Валковые дробилки

Исходный материал поступает в валковую дробилку (рис. XVIII-7), затягивается парой вращающихся навстречу друг другу гладких цилинд­рических валков 1, 2 в зазор между ними и дробится в основном путем раздавливания. Валки размещены на подшипниках в корпусе 3, причем валок 1 вращается в неподвижно установленных подшипниках, а валок 2— в скользящих подшипниках, которые удерживаются в заданном положе­нии (в зависимости от требуемой ши­рины зазора) с помощью пружины 4. При попадании в дробилку посторон­него предмета чрезмерной твердости подвижный валок отходит от непод­вижного и предмет выпадает из дро­билки (при этом устраняется возмож­ность ее поломки).

Валки обычно изготавливаются из чугуна и футеруются по внешней поверхности бандажами из углеродис­той или износостойкой марганцови­стой стали. Их окружная скорость составляет 2— 4,5 м/сек. (предельно — не более 7м/сек). Обычно приводной механизм валковой дробилки состоит из двух ременных передач — на шкив каждого валка от отдельного дви­гателя.

Рис. ХVIII-7. Схема валковой дро­билки: 1—валок с неподвижными подшипниками; 2 — валок с подвижными подшипни­ками; 3 — корпус дробилки; 4 — пружина.

В промышленности используются валковые дробилки, отличающиеся по числу валков (одно-, двух- и четырехвалковые), форме и ско­рости вращения валков, роду привода. Так, для дробления со­лей и других материалов средней твердости применяют зубчатые валки, измельчающие материал в основном раскалыванием; для усиления истирающего действия при дроблении вязких, например гли­нистых, материалов используют дифференциальные валки с большой (до 20%) разностью скоростей вращения и т. д. В некоторых тихоходных дробилках (окружная скорость 2—3м/сек) вращение с помощью ремен­ной передачи сообщается ведущему валку и передается ведомому через зубчатую передачу.

Валковые дробилки компактны и надежны в работе; вследствие одно­кратного сжатия материал не переизмельчается и содержит мало мелочи. Эги дробилки наиболее эффективны для измельчения материалов умерен­ной твердости (степень измельчения i = 10—15); для твердых материа­лов i ≤ 3—4.

Угол захвата. Наибольший размер кусков измельчаемого в валковой дробилке материала зависит от диаметра валков и зазора между ними. Угол захвата, образованный касательными к поверхности валков в точ­ках соприкосновения с куском дробимого материала, не должен превы­шать 30°. Соответственно диаметр гладких валков должен быть прибли­зительно в 20 раз больше диаметра максимального куска дробимого ма­териала. Зубчатые же валки могут захватывать куски материала размером ¹/₂ и даже ²/з диаметра валков.

Ударно-центробежные дробилки

Молотковые дробилки. Молотковая дробилка (рис. XVIII -8) состоит из корпуса 1, футерованного стальными плитами 2. На вращающемся горизонтальном валу 3 насажены диски 4, между которыми шарнирно подвешены молотки 5. Материал дро­бится под действием ударов быстро-вращающихся (с окружной скоростью-30—55м/сек) молотков. Дробле­ние происходит также при ударах кусков материала, отбрасываемых молотками, о плиты 2. Наконец, мате­риал дополнительно измельчается пу­тем удара, раздавливания и некото­рого истирания на колосниковой ре­шетке 6, через которую измельчен­ный материал разгружается, падая вниз. Степень измельчения i=10— 15. Молотки, плиты и решетка изго­товляются из углеродистой стали (с твердосплавными наплавками) или из марганцовистой стали.

Рис. XVIII-8. Однороторная молотко­вая дробилка: 1- корпус; 2 — отбойная плита; 3 — вал; 4 — диск; 5 — молотки; 6 — колосниковая ре­шетка.

Кроме однороторных молотковых дробилок (рис. XVIII - 8) применя­ются двух роторные (с двумя вала­ми), для которых степень измельче­ния достигает i = 30—40. Выпуска­ются также дробилки с жестко за­крепленными молотками, а также с несколькими параллельными рядами молотков (многорядные дробилки). Молотковые дробилки используются и для крупного дробления. Они отличаются высокой производительностью (на единицу веса машины), пониженным расходом энергии на дробление и высокой степенью измельче­ния по сравнению со щековыми и конусными дробилками. Недостатками молотковых дробилок являются значительный износ молотков и плит, сложность монтажа (балансировки ротора).

Молотковые дробилки широко применяются для дробления хрупких, волокнистых и других материалов, а также материалов умеренной твер­дости и малой абразивности (уголь, гипс, известняк и др.). При измель­чении глинистых и вязких материалов молотковые дробилки работают без колосниковой решетки, что приводит к некоторому недоизмельчению материала.

Дезинтеграторы и дисмембраторы. На рис. XVIII-9 изображен дез­интегратор, представляющий собой дробилку ударного действия, рабочим органом которой являются два вращающихся в разные стороны ротора. Каждый ротор состоит из дисков 1, соединенных с кольцевыми дисками 2 сталь­ными цилиндрическими пальцами 3, и за­креплен с помощью ступиц на отдельных ва­лах 4, 5, Валы роторов приводятся во вра­щение от индивидуальных электродвигателей через шкивы 6 и 7. Пальцы на дисках ро­торов размещены по концентрическим окруж­ностям так, что каждый ряд пальцев одно­го ротора входит между двумя рядами друго­го. Окружная скорость пальцев, располо­женных по внешней окружности, составляет 22—37 м/сек.

Рис ХVIII-9. Схема дезинте­гратора: 1. 2 — вращающиеся диски, 3 — пальцы; 4, 5 — валы; 6, 7 — шки­вы, 8 — загрузочная воронка.

Дробимый материал подается через загру­зочную воронку 8 к центру ротора. Паль­цы, расположенные по внутренней окружнос­ти, дробят материал и отбрасывают его куски к следующему концентрическому ряду, вра­щающемуся в противоположном направле­нии. Таким путем материал последовательно и многократно дробится пальцами ротора. Расстояние между пальцами последнего (на­ружного) ряда определяет максимальный размер кусков раздробленного продукта. Одновременно с дроблением в дезинтеграто­ре происходит хорошее перемешивание ком­понентов дробимого материала.

Степень измельчения i в дезинтеграторе обычно не превышает 10 и ре­гулируется скоростью вращения роторов. С увеличением степени дробле­ния, иногда до i= 40, снижается производительность дезинтегратора.

В отличие от дезинтеграторов дисмембраторы имеют один ротор. Внутренняя стенка корпуса выполняет роль второго (неподвиж­ного) диска, т. е. является статором. Пальцам дисмембратора, установ­ленным на статоре и роторе, часто придают форму ножей для измельчения материала срезом и разрывом. Число оборотов ротора дисмембратора примерно вдвое превышает числа оборотов дисков дезинтегратора.

Рис. ХVIII-10. Схема отража­тельной дробилки: 1— решетка. 2 — ротор: 3 — лопат­ка; 4 — щитки; 5 — цепная завеса.

О тражательные дробилки. Из материала, поступающего на измельчение в отражательную дробилку (рис. XVIII-10), на решетке 1 отсеивается мелочь и материал поступает на ротор 2, вращающийся с окружной ско­ростью 12—70 м/сек (в зависимости от требуемой степени измельчения). Лопатками 3 ротора куски материала отбрасываются на шарнирно подвешенные отражательные щитки 4. Измельчение осуществляется ударами лопаток 3 и при ударах кусков о щитки 4. Кроме того, отраженные от щитков куски на большой скорости сталкиваются с кусками материала, отброшенными ротором, при этом происходит дополнительное самоиз­мельчение материала. Поэтому отражательные дробилки близки по прин­ципу действия к мельницам без мелющих тел (см. ниже) и могут использоваться для тонкого измельчения.

Вследствие различия действующих на куски материала центробежных инерцион­ных сил, возникающих при вращении ротора, куски большего размера дробятся уже в пространстве перед первым щит­ком. Доизмельчение мелочи происходит в объемах, ограниченных последующими по ходу материала отражательными щит­ками.

Посредством цепной завесы 5 предотвра­щается вылет кусков материала из загру­зочной воронки дробилки.

В отражательных дробилках, благо­даря многостадийному измельчению в пространствах между щитками и ротором, получается однородный продукт, а дос­тигаемая степень измельчения i = 40-50.

Все описанные ударно-центробежные измельчители высокопроизво­дительны, позволяют получать высокую степень измельчения и исполь­зуются в широком диапазоне степеней измельчения. Повышенный износ дробящих тел, большое пылеобразование, необходимость точной баланси­ровки роторов являются недостатками этих машин.