II. Молоткові дробарки і млини

2.1. Загальні відомості

Рис. 30. Схема молоткової дробарки

Молоткові дробарки і млини застосовують для подрібнення матеріалів середньої твердості і м’якої, невеликіої вологості і в'язкості.

Принцип дії молоткових дробарок і млинів полягає в подрібненні матеріалів ударами і стиранням за наявності решіток 10 (рис. 30) що швидко обертаються з жорстко або шарнірно закріпленими молотками 5.

Молоткові дробарки і млини можуть бути класифіковані за наступними основними ознаками:

1) по кількості роторів : одномоторні (рис. 31, а, би, д, е) і двух-роторні (рис. 31, в, г, же, з);

2) по конструкції з'єднання молотків з утримувачами: дробарки з шарнірно підвішеними молотками (рис. 31, а, б, в, г) і жорстко закріпленими молотками (рис. 31, д, е, же, з);

Рис. 31. Типи молоткових дробарок з шарнірно закріпленими молотками

3) за наявності колосникових решіток: дробарки з колосниковими решітками і без неї в завантажувальній і розвантажувальній частинах дробарки;

4) по конструктивному оформленню молотків : дробарки і млини з П-подібними, плоскими, потовщеними і інші конструкції молотка.

Крім того, молоткові дробарки і млини мають різне оформлення бронеплит, колосників, корпусу і т. д.

Переваги молоткових дробарок і млинів : простота конструкції, невеликі габаритні розміри, невелика маса, велика ступінь подрібнення (10200 і більше), малі витрати на 1 т подрібнюваного матеріалу. Недоліки: швидкий знос молотків, колосників і бронеплит при дробленні абразивних матеріалів і залипання колосникових решіток при подрібненні вологих пластичних матеріалів.

2.2. Конструкції молоткових дробарок і млинів з шарнірно-підвішеними молотками

У молоткових дробарках (рис. 30) і млинах (див. рис. 33) з шарнірно закріпленими молотками матеріал подрібнюється за рахунок накопичуваної молотками кінетичної енергії Н м і стиранням при простяганні його по колосникових решітках. З формули видно, що кінетична енергія, а отже, і ударна сила молотків міняються від їх маси G_н і окружній швидкості . Залежно від цих чинників молоткові машини ділять на дробарки і млини.

Дробарками прийнято називати машини з невеликою кількістю молотків масою 20-70 кг, що обертаються з .невеликою швидкістю 15-25 м/с. Продукт подрібнення містить малу .кількість .дрібних фракцій.

Млинами називають машини з великою кількістю (3-300 і більш) молотків масою 2-5 кг, що обертаються з великою швидкістю 30- 200 м/с і більш, продукт подрібнення має велику кількість дрібних фракцій.

У зв'язку з великою різноманітністю типів і конструкцій розглянемо найбільш поширені молоткові дробарки і млини.

Дробарки з П-подібними молотками (рис. 30, 31, а) широко застосовуються в установках невеликої продуктивності для подрібнення сухих матеріалів м’якої і середньої твердості. Чавунний корпус дробарки має основу 1 і кришку 4, сполучені шарніром 3 на валу 11. Усередині корпусу, футерованого бронеплитами 6 з вибіленого чавуну, змонтований ротор, а зовні - шківи. Ротор складається з двох дисків 7 з отворами, до яких підвішено шість молотків 5 П-подібної форми (рис. 30) із змінною робочої поверхнею . Відстань між дисками фіксується хомутом. Колосникові решітки 10, надіта на вісь 2, підтримується амортизаційними пружинами 9.

Матеріал, подрібнений в дробарці, прокидається крізь отвори в решітках. Через вікно, що закривається дверцями 8, оглядають і чистять колосникові решітки.

Дробарки і млини з плоскими молотками подібні по пристрою і відрізняються, як вказувалося вище, кількістю, масою, коловою швидкістю молотків і розміром продукту подрібнення. На рис. 31, б показана одно-роторна молоткова дробарка з колосниковими решітками над і під молотками, а на рис. 32 - дробарка-млин з розвантажувальними регульованими решітками внизу. Ця дробарка-млин складається із зварного корпусу 3 з люками, дверцями, що закриваються, 7 і 9, відбійних плит 4, 5, 6 і 8 із сталі Ст5. На валу 16 шпонкою 15 закріплений ротор, що складається з семи круглих дисків 2, молотків 17 і шайб 21, стягнутих гайкою 18. У дисках є два ряди отворів на відстані 210 і 255 мм від осі валу. Зношені молотки можуть бути повернені і надіті верхніми отворами на осі 13 або переставляються у верхні отвори диска 2, що подовжує термін служби молотків. Колосникові решітки складаються з опорних дуг 1 і 12, стержнів розпорів 27 і колосників 11. У подовжні пази опорних дуг вставляються прокладкі 24, а між ними під пластини 25 . Колосники і проміжні прокладкі стягуються в одне ціле скобами 26. Зміною прокладок 24 регулюють проміжки між колосниками, які мають бути значно більше середнього розміру кінцевого продукту. Так, для кінцевого (сухого) продукту розміром 5 мм проміжки мають бути 10-15 мм, а для продукту розміром 10 мм - 15-25 мм. У дробарках, що поставляються заводом, проміжок між колосниками дорівнює 13 мм.

Рис. 32. Молоткова дробарка-млин з плоскими молотками (а, б) і

колосникові решітки (в)

Для регулювання положення колосникових решіток відгвинчують на одну-дві нитки гайки 23 і вигвинчують фіксувальні гвинти 22, після чого спеціальним ключем повертають втулки 14. Завдяки ексцентричності отворів у втулках осі 10 разом з підвішеними на них опорними дугами 1 і 12 піднімаються або опускаються. Після установки решіток в потрібному положенні загвинчують фіксувальні гвинти 22 і затягують гайки 23.

Привід ротора здійснений від двигуна через муфту 20 або від двигуна через ремінну передачу і шків 19.

Двороторні дробарки застосовують для грубого і середнього одно- і двохстадійного подрібнення: вони мають два ротори з молотками, розташованими в різних (див. рис. 31, в) і в одній площинах (див. рис. 31, г). В першому випадку ротори обертаються в один бік, а у другому - в протилежні сторони. Матеріал транспортом подається в завантажувальний кошик 1 (див. рис. 31, г) на ліроподібні колосники 2, між якими проходять шарнірно-сполучені з утримувачами 4 молотки 3, такі, що дроблять на наковальні 7 і на колосниковій решітці матеріал, який віддаляється з дробарки через решітки 5. На валах 6, що обертаються в роликових підшипниках із швидкістю 250-300 про/мін, жорстко закріплені букси, на які вільно надіті і сполучені з ними запобіжними пальцями, що зрізають, приводні шківи - масивні маховикі.

Рис. 33. Молотковий шахтний млин: а - загальний вигляд; би - схема установки

Двороторні дробарки займають меншу площу в порівнянні з одинроторними, вимагають менше первинних витрат; їх продуктивність приблизно така ж, як і продуктивність однороторних дробарок. Проте наявність у двороторних дробарок двох приводів і двох менш стійких в роботі колосникових решіток призводить до частих зупинок дробарки на .ремонт. Тому коефіцієнт використання двороторних дробарок зазвичай нижче, ніж одинроторних.

Молотковий шахтний млин (рис. 33) застосовують для одночасного подрібнення і сушки різних матеріалів (зокрема, глини), а також для випалення (дегідратації) і помелу гіпсу. У останньому випадку в млин вводять гарячі гази з температурою 300-400° С. В корпусі 6 (рис. 33, а), футерованому броньою 7, змонтований ротор на валу 3, встановленому в підшипниках 1 і 4, і муфтою сполучений з двигуном 5. Ротор складається з дисків 9, утримувачів 10 і шарнірно підвішених молотків 8.

Матеріал по стрічці 13 поступає в шахту 12, а потім - в корпус млина, подрібнюється швидко закріпленими молотками, що обертаються шарнірно, і підсушується газом, який підводиться в млин по коробах 11, і далі вводиться в корпус через бічні кишені 2. Подрібнений і підсушений матеріал з млина виноситься повітряним потоком, що пропускається через неї, в шахту, з якої грубі частки випадають в млин для подальшого подрібнення, а частки необхідної тонкості відносяться повітряним потоком в пилоосаджувальні пристрої. Таким чином, шахта млина є своєрідним сепаратором.

У шахтних млинах використовують молотки з марганцевистої сталі або білого чавуну з ротором діаметром 800-1650 мм і завдовжки до 2004 мм. Кутова швидкість ротора складає 730-1420 об/хв при коловій швидкості 30-63 м/с. Сумарна витрата енергії на приведення в рух ротора млина і вентилятора складає 13- 18 кВт-ч на 1 т подрібненого матеріалу.

Комбінований молотковий млин (рис. 34). Нині створені і знайшли застосування подрібнюючі і прискорюючі процес розпускання глинистих матеріалів у воді фрезерно-струменний млин Воронежського інженерно-будівельного інституту молотковий млин "Волгоцеммаша". Завдяки застосуванню нових технологій зросла ефективність помелу глинистих і пісних матеріалів, змішення яких відбувається в пропелерних мішалках.

Млин має два ротори: верхній 0 850 мм з шарнірно підвішеними чотирма рядами молотків 5, по п'ять штук в кожному ряді, і нижній 0 880 і завдовжки 960 мм з шістьма жорстко закріпленими пальцями-бияками 2 в трьох дисках. Є ротори, у яких на билы надіті кільця масою по 0,8 кг з діаметром отвору на 10 мм більше, ніж діаметр билами. У таких роторів під дією відцентрової сили кільця притискаються до стінок млина, що прискорює подрібнення матеріалу і зменшує ударне навантаження на корпус, ротор і привід у разі попадання в млин твердих і міцних предметів.

Рис. 34. Комбінований молотковий млин для подрібнення

глинистих матеріалів

Кожен ротор обертається із швидкістю 500 об/хв і має самостійні приводи від двигунів потужністю по 40 кВт з швидкістю обертання 980 об/хв. При обертанні роторів матеріал, що поступає з водою, ударами шарнірно закріплених молотків відкидається на гребінку 4 і відбійний козирок 3 і подрібнюється до величини шматків 15- 20 мм. Розмір шматків матеріалу залежить від величини прохідного отвору 7, яке регулюється заслонкою 6. Матеріал, що поступає на нижній ротор, ударами бил, а також при проходжені в корпусу і в результаті інтенсивної дії води подрібнюється і розвантажується через решітки 1. За 15-20 с перебування в млині матеріал подрібнюється до необхідної тонкості.

Продуктивність комбінованого млина складає 4-5 т/ч, габаритні розміри (lbh)–4,63,32,9 , м, маса - 7,5 т. У таблиці. 8 приведена характеристика деяких молоткових дробарок з шарнірно-підвішеними молотками.

Таблиця 8