FI86514C

FI86514C - Mill chamber for a counter-jet mill

Info

Publication number: FI86514C
Application number: FI906266A
Authority: FI
Inventors: Jouko Niemi
Original assignee: Finnpulva Ab Oy
Priority date: 1990-12-19
Filing date: 1990-12-19
Publication date: 1992-09-10
Also published as: FI906266A; FI906266A0; WO1992011090A1; AU9060191A; CA2098500A1; EP0561897A1; FI86514B

Description

8651 48651 4

Vastasuihkujauhimen jauhinkammio -Kvarnkammare för en motsträlskvarn Tämä keksintö kohdistuu vastasuihkujauhimen jauhinkammi-oon, joka on pääasiassa sylinterinmuotoinen ja siihen päättyy ainakin kaksi kartiomaisesti järjestettyä, yhteiseen pisteeseen suunnattua kiihdytyssuutintä, jonka jau-hinkammion sisäseinämät on valmistettu kulutusta kestävästä erikoismateriaalista.This invention relates to a refining chamber of a counter-jet refiner which is substantially cylindrical and terminates in at least two conically arranged, common-point accelerating nozzles made of abrasion-resistant inner walls of the powder chamber.

Tällaisessa vastasuihkujauhimessa jauhautuminen tapahtuu pääasiassa autogeenisesti tilavuudeltaan pienessä jauhin-kammiossa johon jauhettavaa materiaalia virtaa suurella nopeudella jauhimen kiihdytyssuuttimien kautta työkaasun kannattamana. Kaasu-materiaalisuihkut törmäävät toisiinsa yhteisessä leikkauspisteessään, jolloin materiaalihiukkas-ten jauhautuminen tapahtuu törmäysvaikutuksen johdosta. Kiihdytyssuuttimet on järjestetty sen verran kartiomaisesti toistensa suhteen että materiaalipartikkelit mahdollisimman vähäisissä määrin pääsisivät tunkeutumaan vastakkaisiin suuttimiin tai suuttimeen.In such a counter-jet refiner, grinding takes place mainly autogenously in a small-volume refiner chamber into which the material to be ground flows at a high speed through the accelerator nozzles of the refiner, supported by the working gas. The gas-material jets collide at their common point of intersection, whereby the grinding of the material particles takes place due to the impact effect. The acceleration nozzles are arranged so conically with respect to each other that the particles of material can penetrate the opposite nozzles or nozzles as little as possible.

• Ne partikkelit jotka eivät murskaudu kaasu-partikkelisuih- kujen leikkauspisteessä iskeytyvät jauhinkammion seinämään suurella nopeudella aiheuttaen seinämän kulumista erityisesti jauhinkammion niissä osissa, jotka sijaitsevat kunkin suuttimen suun vastakkaisella puolella ja akselin-suunnassa kaasu-materiaalisuihkujen leikkauspisteeseen nähden jauhinkammion poistoaukon puolella. Tämän takia jauhinkammio on valmistettava erikoisen hyvin kulutusta kestävistä erikoismateriaaliesta, jotka ovat kalliita ja vaikeita sekä valmistaa että käsitellä.• Particles that do not crush at the intersection of the gas-particle jets strike the wall of the refining chamber at high speed, causing wall wear, especially in those parts of the refining chamber located opposite the mouth of each nozzle and axially to the intersection of the gas-material jets. For this reason, the refining chamber must be made of a particularly wear-resistant special material, which is expensive and difficult to both manufacture and handle.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on vastasuihku-jauhimen jauhinkammion käyttöiän pidentäminen ja valmistuksen helpottaminen, jolloin myös käyttökustannukset alenevat merkittävästi. Tämä on keksinnön mukaisesti ratkais- 2 86514 tu siten, että jauhinkammio muodostuu kiinteästi asennetusta pöhjallisesta osasta, jonka avoimen pään lähelle kiihdytyssuuttimet päättyvät, sekä tähän avoimeen päähän kiertävästi asennetusta vaihdettavasta kulutusrenkaasta, jolloin kiinteän osan ja kulutusrenkaan väliset kosketuspinnat on muotoiltu liukupinnoiksi.The object of the present invention is to prolong the service life of the refining chamber of the counter-jet refiner and to facilitate its manufacture, whereby the operating costs are also significantly reduced. According to the invention, this is achieved in that the refining chamber consists of a fixedly mounted base part, the open nozzles of which the acceleration nozzles terminate, and a replaceable wear ring rotatably mounted at this open end, the contact surfaces between the fixed part and the wear ring being shaped as a sliding surface.

Keksinnön muut tunnusmerkit ilmenevät oheistetuista patenttivaatimuksista 1-7.Other features of the invention appear from the appended claims 1-7.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheiseen piirustukseen viitaten, jossa kuvio 1 esittää aksiaalista leikkauskuvaa keksinnön mukaisesta jauhinkammiosta, jossa esimerkinomaisesti on estetty eri komponenttien muutamia vaihtoehtoisia suoritusmuotoja, ja kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista jauhinkammiota ylhäältä katsottuna.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows an axial sectional view of a refining chamber according to the invention, in which a few alternative embodiments of various components are prevented by way of example, and Figure 2 shows a top view of the refining chamber of Figure 1.

Vastasuihkujauhimen jauhinkammio on pääasiassa sylinterinmuotoinen ja siihen päättyy ainakin kaksi yhteiseen pisteeseen 2 suunnattua kiihdytyssuutinta 1, jotka ovat sen verran kartiomaisesti järjestettyä toistensa suhteen, että niistä syöksyvät materiaalihiukkaset mahdollisimman vähäisissä määrin pääsisivät tunkeutumaan jauhinkammion vastakkaisella puolella olevaan kiihdytyssuuttimeen 1. Tämän leikkauspisteen 2 ympärille muodostuu varsinainen jauha-tusvyöhyke. Jauhinkammion sisäseinämät ovat alttiita hyvin suurelle kulutusrasitukselle ainakin niiltä kohdilta, joihin murskautumatta jauhatusvyöhykkeen 2 läpäisseet materi-aalihiukkaset törmäävät. Tämän takia on jahinkammion sisäseinämät valmistettava erikoisen hyvin kulutusta kestävistä erikoismateriaaleista, jotka ovat kalliita ja vaikeita sekä valmistaa että käsitellä. Keksinnön mukaisella rat- l! 3 86514 kaisulla on jauhinpesän käyttöikä pystytty pidentämään moninkertaisesti samalla kuin sen valmistuskustannukset ainakin joissakin tapauksissa ovat huomattavasti alentuneet. Tällaiseen hyvään tulokseen päästään kun jauhinkammio on valmistettu niin, että se muodostuu kiinteästi asennetusta pöhjallisesta osasta 3, jonka avoimen pään lähelle on tehty tuloaukot 4 kiihdytyssuuttimien 1 suita varten. Pohjal-lisen osan 3 avoimeen päähän on kiertävästi asennettu vaihdettava kulutusrengas 5, jolloin pohjallisen osan 3 ja kulutusrenkaan 5 väliset kosketuspinnat on muotoiltu liukupinnoiksi 6.The refining chamber of the counter-jet refiner is substantially cylindrical and terminates in at least two acceleration nozzles 1 directed at a common point 2, which are so conically arranged with respect to each other that the particles of material ejecting zone is. The inner walls of the refining chamber are subjected to a very high abrasion stress at least at the points where the material particles which have passed through the refining zone 2 collide without being crushed. For this reason, the inner walls of the hunting chamber must be made of particularly wear-resistant special materials, which are expensive and difficult to both manufacture and handle. The solution according to the invention! 3,86514 has been able to extend the life of the refiner housing many times over, while at least in some cases its manufacturing costs have been significantly reduced. Such a good result is obtained when the refining chamber is manufactured so as to consist of a fixedly mounted base part 3, the inlet openings 4 of which are provided near the open end for the mouths of the acceleration nozzles 1. A replaceable wear ring 5 is rotatably mounted on the open end of the insole part 3, whereby the contact surfaces between the insole part 3 and the wear ring 5 are formed as sliding surfaces 6.

Keksinnön mukaista jauhinkammiota käytetään niin että muutaman sadan käyttötunnin välein, jauhettavasta materiaalista riippuen, jauhinkammion kulutusrengas 5 kierrätetään muutaman asteen verran akselinsa ympäri jolloin kuluneet kohdat siirtyvät pois siitä paikalta missä kulutus on kaikkein voimakkain. Kulutusrenkaiden askeleittaista kiertämistä voidaan suorittaa niin monta kertaa edellä mainituin välein että ensimmäiset kuluneet kohdat tulevat seuraavalle voimakkaalle kulutukselle alttiille paikalle, jolloin kulutusrengas on vaihdettava uuteen. Mikäli kulu-tus on akselinsuunnassa hyvin rajoittunut, on edullista että kulutusrenkaan 5 molemmat päätypinnat muotoillaan niin, että kulutusrengas 5 tämän jälkeen vielä voidaan • kääntää nurinpäin, jolloin kulutusrenkaan 5 käyttöikä kak sinkertaistuu .The refining chamber according to the invention is used so that every few hundred operating hours, depending on the material to be ground, the wear ring 5 of the refining chamber is rotated a few degrees around its axis, whereby the worn parts move away from the place where the wear is most intense. The stepwise rotation of the wear rings can be performed so many times at the above-mentioned intervals that the first worn parts come to the next place prone to heavy wear, at which time the wear tire must be replaced with a new one. If the wear is very limited in the axial direction, it is advantageous that both end surfaces of the wear ring 5 are shaped so that the wear ring 5 can then still be turned upside down, whereby the service life of the wear ring 5 is doubled.

Liukupinnat 6 on suunnattava niin että kiihdytyssuuttimis-ta 1 syöksyvät kaasu-materiaalisuihkut eivät pääse tunkeutumaan niihin joten yksinkertaisin vaihtoehto on että ne ovat täysin säteensuuntaiset, mutta tällöin liukupinnat 6 eivät edesauta jauhinkammio-osien 3 ja 5 keskittämistä.The sliding surfaces 6 must be oriented so that the jets of gas-material rushing from the acceleration nozzles 1 cannot penetrate them, so the simplest alternative is that they are completely radial, but then the sliding surfaces 6 do not help to center the refining chamber parts 3 and 5.

Jos rakenteelle halutaan sisäänrakennettu keskittämiskyky voidaan liukupinnat 6 esimerkiksi muotoilla katkaistun kartion muotoiseksi, tai jos hyvin tarkkaa keskittämistä 4 86514 tarvitaan voidaan liukipinnat 6 muotoilla siten, että toisessa liukupinnassa 6 on pitkittäinen ura ja toisessa eli vastakkaisessa liukupinnassa 6 on tähän uraan tarkasti sopiva harja, kuten on esitetty oikeanpuoleisessa sivuseinä-mässä kuviossa 1. Jos vastasuihkujauhimella jauhetaan voimakkaasti kuluttavaa materiaalia on syytä valmistaa sekä pohjallinen osa 3 että kulutusrengas 5 samasta erikoismateriaalista, mutta jos kulutus kohdistuu pelkästään jau-hinkammion seinämien niihin kohtiin, jotka sijaitsevat kunkin suuttimen 1 suun vastakkaisella puolella ja akse-linsuunnassa kaasu-materiaalisuihkujen leikkauspisteeseen 2 nähden jauhinkammion poistoaukon 7 puolella, voidaan edullisesti valmistaa pohjallinen osa 3 tavallisesta teräksestä .If a built-in centering ability is desired for the structure, the sliding surfaces 6 can be shaped, for example, in the shape of a truncated cone, or if very precise centering 4 86514 is required, the sliding surfaces 6 can be shaped so that one sliding surface 6 has a longitudinal groove and the other shown in the right-hand side wall in Fig. 1. If the counter-jet refiner grinds abrasive material, both the insole part 3 and the wear ring 5 should be made of the same special material, but if the wear is only on the walls of the powder chamber opposite the mouth of each nozzle 1 in the lens direction with respect to the intersection point 2 of the gas-material jets on the outlet side 7 of the refining chamber, the insole part 3 can be advantageously made of ordinary steel.

Jos kulutusta tapahtuu hyvin rajoitetulla alueella, voidaan jauhinpesä koota useammasta kulutusrenkaasta 5, jolloin se kulutusrengas, joka on altis kovemmalle kulutukselle, kierrätetään useammin ja vaihdetaan tiheämmässä tahdissa kuin suojatummassa paikassa oleva kulutusrengas 5.If the wear takes place in a very limited area, the grinding housing can be assembled from several wear rings 5, whereby the wear ring which is prone to harder wear is recycled more often and replaced at a more frequent rate than the wear ring 5 in a more protected place.

Jauhinkammion eri osien 3, 5 pitämiseksi koossa on edul lista että koko jauhinkammio asennetaan erillisen runkorakenteen sisään.In order to keep the different parts 3, 5 of the refining chamber together, it is advantageous that the entire refining chamber is installed inside a separate frame structure.

Piirustuksessa on esitetty kaksi vaihtoehtoa siitä, miten kiihdytyssuuttimet 1 tuodaan jauhatuskammioon. Jos jauhettava materiaali on voimakkaasti kuluttavaa on oikeanpuoleinen ratkaisu suositeltavaa, koska sillä pystytään suojaamaan kiihdytyssuuttimien 1 päät liiallisesta kulutuksesta. Jos sen sijaan jauhetaan pehmeämpää materiaalia tai jos jauhettavan materiaali on hiukkaskooltaan hyvin pieni on vasemmanpuoleinen ratkaisu parempi, jolloin myös saadaan kiihdytyssuuttimien 1 päät lähemmäksi jauhatusvuöhy-kettä.The drawing shows two alternatives for introducing the acceleration nozzles 1 into the grinding chamber. If the material to be ground is highly abrasive, a solution on the right is recommended, as it is able to protect the ends of the accelerator nozzles 1 from excessive wear. If a softer material is ground instead, or if the material to be ground is very small in particle size, the solution on the left is better, which also brings the ends of the acceleration nozzles 1 closer to the grinding flux.

li 5 86514li 5 86514

Jauhatuskammio voidaan tehdä poikkileikkaukseltaan joko täysin ympyränmuotoiseksi tai säännöllisen monikulmion muotoiseksi. Jälkimmäisessä tapauksessa monikulmion sivumäärä määrittää kuinka monta astetta kulutusrengas on kierrettävä kerralla.The grinding chamber can be made either completely circular in cross-section or regular polygonal in shape. In the latter case, the number of sides of the polygon determines how many degrees the wear ring must be rotated at one time.

Claims

6 86514

A substantially cylindrical refining chamber of a counter-jet refiner terminating at least two conically arranged acceleration nozzles (1) directed at a common point (2), the inner walls of the refining chamber being made of a wear-resistant special material, characterized in that the refining chamber consists of 3 fixed parts , near the open end of which the acceleration nozzles (1) terminate, and a replaceable wear ring (5) rotatably mounted on this open end, the contact surfaces (6) between the insole part (3) and the wear ring (5) being formed as sliding surfaces.

Grinding chamber according to Claim 1, characterized in that the two end surfaces (6) of the wear (5) are also of the same shape, the wear ring (5) being pivotable upside down.

Refining chamber according to Claim 1 or 2, characterized in that the sliding surfaces (6) are radially or conically extending.

A refining chamber according to claim 3, characterized in that one of the sliding surfaces (6) has a longitudinal groove and the other has a ridge which fits exactly into this groove.

Refining chamber according to one of the preceding claims, characterized in that the insole part (3) and the wear ring (5) are made of the same material. b. A refining chamber according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the insole part (3) is made of ordinary steel and the wear ring (5) is made of a special material. 7 86514

Grinder chamber according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least two overlapping wear rings (5).

Grinder chamber according to one of the preceding claims, characterized in that the insole part (3) and the wear ring (5) are mounted on a separate frame structure. 8 86514