6.3.2 Машины среднего и мелкого дробления

К наиболее распространенным машинам этого типа относятся валковые дробилки, молотковые мельницы и дезинтеграторы.

Валковые дробилки. Схемa валковой дробилки показана на рис. 6.5. На массивной раме укреплена в подшипниках пара валков, вращающихся в разные стороны. Между валками образуется зазор 2е (рис. 6.6), которым и определяется размер измельченного материала. Исходный материал поступает на валки сверху и под действием сил зрения затягивается ими и раздавливается. Благодаря вращению валков раздавливание в известной степени сопровождается истиранием материала. Для предотвращения поломки валков при измельчении особо прочных материалов предусматривается возможность перемещения одного из валков в сторону. Подвижной валок крепится к станине при помощи пружины, которая выбирается с таким расчетом, чтобы при нормальной работе расстояние между валками было равно 2е, так что при сжатии пружины валок перемещается в сторону только в аварийном случае. В ряде случаев наружная поверхность валков делается рифленой или зубчатой.

Валки затягивают не всякий материал, а только куски определенных размеров. Вертикальная составляющая выталкивает материал вверх, а сила трения тянет его вниз. Угол захвата в этих машинах должен быть меньше двойного угла трения, т.е. φ < 34°.

Угол захвата валков образуется касательными, проведенными в точках касания куска материала и поверхности валков, поэтому угол захвата уменьшается с увеличением диаметра валков и расстояния между валками, а также с уменьшением кусков измельченного материала.

Наибольший диаметр кусков измельчаемого материала d определяется из следующих положений. Согласно схеме, приведенной на рис. 6.6,

После преобразований

,

где φ – угол захвата.

Молотковые мельницы (рис. 6.7) представляют собой диск, вращающийся на горизонтальной оси внутри корпуса, выложенного износостойкими плитами.

На вращающемся диске по всей его окружности шарнирно укреплены молотки. При вращении диска (окружная скорость до 55 м/с) молотки получают радиальное направление и ударяют по поступающему в мельницу материалу, измельчая его.

Измельченный материал проталкивается через колосниковую решетку, расположенную в нижней части корпуса; степень измельчения регулируется изменением ширины щели этой решетки. В молотковых мельницах некоторых конструкций применяется пневматическое удаление измельченного материала потоком воздуха, проходящего через аппарат. Диаметр диска молотковых мельниц достигает 1,5 м, а скорость вращения составляет 500 - 800 об/мин для крупных мельниц и 1000÷2500 об/мин для малых. Степень измельчения изменяется от -10 до 15 в однодисковых мельницах и от 30 до 40 в двухдисковых.

Дезинтеграторы и дисмембраторы (ударно-дисковые мельницы) относятся к классу машин свободного ударного действия и применяются для измельчения хрупких и мягких материалов с малой абразивностью (сера, соли, мел, красители, каолин и т.п.). Дезинтеграторы состоят из двух дисков, закрепленных на валах (рис. 6.8), вращающихся в разные стороны.

На дисках по окружности размещены ударные пальцы, расположенные таким образом, что каждый ряд пальцев одного диска входит между двумя рядами пальцев другого. Под действием центробежной силы поступающий в дезинтегратор материал отбрасывается дисками к периферии и попадает в область перемещающихся пальцев. При этом материал измельчается и выбрасывается через зазоры между пальцами в корпус мельницы, откуда и удаляется.

Вотдельных конструкциях дезинтеграторов один из дисков может перемещаться, что позволяет очищать внутреннюю полость мельницы. Материал, подлежащий измельчению, предварительно проходит через сита и электромагнитные сепараторы, извлекающие куски металла, что предотвращает повреждения ударных пальцев и дисков. Частота вращения дисков лежит в пределах от 1200 до 2200 об/мин.

В отличие от дезинтегратора у дисмембратора вращается лишь один диск с пальцами, а второй диск, также снабженный пальцами, неподвижен и образует откидную крышку. Благодаря этому, сохраняя принцип действия дезинтегратора, дисмембратор является более компактной машиной.

Барабан дисмембратора вращается внутри кольцевой решетки с круглыми или щелевыми отверстиями.

Решетки служат для отсева мелких частиц требуемого размера и способствуют измельчению частиц при их ударе о решетку.