виде усеченного конуса с лопастями.
Измельченный материал из питателя 1 ссыпается по лотку в камеру мельницы между тарелкой и шарами и отбрасывается центробежной силой к периферии, где растирается между шарами и кольцами. Измельченный материал вытесняется в наружную полость мельницы, откуда выносится потоком воздуха в сепаратор 2. Воздух нагнетается вентилятором через окна 9.
Мельница имеет привод от электродвигателя через клиноременную передачу. Максимальный размер кусков измельчаемого материала не должен превышать 25-38 мм.
В некоторых конструкциях центробежно-шаровых мельниц размол происходит при помощи шаров, свободно катящихся в неподвижном кольцевом желобе. По принципу действия эти мельницы не отличаются от описанной выше.
Трехвалковые кольцевые мельницы. Трехвалковая кольцевая мельница (рис. 3) состоит из свободно вращающегося вертикального размалывающего кольца, изготовленного из твердой стали, и трех стальных вальцов, прижимаемых к внутренней поверхности этого кольца пружинами.
Рис. 3. Трехвалковая кольцевая мельница:
1-недущий валец; 2-кольцо; 3-недомые (свободно движущиеся) вальцы;
4-пружинная оттяжка; 5-загрузочная норонка; 6-выгрузочное отверстие.
Верхний ведущий валец 1 приводится в движение от трансмиссии и вследствие трения сообщает вращение кольцу 2, которое передает движение двум другим вальцам.
Нижние свободно движущиеся вальцы 3 прижимаются к стальному кольцу 2 пружинными оттяжками 4 при помощи добавочных пружин нижние вальцы могут иметь, кроме радиального, также и осевое перемещение. Измельчаемый материал через воронку 5 по боковому лотку подается внутрь кольца и попадает поверх правого нижнего вальца. Материал размалывается между кольцом и вальцом, и так как кольцо вращается, держится на нем и вместе с ним проходит мимо других вальцов, которые измельчают материал давлением. Давление регулируется пружинами.
Измельченный материал, падая с кольца, удаляется через нижнее отверстие 6 мельницы. Сравнительно толстый слой материала спрессовывается между вальцами и кольцом, предотвращая тем самым непосредственное их соприкосновение. Благодаря этому мельница работает почти бесшумно и очень мало изнашиваются кольцо и вальцы-подвижные части внутри мельницы.
Кольцо и вальцы, имея пружинную опору, могут принять любое положение, воспринимая удары и толчки; вследствие этого устраняется вредное влияние ударов на корпус и фундамент мельницы.
Производительность трехвалковых кольцевых мельниц колеблется в широких пределах в зависимости от обрабатываемого материала и желаемой тонкости помола. Для помола средней тонкости она составляет от 3000 до 9000 кг/час. Материал, подлежащий измельчению, должен подаваться в мельницу в кусках величиной не больше 30 мм.
А.Г. Касаткин
Основные процессы и аппараты химической технологии
(Глава XVIII. Измельчение, грохочение и дозирование твердых тел / Тонкое измельчение)
