центробежная дробилка ударного действия

Формула изобретения

Центробежная дробилка ударного действия, содержащая корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочным отверстиями, специальную нишу (карман) для удержания дробимого материала и установленный соосно корпусу вращающийся рабочий орган, представляющий собой разгонный диск, отличающаяся тем, что корпус дробилки имеет форму сужающегося вниз усеченного конуса с рядом накопительных карманов на внутренней стенке, выполненных в виде ступеней, и с углом наклона образующей более 45° относительно горизонтали, а рабочий орган представляет собой полую, закрытую крышкой с проемами конусообразную корзину, вдоль образующей которой выполнены выпускающие щели, расширяющиеся снизу верх.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области дезинтеграции и переработки горных пород и руд, предназначено для использования в отраслях промышленности, перерабатывающих твердое полезное ископаемое.

Известна дробилка метательного действия, содержащая цилиндрический корпус с отражательными плитами и разгонным диском, установленным на оси нижнего основания [1]. Основным недостатком данной дробилки является малая эффективность односторонних ударов дезинтегрируемых кусков породы об отражательные плиты, а также повышенный абразивный износ отражательных элементов, поэтому дробилка используется в основном для дробления и измельчения хрупких материалов с невысоким содержанием абразивных материалов.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой дробилке является известная дробилка типа «Barmac», содержащая цилиндрический корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочным отверстиями, распределительным питательным диском на верхней части дробилки, установленным по оси на нижнем основании рабочим органом, представляющим собой разгонный диск, и специальной нишей (карманом) для удержания дробимого материала, расположенного на уровне разгонного диска [2]. В этом специальном кармане дробилки создается предварительный слой разрушаемого материала, который выполняет роль футеровки. Дробимый материал, вылетающий с разгонного диска, разрушается при ударе об этот слой. Основным недостатком данной дробилки является небольшая эффективность дробления, которая объясняется кратковременностью (в основном одноактными) динамическими контактами кусков руды, вылетающих с разгонного диска, при «нежестких» ударах о рыхлую смесь дробимого материала в кармане дробилки. Поэтому необходимая эффективность и качество дробления достигается применением комплекса классифицирующих систем (грохочением) для возврата в дробилку недодробленных частиц.

Обеспечение рационального режима разрушения и повышение эффективности дробления может быть достигнуто в предлагаемой центробежной дробилке ударного действия, содержащей корпус с верхним загрузочным и нижним разгрузочным отверстиями и специальной нишей (карманом) для удержания дробимого материала и установленным соосно вращающимся рабочим органом, представляющим собой разгонный диск, отличающейся тем, что корпус дробилки имеет форму сужающегося вниз усеченного конуса с углом наклона образующей более 45 градусов относительно горизонтали и ряд накопительных карманов на внутренней стенке, выполненных в виде ступеней, а рабочий орган изготовлен в форме полой конусообразной корзины, вдоль образующей, которой выполнены выпускающие щели, расширяющиеся снизу верх.

Сопоставительный анализ с аналогом [1] показывает возможность значительного повышения эффективности дробления за счет многократного увеличения количества динамических воздействий, при этом снижение износа рабочей поверхности корпуса дробилки достигается дроблением по принципу «кусок об кусок». В процессе работы материал последовательно просыпается вниз, образуя на ступеньках слои, где происходят непрерывные динамические столкновения кусков, вылетающих с вращающегося рабочего органа. Поэтому заявляемая дробилка соответствует критерию изобретения - "новизна".

Известно техническое решение, в частности, у прототипа [2], в котором используется способ ударного дробления за счет наращивания кинетической энергии кусков при помощи разгонного диска и удара их о смесь дробимого материала в накопительном кармане корпуса. Однако в заявляемом решении процесс разрушения геоматериалов многократно повторяется в дополнительной рабочей зоне дробления, образованной в зазоре между рабочим органом и корпусом дробилки.

Главное отличие от прототипа в том, что материал из накопительных карманов (ступенек) просыпается вниз последовательно по ступеням и на каждой ступени куски испытывают динамическое воздействие со стороны кусков, вылетающих с рабочего органа.

Это достигается благодаря особой конструкции рабочего органа, так как внутри него за счет центробежных сил происходит перераспределение материала по крупности, мелкие фракции сбрасываются преимущественно из нижней части рабочего органа, а крупные куски за счет центробежной силы поднимаются вверх, пока их размер не станет меньшим, чем ширина расширяющихся наверх выпускающих щелей. Таким образом, образуется веер кусков материалов, вылетающих с рабочего органа дробилки, где чем выше точка вылета на кромке рабочего органа, тем крупнее материал. При этом мелкие частицы практически выводятся сразу из процесса дробления. Более крупные частицы, которые не прошли через щели, поднимаются вверх и сбрасываются с верхней точки рабочего органа. Эффективность процесса при этом существенно увеличивается, так как более крупные частицы дольше, чем мелкие частицы, подвергаются процессу дробления при своем постепенном перемещении вниз к разгрузочному отверстию дробилки.

Несомненным достоинством является конструкция корпуса дробилки, которая сужается вниз к разгрузочному отверстию, поэтому разгрузка дробленного материала не вызывает трудностей, в отличие от центробежных дробилок с периферийной разгрузкой, в которых необходимо сооружение специального бункерного устройства для направления материала к разгрузочному отверстию, что приводит значительному увеличению габарита дробилки по высоте.

Таким образом, сравнительный анализ предлагаемой дробилки с аналогами позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "изобретательный уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведен вертикальный разрез дробилки. Дробилка имеет конусообразный корпус 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 отверстиями, на внутренней стенке которого расположены ступени 4. Вращающийся рабочий орган 5 в форме полой конусообразной корзины установлен вершиной вниз и смонтирован на валу 6 в нижней части корпуса. При этом по бокам рабочего органа вдоль образующей имеются продолговатые выпускающие щели 7 трапециевидной формы, расширяющиеся снизу верх.

Дробилка работает следующим образом: исходный материал, подлежащий дроблению, через загрузочное отверстие попадает во внутрь рабочего органа (распределителя) и за счет центробежных сил, образующихся в распределителе, происходит перераспределение материала по крупности. Мелкие фракции сбрасываются преимущественно из нижней части рабочего органа, а крупные куски за счет центробежной силы поднимаются вверх, пока их размер не станет меньшим, чем ширина расширяющихся наверх выпускающих щелей. Таким образом, образуется веер кусков материала, вылетающих из рабочего органа дробилки, при этом чем выше точка вылета куска, тем он крупнее и обладает большей кинетической энергией. При этом мелкие частицы удаляются с рабочего органа сразу, практически не участвуют при дроблении, и выводятся с процесса посредством разгрузочного отверстия. Более крупные частицы поднимаются наверх, сбрасываются с верхней точки рабочего органа и попадают в карманы корпуса. При этом эффективность процесса дробления существенно увеличивается, так как крупные частицы подвергаются многократному процессу дробления «кусок о кусок» в карманах дробилки при перемещении их вниз к разгрузочному отверстию дробилки. Естественная футеровка из дробимого материала, образованная в карманах дробилки, существенно снижает износ рабочей зоны дробления (внутренней части корпуса).

Литература

1. Справочных по обогащению руд. - Т.1. - М: Недра, 1972. - С.119-120.

2. Barmac - Rubdbrecher. Aufbereitung - Technic. - 1987. T.V, N11. - S.41-47.