Классификационные установки шаровых мельниц
Классификационные установки являются неотделимой частью мельниц, работающих в замкнутом цикле. Зти установки предназначены разделять (классифицировать) измельченный материал, поступающий из мельницы, на мелкие и крупные фракции для доиэмельчения последних.
Различают классификационные установим для мельниц мокрого помола и для мельниц сухого помола. Б качестве классификаторов для мельниц мокрого помола применяют гидроциклоны, центрициклоны, а также виброгрохоты. При сухом помоле классификацию измельченного продукта производят в сепараторах.
Сепараторы. Сепараторы по принципу действия и конструктивным особенностям подразделяются на центробежные и проходные. Разделение в них материала по крупности основано на использовании законов падения частиц в газовом потоке.
Центробежный сепаратор состоит из наружного стального кожуха с расположенным внутри его кожухом и конусом.
Измельченный материал загружается в сепаратор через трубку и попадает на распределительный диск, вращающийся от привода с редуктором. В результате вращения диска
находящийся на нем материал центробежной силой разбрасывается внутри сепаратора. Крупные частицы, обладая большей центробежной силой, отбрасываются дальше, чем мел кие, ударяются о стенки внутреннего кожуха и ссыпаются во внутренний конус, а затем по течке 8 удаляются из сепаратора и отправляются на вторичное измельчение.
При вращении ротора вентилятора внутри сепаратора образуется восходящий воздушный поток. Он увлекает мелкие частицы, разбросанные диском, как показано стрелками, в кольцевое устройство между внутренним и наружным кожухами.
При ударе о стенки кожуха частицы теряют скорость, выпадают из воздушного потока, сползают по стенке наружного кожуха в конусную его часть и по течке в виде готового продукта транспортируются на дальнейшую переработку.
Воздушный поток, освобожденный от пыли, проходит затем во внутреннюю часть сепаратора и снова увлекает вверх новые порции материала, разбросанного диском.
Производительность центробежного сепаратора и круп ность выделяемого им материала зависит от скорости воздушного потока. С увеличением этой скорости возрастает крупность осажденных зерен и грубее оказывается готовый продукт. Скорость воздушного потока в сепараторе регулируется изменением угла наклона лопастей.
Рассмотренная схема центробежного сепаратора является простейшей. Сепараторы мощных мельниц имеют более сложное устройство; они снабжены, например, двумя вентиляторами; разбрасывающий диск этих сепараторов имеет контрлопасти; внутренние поверхности облицованы стальным листом; у них есть дополнительная заслонка, позволяющая совместно с лопастями более точно регулировать скорость воздушного потока в сепараторе, и другие конструктивные элементы, улучшающие работу сепаратора.
При ударе о распределительный конус отделяются только наиболее крупные зерна, основная же часть крупной фракции выделяется из газового потока при прохождении через щели от удара о лопатки. Выпавшие при этом крупные частицы сползают по стенкам внутреннего конуса, попадают «а распределительный конус и скатываются с него на стенки наружного конуса, а затем — в течку и отправляются на доизмельчение.
Освобожденный от крупных зерен воздушный поток, содержащий готовый продукт, по трубе уходит из сепаратора.
Крупность отделенных в сепараторе зерен зависит от скорости воздушного потока в нем. Последний регулируется лопатками, от угла поворота которых зависит сопротивление, оказываемое воздушному потоку при прохождении его через щели. Поворачивают лопатки регулирующим кольцом.
В верхней крышке наружного конуса имеются два предохранительных клапана 10 на случай взрыва в системе.
Гидроциклоны. Гидроциклояы применяют для сепарации продуктов мокрого помола. По принципу действия и конструкции гидроциклон аналогичен циклону, применяемому для очистки запыленного воздуха.
Гидроциклон представляет собой стальной кожух, состоящий из двух частей: верхней цилиндрической и нижней конусной. Внутри цилиндрической части по центру ее установлена труба.
Шлам нагнетается насосом в гидроциклон по патрубку. Патрубок установлен по касательной, в результате чего шлам, ударяясь о стенку цилиндрической части кожуха, начинает скользить по ее образующей и вращается таким образом вокруг трубы.
Под действием центробежной силы крупные зерна, содержащиеся в шламе, прижимаются к стенке цилиндрической части, теряют скорость движения и сползают по стенке в конусную часть. Отсюда они удаляются на повторное измельчение через разгрузочное отверстие, снабженное специальным затвором. Освобожденный от крупных зерен шлам удаляется из гидроциклона через второй патрубок, пройдя вначале трубу.
Чтобы лучше отделялись крупные зерна из шлама, обладающего довольно высокой вязкостью и затрудняющего поэтому сепарацию, гидроциклон усовершенствовали — в нем установили вращающиеся лопасти, вызывающие завихрение шлама.
Такая конструкция гидроциклона получила название центрициклон. Он так же, как и гидроциклон, состоит из двух частей: верхней цилиндрической и нижней конусной. Внутри цилиндрической части помещена труба, являющаяся продолжением вала. В нижней части труба снабжена лопастями.
Шлам вводится в центрициклон через патрубок и отражается плитой на вращающиеся лопасти. При вращении лопастей шлам совершает круговые движения по образующей центрициклона.
Центробежными силами крупные частицы выделяются из шлама и прижимаются к стенке, затем они теряют скорость и сползают в конусную часть центрициклона, откуда отправляются на доизмельчение. Освобожденный от крупных частиц шлам поступает в трубу через отверстие, попадает затем в пространство за отражательной плитой и по патрубку удаляется из центрициклона.
Производительность гидроциклонов и центрициклонов зависит от их диаметра и достигает 300 м3/ч у аппаратов с диаметром 600 мм.
При работе гидроциклонов сильно изнашиваются части, особенно при использовании запесоченного сырья. Для защиты от истирания гидроциклоны футеруют листовой резиной, плитками из каменного литья (базальта), марганцовистой сталью.
Виброгрохоты. Для сепарации шлама применяют также более простое, однако и менее эффективное оборудование — виброгрохоты. Шлам подают на сито грохота, крупные зерна -задерживаются ситом и отправляются на доизмельчение, а прошедший через сито шлам поступает на дальнейшую переработку.
Виброгрохоты можно устанавливать индивидуально, но более эффективна схема сепарации шлама, когда виброгрохот используют в сочетании, с гидро- или центрициклоном. Шлам вначале проходит грохот, здесь выделяются особенно крупные зерна, а затем поступает в гидроциклон для более полной сепарации. Установка виброгрохота существенно облегчает работу гидроциклона.
Сепарационные установки повышают качество продукта и дают значительную экономию электроэнергии на помоле. Так, гидроциклоны снижают расход электроэнергии на 3—6 квт-ч на каждую 1 т измельчаемого материала.