ОПИСАНИЕ ДРОБИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ, РАБОТАЮЩИХ В ЗАМКНУТОМ ЦИКЛЕ С ВОЗДУШНЫМИ СЕПАРАТОРАМИ

ГЛАВА V ПОДГОТОВКА КОМПОНЕНТОВ ЭЛЕКТРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ (1956 год)

ОПИСАНИЕ ДРОБИЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ, РАБОТАЮЩИХ В ЗАМКНУТОМ ЦИКЛЕ С ВОЗДУШНЫМИ СЕПАРАТОРАМИ, С ПРИМЕНЕНИЕМ ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА В ЭЛЕКТРОДНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ (1956 год)

Для того чтобы обеспечить воздушную транспортировку крупинок компонентов, необходимо превышение скорости воздушного потока над скоростью витания частиц компонента с максимально допустимыми размерами.

Скорость витания частиц зависит от формы транспортируемых крупинок, их величины и удельного веса.

Скорость витания крупинок кварца в зависимости от их размеров (уд. вес 2,6—2,7), по данным Ленинградского абразивного завода имени Ильича, выражается в следующих величинах (табл. 28).

Таблица 28

Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС рекомендует наименьшие скорости витания пылевидных фракций: для глины 13,0 м/сек, для шамота 14,0 м/сек, для корунда 18,0 м/сек.

Центральная научно-исследовательская лаборатория стальных сооружений в расчетах пневмотранспортировки пылевидных фракций компонентов рекомендует принимать расчетные скорости для материалов с уд. весом 1,9—3,2 13 м/сек и для материалов с уд. весом 4,5—5,5 16 м/сек.

Расчетная весовая концентрация смеси (отношение веса материала, транспортируемого воздухом, к весу воздуха) принята порядка 0,1, что обеспечивает устойчивость режимов работы сепаратора и циклона.

1. Схема дробильного агрегата ЦНИЛСС ГПИ Проектстальконструкции

Мельнично-сепарационный агрегат по проекту ГПИ Проектстальконструкции.

В дробильном агрегате ЦНИЛСС ГПИ Проектстальконструкции (фиг. 16) после среднего дробления и сушки материалы периодически выгружаются из загрузочной тележки в бункер шаровой мельницы, откуда через полую цапфу подаются винтовым питателем в барабан шаровой мельницы 1.

Фиг. 16. Схема мельнично-сепарационной установки с воздушным транспортом ЦНИЛСС ГПИ Проектстальконструкции.

Измельченные материалы подхватываются воздушным потоком, выносятся из мельницы через противоположную цапфу и по вертикальному трубопроводу 2 поступают в сепаратор 3.

Направляемые воздушным потоком частицы материала проносятся мимо нижних окон входной трубы сепаратора (фиг. 17), ударяются в его отражающий колпак и, теряя скорость, падают на тарелку сепаратора. По мере накопления материал с тарелки стекает. Мелкие его фракции подхватываются воздушным потоком, выходящим из окон входной трубы сепаратора, и через трубопровод 4 уносятся в циклон-осадитель 5.

Крупные фракции поступают в сборочную воронку сепаратора, а потом по трубопроводу стекают в загрузочный узел шаровой мельницы на доизмельчение. Этот трубопровод снабжен у выхода в бункер грузовым клапаном, открывающимся только по накоплении достаточного столба отсевов, запирающих подсос воздуха в сепаратор.

Мелкие фракции материалов, попадая в циклон, теряют скорость и стекают по стенкам в бункер (фиг. 18).

Воздух, очищенный от взвешенного в нем материала, направляется через трубопровод 6 (фиг. 16) по ступенчато увеличивающемуся в сечении выводу циклона к всасывающему патрубку центробежного пылевого вентилятора.

Фиг. 17. Схема сепаратора типа Рыб-чевского:

Фиг. 18. Схема циклона (центробежный пылеуловитель) типа Рыбчевского:

Воздушный поток создается центробежным пылевым вентилятором среднего давления, включенным в конце технологической линии потока, что определяет рабочий режим воздушного транспорта под разрежением.

Остаточные пылевидные фракции направляются в воздушном потоке, создаваемом при помощи центробежного вентилятора 8, по трубопроводу 7 к пылеуловителю и отделяются вторичным осаждением в пылеуловительном циклоне 9 с пылесборником 10.

Очищенный воздух выбрасывается в атмосферу через трубопровод 11.

Готовый продукт складывается в бункера 12 и расходуется через весовой дозатор 13.

2. Схема дробильного агрегата непрерывного действия фирмы Гумбольд

В дробильном агрегате фирмы Гумбольд (фиг. 19) компонент, прошедший крупное и среднее дробление и сушку, загружается в бункер 1. Затем он постепенно подается тарельчатым питателем 2, вращающимся от мотора 3, в трубу 4 и через полую цапфу барабана с шарами поступает на измельчение. Тонкие фракции компонентов по мере измельчения увлекаются воздушным потоком вентилятора 5 через вторую полую цапфу в трубопровод 6 и из него в сепаратор 7.

Скорость подачи компонентов в барабан 8 регулируется изменением числа оборотов тарельчатого питателя.

Фиг. 19. Схема дробильного агрегата непрерывного действия фирмы Гумбольд для тонкого помола компонентов.

Режимы питания шаровой мельницы компонентами и скорости воздушного потока устанавливаются путем регулирования воздушного сепаратора по гранулометрическому составу готового продукта.

Измельченный компонент, попадая в сепаратор, разделяется на две фракции, из которых крупная возвращается обратно в шаровую мельницу на доизмельчение по трубопроводу 9, а годная вместе с пылью увлекается воздушным потоком в циклон-осадитель 10.

Более тяжелая годная фракция выпадает из воздушного потока и, стекая по стенкам циклона, падает вниз по трубе 11 в мешок 12 на конце этой трубы; легкая пыль, сопровождающая годный продукт, увлекается дальше воздушным потоком и через верхнюю часть циклона по трубе 13 засасывается в пылевой вентилятор и нагнетается в фильтр 14.

Незначительное количество мельчайшей пыли просасывается вместе с воздухом через суконные мешки рукавного фильтра и через всасывающий вентилятор выбрасывается по трубопроводу

в атмосферу 15.

Пыль, улавливаемая рукавными фильтрами, оседает на дно, вдоль которого расположен вращаемый электромотором шнек. При помощи шнека вся пыль подается по трубе 16 в мешок 17.

Часть пыли не доходит до фильтра 14 и по пути, за счет частичной рециркуляции воздуха, попадает в трубу 18 и ссыпается в мешок 19.

В результате в мешки 17 и 19 ссыпается мелкая негодная фракция, которая затем выбрасывается, а годная фракция собирается в мешке 12 и по мере накопления направляется на операцию по изготовлению сухой смеси.

3. Схема дробильного агрегата непрерывного действия, работающего в замкнутом цикле с воздушным сепаратором Гильдебрант и циклоном-осадителем с рукавными фильтрами

В дробильном аппарате непрерывного действия, работающем в замкнутом цикле с воздушным сепаратором Гильдебрант (фиг. 20), компоненты после крупного и среднего дробления и сушки транспортируются в тележках, кюбелях или контейнерах и ссыпаются в приемный башмак вертикального ковшового элеватора 1.

Элеватор периодически поднимает компоненты на второй этаж и подает их в расходный бункер 2 шаровой мельницы.

Из бункера компоненты попадают на тарельчатый или лотковый питатель 3, из которого через полую цапфу определенными дозами подаются по трубопроводу 4 в шаровую мельницу 5. Трубопровод соединен с цапфой шаровой мельницы подвижным сальниковым соединением.

В приемной полой цапфе шаровой мельницы установлен шнек, транспортирующий компоненты во вращающийся барабан.

Через барабан с большой скоростью непрерывно продувается воздух. Он подхватывает мелкие фракции измельченного мате-риала и выносит их через вторую полую цапфу и трубопровод в воздушный сепаратор Гильдебрант 6.

Воздушный поток создается пылевым вентилятором, вмонтированным в сепаратор Гильдебрант.

Измельченный компонент, поступающий вместе с воздухом в сепаратор, сепарируется, причем фракции требуемого гранулометрического состава нагнетаются вместе с воздушным потоком в циклон-осадитель 7 с рукавными фильтрами, а крупные фракции возвращаются на доизмельчение в шаровую мельницу по трубопроводу 8.

Фиг. 20. Схема дробильного агрегата непрерывного действия с применение пневмотранспорта, воздушного сепаратора и циклона.

В циклоне-осадителе с рукавными фильтрами взвешенные в воздухе порошки компонентов выпадают из потока воздуха и стекают через клапан циклона в бункер. Часть воздуха возвращается в систему через трубопровод 8, а другая, просасываясь через рукавные фильтры, очищается от пыли и выносится наружу.

Из бункера 9 готовый продукт поступает в мешки или в специальную емкость, в которых затем транспортируется на следующую операцию.

Сепаратор Гильдебрант представляет собой (фиг. 21) двухкамерный аппарат. В одной из камер вращается разбрасывающее колесо 2, а во второй — колесо 3 пылевого вентилятора среднего давления. Обе камеры сообщаются между собой по центру вращения колес круглым отверстием, равным по диаметру внутреннему диаметру колеса пылевого вентилятора.

Компоненты с воздушным потоком поступают через патрубок 8 в первую камеру аппарата и падают на лопатки вращающегося колеса. В результате удара о вращающиеся лопатки измельченные компоненты отбрасываются по касательной. Тогда крупные частицы, имеющие большую массу, прижимаются к стенкам первой камеры и стекают вниз, а тонкие фракции с меньшей массой просасываются вместе с воздушным потоком через разбрасывающее колесо и поступают во вторую камеру аппарата. Оттуда они на-
гнетаются через патрубок 9 и трубопровод (фиг. 20) в циклон-осадитель с рукавными фильтрами.

Гранулометрический состав сепарируемых компонентов регулируется числом оборотов разбрасывающего колеса. С увеличением числа оборотов последнего увеличивается количество мелких фракций, возвращаемых в шаровую мельницу на доизмель-чение.

В целях создания условий для завихрения воздушного потока в нижней части камеры 1 устанавливается металлическая решетка 12. Крупные частицы компонента по мере накопления стекают через отверстия решетки и собираются в нижней части

камеры 1 и далее через клапан-мигалку 7, под влиянием собственного веса, поступают в возвратный трубопровод и стекают в приемную цапфу шаровой мельницы.

Циклон-осадитель с рукавными фильтрами (фиг. 22) представляет собой аппарат, в котором воздух очищается от взвешенных в нем мелких фракций компонента.

Воздух в циклоне-осадителе разделяется при выходе на два потока: один направляется через рукавные фильтры в атмосферу,

а другой возвращается обратно в сепаратор и шаровую мельницу.

Циклон-осадитель имеет коллектор, состоящий из двух расположенных кон-центрично (фиг. 22) цилиндров (наружного и внутреннего) разной высоты.

Фиг. 21. Воздушный сепаратор Гильдебрант:
1 — корпус камеры; 2 — разбрасывающее колесо; 3 — колесо пылевого вентилятора; 4 — 3-ступенчатый шкив разбрасывающего колеса; 5 — 3-ступеичатый шкив вентиляторного колеса; 6 — клапан для поддува; 7 — клапан-мигалка; 8 — всасывающий патрубок; 9 — нагнетающий патрубок; 10 — станина сепаратора; 11 — подшипники; 12 — решетка.

К наружному цилиндру 1 снизу присоединен конус 10 с диаметром основания, большим, чем диаметр наружного цилиндра.

На выступах кольцевого основания, перевернутого вершиной конуса вниз, имеется ряд отверстий, к которым при помощи патрубков крепятся рукавные фильтры 5. Вверху рукавные фильтры подвешены на угольниках, присоединенных ко встряхивающему механизму 7, привод которого показан на фиг. 23 позицией 6.

Поток воздуха вместе с мелкими фракциями компонентов направляется в патрубок 4, расположенный тенгенциально к наружному цилиндру коллектора 1. Воздух из циклона-осадителя частично выбрасывается через рукавные фильтры 5 и через выводную трубу 3, расположенную у самой крышки внутреннего цилиндра 2. Эта труба проходит по оси через всю цилиндрическую часть, затем поворачивается и выходит в середине конической части наружу.

Внизу конической части (вершина перевернутого конуса) имеется разгрузочный патрубок.

Разгрузочный патрубок закрывается автоматической мигалкой 11.

Фиг. 22. Комбинированный циклон-осадитель с рукавными фильтрами.

Во избежание пыления через рукавные фильтры наружная часть коллектора заключается в кожух из тонкого Аистового железа 9, из которого воздух отсасывается патрубком 8 в атмосферу

4. Схема дробильного агрегата непрерывного действия, работающего по принципу декантации материалов в замкнутом цикле с механическим ситом или сепаратором

Вертикальная схема (фиг. 23). Материал, измельченный до крупности 10—12 мм, доставляется к приемной воронке вертикального элеватора 2. При помощи элеватора материал транспортируется на второй этаж и разгружается в расходный бункер 3.

Фиг. 23 Схема дробильного агрегата непрерывного действия с применением механического сепаратора (или механического сита
непрерывного действия):

Материал из бункера посредством тарельчатого или лоткового питателя 4 загружается в шаровую мельницу 6 по трубопроводу 5 и полой цапфе барабана.

В процессе дробления мелкие фракции, постепенно всплывая на поверхность, начинают перемещаться и стекать, подобно жидкости, через вторую разгрузочную полуцапфу в приемный башмак второго вертикального элеватора 8.

Элеватор разгружает компоненты через соединяющий рукав 9 на механическое сито или сепаратор, на которых отсеивается тонкая нужная фракция, а крупные фракции возвращаются обратно по трубопроводу 10 в шаровую мельницу на доизмельчение.

Готовый продукт через трубопровод 11 направляется в бункер 12. Готовые порошки разгружаются в мешки или другую тару и направляются на следующую технологическую операцию.

При применении этой схемы происходит значительное пыление у разгрузочной головки вертикального ковшового элеватора и механического сепаратора.

Горизонтальная схема. Опытно-сварочный завод ЦНИИ МПС разработал горизонтальную схему дробильного агрегата (фиг. 24).

В бункер 5 этого дробильного агрегата периодически загружаются компоненты после крупного и среднего дробления н сушки. Внизу бункер соединен с тарельчатым питателем, вращающимся от мотора через редуктор и гибкую связь. Тарельчатый питатель непрерывно подает компоненты через трубопровод 3 в полую загрузочную цапфу шаровой мельницы 1. По мере дробления появляются тонкие фракции, перемещающиеся через вторую цапфу 4 и закрытый кожух в механическое сито непрерывного действия 2.

При просеве на механическом сите тонкие порошки проходят через сетку и падают в приемную тележку. Более крупная фракция стекает по сетке сита в тару и вновь загружается в приемный бункер дробильного агрегата.

Фиг. 24. Общий вид (схема) шаровой мельницы непрерывного действия с ситом ЦНИИ МПС.

Для обеспечения нормальной работы шаровой мельницы непрерывного действия, работающей в замкнутой схеме с сепаратором или механическим ситом, большое значение имеет равномерная подача материалов через трубопровод 3 в шаровую мельницу в соответствии с ее производительностью и своевременное удаление из мельницы измельченных материалов.

При меньшей загрузке против нормальной мельница будет работать не на полную мощность и компоненты будут переизмельчаться и, наоборот, при завышенной загрузке мельницы против нормальной мельница будет работать с перебоями.

При применении пневмотранспорта большое значение имеет скорость воздушного потока, проходящего через барабан шаровой мельницы. Неправильно выбранные конструктивные формы трубопровода, его колен и переходов могут вызвать местные сопротивления воздушного потока, образующие засорения выпавшими из воздушного потока крупными фракциями измельченного материала.

Перед сдачей в эксплуатацию мельничного агрегата непрерывного действия необходимо произвести предварительную тарировку питателя и установить нормативы весовых величин материалов для подачи в мельницу при различных режимах работы питателя.

На колене, отводящем материалы из разгрузочной цапфы мельницы, необходимо установить предохранительные клапаны-люки, открывающиеся при перегрузке колена выпавшими из воздушного потока порошками. В колена рекомендуется вваривать клапаны, позволяющие менять их живое сечение для подсоса воздуха (фиг. 25). t

После тарировки питателя устанавливаются (опытным путем) режимы работы агрегата, позволяющие производить в час наибольшее количество готовых порошков нужного гранулометрического состава.

При эксплуатации шаровых мельниц непрерывного действия большое значение имеет постоянное наблюдение за работой сепаратора или механического сита. Плохая работа сепаратора увеличивает количество возвращаемых в мельницу компонентов на доизмельчение. Вследствие этого увеличиваются циркуляционная нагрузка агрегата и расход электроэнергии, снижается производительность шаровой мельницы.

Фиг. 25. Эскиз выходного колена трубопровода (подающего воздушную смесь в сепаратор) с регулируемой трубкой переменного сечения для поддува воздуха:
1 — колено трубопровода: 2 — клапан с регулируемым сечением; 3 регулирующий винт: 4 — язычок клапана.

Разрыв сетки на механическом сите способствует попаданию в готовый продукт крупных фракций компонента.

Поэтому все транспортирующие трубопроводы агрегатов непрерывного действия должны снабжаться герметически закрывающимися люками, из которых сменный мастер или оператор

обязан брать контрольные пробы для проверки гранулометрического состава измельченного материала готового продукта и отсева. Контрольные пробы должны браться не менее 2 раз в смену и предъявляться контролеру.

В случае изменения гранулометрического состава проб агрегат должен быть остановлен, осмотрен и только после необходимых исправлений вновь пущен в работу.

Во избежание выделения пыли при работе дробильных агрегатов непрерывного действия необходимо систематически следить за плотностью соединений в трубопроводах.

В агрегатах, работающих в замкнутом цикле с воздушными сепараторами и циклонами, необходимо следить за тем, чтобы в процессе работы все трубопроводы, подающие материалы в мельницу и из мельницы в сепаратор, были под разрежением.

Если шаровая мельница непрерывного действия предназначена для тонкого измельчения двух или нескольких различных компонентов, размол каждого из них следует производить возможно большими партиями, чтобы избежать потерн времени и компонентов при очистке шаровой мельницы.

Для равномерной подачи компонентов в шаровую мельницу непрерывного действия применяются механические питатели барабанного, тарельчатого и ленточного типов. Наиболее надежные из них — тарельчатые и ленточные питатели.

Барабанный питатель (фиг. 26) состоит из двух рифленых валков, между которыми при их синхронном вращении проходит материал из расходного бункера. Количество подаваемого этим питателем материала регулируется изменением скорости вращения рифленых валков и зазором между ними.

Недостатком этого типа питателя является чрезвычайная чувствительность его к размерам кусков подаваемого компонента. При кусках, превышающих размеры щели между валками, может происходить заклинивание валков и их поломка.

Тарельчатый питатель (фиг. 27) приводится в действие от индивидуального электродвигателя, соединенного упругой муфтой или ременной передачей с горизонтальным валом червячного редуктора. Через червячную пару вращение передается вертикальному валу, на котором закреплена тарель. Тарельчатый питатель (фиг. 27а) подвешивается к загрузочному бункеру. Сыпучий материал под действием собственного веса поступает из бункера через впускное устройство на тарель и располагается в виде усеченного конуса. Образующая усеченного конуса составляет с горизонталью угол естественного откоса материала.

При вращении тарели материал снимается неподвижно закрепленным скребком и направляется в приемное устройство, расположенное под тарелью. Для свободного истечения материала осуществляется регулировка зазора между бункером и тарелью путем опускания и подъема подъемной манжеты либо путем опускания к подъема тарели (фиг. 27 и 27а).

Таким образом, производительность тарельчатого питателя при неизменном диаметре отверстия бункера регулируется изменением положения скребка, перемещением тарели по вертикали в результате одновременного вращения гаек регулировочных шпилек и уменьшения расстояния от нижнего среза приемного патрубка до тарели, а также передвижением по вертикали (вверх или вниз) подъемной манжеты (фиг. 27а) для изменения высоты, а следовательно и основания усеченного конуса, по которому располагается на тарели стекающий на нее материал.

Ленточный питатель (фиг. 28) отличается от тарельчатого тем. что в нем вместо вращающегося вокруг своей вертикальной оси диска-тарели движется бесконечная плоская лента, на которую по мере движения из расходного бункера через приемный патрубок и подъемную манжету постепенно стекает компонент.

Фиг. 26. Схема действия барабанного питателя:

Фиг. 27а. Кинематическая схема тарельчатого питателя:

Фиг. 27. Тарельчатый питатель:

Регулировка зазора между приемным патрубком и плоскостью бесконечного ремня ленточного питателя производится вертикальным перемещением подъемной манжеты.

Изменяя величину этого зазора либо меняя скорость движения бесконечной ленты питателя, можно регулировать количество подаваемого на измельчение компонента.

Фиг 28 Ленточный питатель

7 — бесконечная резиновая лента; 2— ведущий барабан; 3 - направляющий барабан; 4 — опорные ролики; 5 — рама; 6 — кривошип, соединенный с ведущим шкивом; 7 — ведущий шкив; 8 — цапфа.

содержание .. 5 6 7 8 ..