Выбор дезинтегратора. Основные понятия

Основные термины и определения

Принципиальная схема измельчителя-дезинтегратора 1,4 — подшипниковые опоры вала, 2 — закрытая корзина, 3 — открытая корзина

Дезинтегратор (от дез. и лат. integer — целый) — стержневая дробилка, машина для мелкого дробления и помола различных материалов. Состоит из двух вращающихся в противоположные стороны роторов (корзин), насаженных на отдельные соосные валы. На дисках роторов по концентрическим окружностям расположены ряды ударных элементов (пальцев- бил). Материал, подлежащий измельчению, подаётся в центральную часть ротора и, перемещаясь к периферии, подвергается многократным ударам пальцев, вращающихся с высокой скоростью во встречных направлениях.

Машина, имеющая один ротор, а вместо другого — неподвижные пальцы, называется дисмембратором.

Особенность дезинтегратора — хорошее перемешивание измельчаемых материалов. При одновременной обработки нескольких компонентов в дезинтеграторе, независимо от их количественного и качественного соотношения, удельного веса, влажности, образуются гомогенные смеси. Высокая однородность смеси достигается также при одновременной обработки жидких и твердых компонентов.

Производительность дезинтегратора - дезинтегратор способен обработать такое количество материала, которое может пройти через внутренний ряд пальцев-бил. Расстояние между соседними пальцами- билами первого ряда (при условии их одинаковой высоты) является первой составляющей практической производительности дезинтегратора. Пропускная способность, а, следовательно, и производительность агрегата повышается при увеличении расстояния между пальцами-билами.

Второй важной составляющей, определяющей количество обработанного материала за единицу времени, является частота вращения ротора.

Центробежные силы, действующие на частицы обрабатываемого материала, тем выше, чем быстрее вращается ротор дезинтегратора.

Таким образом, на практическую производительность дезинтегратора основное влияние оказывают следующие параметры:

• Длина пальцев-бил внутреннего круга;
• Расстояние между пальцами- билами внутреннего круга;
• Число оборотов ротора, на котором установлен внутренний ряд пальцев- бил;

Размольная мощность дезинтегратора - или эффект помола в дезинтеграторе, называется прирост удельной поверхности обрабатываемого материала. При обработке материалов имеющих поликристаллическое строение, размольная мощность дезинтегратора в большей степени определяется скоростью свободного удара, нежели частотой ударных воздействий.

Наиболее рациональным способом увеличения дисперсность продукта получаемого с использованием дезинтегратора является не увеличение рядности помольных органов, а повышение частоты вращения роторов. Учитывая, что прочность связей внутренних слоев материала обычно выше, чем верхних или наружных, частицы материал разрушается при ударе на более мелкие части по местам спаянности, только при условии, что скорость свободного удара достаточна для преодоления внутренних связей.

Считается особенно важным, чтобы при обработке материалов имеющих поликристаллическое строение, скорость следующих друг за другом ударов постоянно возрастала. Последние условие обеспечивается самой конструкцией дезинтегратора.

В зависимости от эффекта помола дезинтеграторы делятся на следующие группы:

• Дезинтеграторы тонкого помола — высокая размольная мощность;
• Помольные дезинтеграторы — средняя размольная мощность;
• Смесительные дезинтеграторы — малая размольная мощность.

Механическая активация — преобразование (изменение) структуры материала, посредством воздействия механических сил, придающих ему новые физические и химические свойства, за счет аккумулирования части подведенной энергии. Механическая активация способствует значительному ускорению ряда физико-химических процессов используемых в различных областях производственной деятельности человека.

Величина механической активации зависит от характера процесса измельчения и конструкции помольного агрегата. Чем больше число ударов, получаемых частицами вещества, чем больше скорость ударов, и чем меньше интервал между следующими друг за другом ударами, тем выше приобретенная активность.

Степень механической активации может быть определена путем сравнения технологической ценности измельченных в различных агрегатах веществ, которую можно оценить путем сравнения качественных показателей изделий, полученных на основе материалов измельченных до одинаковой удельной поверхности, но в различных агрегатах.

Размолоспособность материала — степень сопротивления разделению частиц материала на более мелкие части при приложении механических нагрузок. У большинства материалов размолоспособность развивается одновременно с упругой и пластической деформациями. При измельчении сыпучих материалов различают начальное разрушение, которое выражается в образовании и развитии большого количества трещин, и полное разрушение (разделение частиц материала на несколько более мелких частей).

Размолоспособность материала напрямую зависит от его физико-механических свойств.

Коэффициенты размолоспособности для некоторых материалов приведены в таблице 1 (рост коэффициента означает облегчение размола).

Таблица 1.

Материал	Коэффициент размолоспособности
Цементный клинкер	1.29-1.34
Уголь (антрацит)	0.6-1.0
Полевой шпат	0.8-0.9
Плавиковый шпат	2.4
Глина и гипс	1.5
Песок кварцевый	0.5-0.6
Известь	1.2
Известняк и мергель	0.8-1.6
Котельный шлак	0.9
Шлак гранулированный	0.55-1.1

Ресурс помольных органов дезинтегратора - в процессе работы детали дезинтегратора, имеющие непосредственный контакт с обрабатываемым материалом подвергаются абразивному износу, интенсивность которого зависит от физико-механических свойств данного материала и режима дезинтеграторной обработки.

Хотя расход металла мелющих тел  на получение новой поверхности в дезинтеграторе ниже, чем во многих других помольных агрегатах, износ металла в дезинтеграторе принципиально отличается от износа в агрегатах другой конструкции.

Помольные органы дезинтегратора являются его конструкционными элементами, поэтому их износ допустим только в пределах запаса прочности конструкции. Если размеры пальцев-бил уменьшаться на величину большую, чем допускает запас прочности, дальнейшая эксплуатация дезинтегратора может привести к аварии.

В процессе работы  необходимо вести учет количества обработанного материала, а при первых запусках дезинтегратора в работу или при смене сырья, требуется уточнить ресурс помольных органов для составления графика проведения регламентных работ.

По характеру использования на производстве дезинтегратор можно сравнить с металлообрабатывающими станками, режущий инструмент которых приходиться относительно часто заменять. Данная особенность не является препятствием к использованию дезинтеграторов для измельчения и помола самых разнообразных материалов, в том числе и достаточно твердых и абразивных.

Дезинтегратор «ГОРИЗОНТ»^®. Структурные элементы

Дезинтегатор серии «ГОРИЗОНТ»^®- это высокоэффективный агрегат ударного измельчения, удачно сочетающий в своей конструкции классическую компоновку основных узлов с современными принципами модульного построения, обеспечивающего возможность альтернативного выбора энергонагруженности, ресурса помольных органов, производительность и размольной мощности агрегата.

Особенностью дезинтегратора серии «ГОРИЗОНТ»^® является уникальная комбинация высокой скорости движения ударных элементов, рациональная конструкция помольной камеры и простота основных операций по техническому обслуживанию и регулировки.

Помольными органами дезинтегратора серии «ГОРИЗОНТ»^® являются цилиндрические пальцы-била, втулочного типа, которые изготавливаются с использованием износостойких сталей или высокопрочных композиционных материалов.

Пальцы-била крепятся на рабочих дисках посредством болтов. В зависимости от типа ротора, применяется два способа установки пальцев- бил, а именно, консольное крепление или крепление с дополнительной фиксацией кольцом.

В зависимости от вида решаемых задач измельчения-смешивания, используются рабочие диски с различной рядностью, размерностью и количеством пальцев-бил.

Независимо от существующей комплектовочной конфигурации, конструкция дезинтегратора серии «ГОРИЗОНТ»^® позволяет устанавливать различные варианты оригинальных роторов и получать неизменно превосходные результаты, как при помоле, так и при смешивании различных материалов. Благодаря подобному техническому решению возможность модернизации, адаптации и улучшения, сохраняется на протяжении всего срока службы данного агрегата.

Привод рабочих дисков дезинтегратора серии «ГОРИЗОНТ»^® электромеханический, посредством клиноременной передачи.

Установленная мощность электромоторов привода, частота вращения рабочих дисков, а, следовательно, и линейная скорость помольных органов, может изменяться в широких пределах в зависимости от свойств обрабатываемых материалов и задач измельчения или смешивания.

Корпус и детали рамы дезинтегратора серии «ГОРИЗОНТ»^®, являются универсальной единицей, служащей для установки рабочих дисков с пальцами- билами и электромоторов привода роторов.

Каждый дезинтегратор серии «ГОРИЗОНТ»^® на всем протяжении своего срока службы, сохраняет возможность модернизации и адаптации к изменяющимися требованиями современного производства.

Высокий запас прочности основных узлов и деталей позволяет легко изменить комплектовочную конфигурацию агрегата, путем замены ведущих шкивов электромоторов и установки роторов с измененным числом пальцев- бил.

Таким образом, независимо от года выпуска дезинтегратора серии «ГОРИЗОНТ»^®, сохраняется возможность использования последние достижения нашего предприятия в области проектирования и производства оригинальных роторов, рабочих дисков, помольных органов и т.д.

Схема измельчителя-дезинтегратора «ГОРИЗОНТ»^®
1 — помольная камера, 2 — подшипниковая опора, 3 — рама, 4 — пластина корпуса

Специалисты МП «ТЕХПРИБОР» понимая, что время, потерянное при замене помольных органов и регламентном обслуживании - это время, потерянное в производстве, использовали целый ряд технических решений, направленных на снижение времени вынужденного простоя оборудования. Именно поэтому, корпус дезинтегратора выполнен легкоразъемным, а его подвижные части установлены на роликовые опоры.
В целях повышения коэффициента технического использования агрегата, узлы технического обслуживания организованны таким образом, чтобы все регламентные операции были максимально простыми, быстровыполнимыми и безопасными.

Благодаря продуманной конструкции сопрягаемых деталей, полная замена роторов дезинтегратора не представляет каких либо затруднений и может выполняться силами одного человека без использования грузоподъемных механизмов.

Ротор в сборе с пальцами- билами, устанавливаются по направляющей втулке, и фиксируется монтажным фланцем. Такая система позиционирования позволяет предельно точно установить ротор, надежно его закрепить, сохранить заводскую балансировку, сэкономив при этом время и силы.

В целом корпус и детали рамы и привода дезинтегратора серии «ГОРИЗОНТ»^® полностью отвечают современным требованиям безопасности, обеспечивают возможность альтернативного выбора комплектовочной конфигурации, свободную разгрузку материала и легкую замену изнашивающихся частей.

Основные типы дезинтеграторов производства МП «ТЕХПРИБОР» г.Тула

Дезинтеграторы помольные

Наиболее распространенный тип дезинтеграторов производства МП «ТЕХПРИБОР». К несомненным достоинствам дезинтеграторов помольных или дезинтеграторов средней размольной мощности, следует отнести, большую производительность, высокую степень измельчения, относительный низкий расход металла пальцев- бил, минимально допустимые требования по качеству и периодичности технического обслуживания.

Возможности изменения комплектовочной конфигурации, у данных агрегатов самые широкие в классе, дезинтеграторы средней размольной мощности часто используются в качестве основного агрегата при создании специальных комплексов измельчения- помола- смешивания- активации.

Удачное сочетание высокой скорости движения помольных органов (> 60м/сек) и пропускной способностью рядов пальцев- бил (> 20мм) позволяет при сохранении стабильных показателей измельчения, найти желаемый компромисс между высокой производительностью оборудования и низкими эксплуатационными расходами.

Использование дезинтегратора помольного, позволяет увеличить показатели удельной поверхности материалов (коэффициент размолоспособности 1.0) на 300-900см²/г.

Производительность дезинтеграторов данного типа, при обработке хорошо сыпучих материалов составляет от 3000 до 5000 кг/час.

Ресурс помольных органов дезинтегратора средней размольной мощности составляет в среднем 80-600 м³ (коэффициент размолоспособности материала 1.0), что делает возможным использование данных агрегатов для измельчения самых разнообразных материалов, в том числе и в крупнотоннажном производстве.

Несмотря на меньший эффект механической активации (по сравнению с дезинтеграторами высокой размольной мощности) дезинтеграторы помольные часто используются в работах по активации вяжущих веществ, при совместном помоле последних с минеральными добавками (песком, шлаком, золой, известняком и т.д).

Стандартная комплектовочная конфигурация дезинтегратора помольного позволяет после незначительной модернизации и доукомплектования, использовать данное оборудование для совместного помола самых разнообразных материалов, введения добавок, как в жидком, так и в сухом виде, проводить  влажную гидрофобизацию порошковообразных веществ и т.д.

Дезинтеграторы помола совместимы со всеми типами загрузочных коллекторов производства МП «ТЕХПРИБОР», микродозаторами малых добавок типа БМД-48, и дозировочными насосами различных видов.

Пример обозначения дезинтегратора помольного:
Измельчитель- дезинтегратор «ГОРИЗОНТ-3000 МК»^®

Дезинтеграторы тонкого помола

Увеличение размольной мощности данного типа дезинтегратора достигается за счет более высоких скоростей движения помольных органов (> 90м/сек) и минимального расстояния между пальцами- билами каждого ряда (< 20мм).

Производительность агрегата не самая высокая в классе (в среднем 2000-4000 кг/час), что объясняется относительно малой пропускной способностью рядов пальцев- бил, которая впрочем, несколько компенсируется за счет максимальной частоты вращения роторов.

Высокая интенсивность ударного воздействия, позволяет использовать данный тип оборудования в производстве механоактивированых материалов и составов. По соотношению приведенных расходов и конечного результата активации, именно дезинтеграторы высокой размольной мощности на сегодняшний день являются практически идеальным инструментом механической активации.

Использование дезинтегратора высокой размольной мощности позволяет увеличить показатели удельной поверхности материалов (коэффициент размолоспособности материала 1.0) на 1000-2000см²/г.

Ресурс помольных органов такого агрегата составляет в среднем 50-200 м³ (коэффициент размолоспособности материала 1.0), что не позволяет эффективно использовать данный тип оборудования в крупнотоннажном производстве  недорогих, твердых и абразивных материалов.

Несмотря на относительно невысокий ресурс помольных органов, дезинтеграторы высокой размольной мощности успешно применяются в работах по активации минеральных вяжущих веществ в частности цемента, извести, где их использование вполне целесообразно и экономически оправданно.

Пример обозначения дезинтегратора высокой размольной мощности:
Измельчитель- дезинтегратор «ГОРИЗОНТ-4500 МК- Ultra»^®

Дезинтеграторы высокой производительности

Увеличение производительности дезинтегратора достигается благодаря высокой скорости движения помольных органов (> 90м/сек) и большой пропускной способностью рядов пальцев- бил (> 20мм). Подобное сочетание позволяет данному оборудованию занять промежуточное положение между дезинтеграторами тонкого помола и дезинтеграторами средней размольной мощности.

Производительность данного типа дезинтеграторов самая высокая в классе, и при обработке хорошо сыпучих порошковообразных материалов составляет от 4000 до 7000 кг/час.

Размольная мощность дезинтеграторов высокой производительности, несколько выше, чем у дезинтеграторов помольных, что позволяет увеличить показатели удельной поверхности материалов с коэффициентом размолоспособности 1.0 в среднем на 400-1000 см²/г.

Ресурс помольных органов дезинтегратора высокой производительности составляет 70- 400 м³ материала с коэффициентом размолоспособности 1.0.

Дезинтеграторы высокой производительности совместимы со всеми типами загрузочных коллекторов производства МП «ТЕХПРИБОР», микродозаторами малых добавок типа БМД-48, и дозировочными насосами различных видов.

Пример обозначения дезинтегратора высокой производительности:
Измельчитель- дезинтегратор «ГОРИЗОНТ-4500 МК»^®

Дезинтеграторы смешивающие

Самый молодой тип дезинтеграторов серии «ГОРИЗОНТ»^®. Отличается от помольных дезинтеграторов меньшей скоростью роторов, трехрядным размещением пальцев- бил увеличенного диаметра, большим ресурсом помольных органов.

Дезинтеграторы смешивающие, или дезинтеграторы низкой размольной мощности используются для интенсивного перемешивания и механической активации самых разнообразных материалов и их смесей. Более слабые импульсы ударов при помоле производят меньшие разрушения частиц, но в большей степени активизируют поверхностные слои.

Производительность дезинтеграторов данного типа, при обработке смесей хорошо сыпучих материалов составляет от 2500 до 4000 кг/час.
Ресурс помольных органов смешивающего дезинтегратора составляет в среднем 400- 800 м³ (коэффициент размолоспособности материала 1.0), что позволяет использовать данный тип оборудования в крупнотоннажном производстве. 
Дезинтеграторы смешивающие совместимы со всеми типами загрузочных коллекторов производства МП «ТЕХПРИБОР», микродозаторами малых добавок типа БМД-48, и дозировочными насосами различных видов.

Пример обозначения дезинтегратора смешивающего:
Смесительный дезинтегратор «ГОРИЗОНТ - 1500 СД»^®

Дезинтеграторы мокрого помола

Все типы дезинтеграторов, рассмотренные выше, успешно применяются для помола самых различных материалов, не склонных к налипанию, влажность которых не превышает 6%. Ограничение максимальной влажности сырья, продиктовано особенностью его разгрузки из помольной камеры дезинтегратора. Учитывая, что роторы, рабочие диски и пальцы- била в процессе работы, под действием центробежных сил самостоятельно очищаются от обрабатываемого материала, не зависимо от его влажности, именно конфигурация стенок помольной камеры, способ их очистки, выбранная схема разгрузки, определяет возможность работы дезинтегратора в режиме мокрого помола.

Для решения задач помола материалов, естественной или карьерной влажности, приготовления паст, суспензий и растворов, МП «ТЕХПРИБОР» был разработан и запущен в производство оригинальный дезинтегратор мокрого помола модели «ГОРИЗОНТ-3000 МК-ВА»^®. Агрегат обеспечивает эффективное измельчение как отдельных материалов естественной влажности, без их предварительной сушки, так и приготовление многокомпонентных растворов различной вязкости и подвижности.

Роторы дезинтегратора мокрого помола полностью взаимозаменяемые с аналогичным узлам помольных агрегатов выпускаемых МП «ТЕХПРИБОР». Основным отличием модели «ГОРИЗОНТ- 3000 МК-ВА»^® от помольных дезинтеграторов, является корпус оригинальной конструкции и устройство очистки стенок помольной камеры препятствующие налипанию обрабатываемых материалов.

Имея схожие характеристики с дезинтеграторами помольными в части скорости вращения роторов и конфигурации пальцев-бил, дезинтеграторы мокрого помола также способны увеличить показатели удельной поверхности материалов (коэффициент размолоспособности 1.0) на 300-900см²/г.
Производительность дезинтеграторов модели «ГОРИЗОНТ- 3000 МК-ВА»^®, составляет от 3 до 5 м³/час.

Ресурс помольных органов дезинтегратора данной модели составляет в среднем 80-600 м³ (коэффициент размолоспособности материала 1.0), что делает возможным использование данных агрегатов для измельчения самых разнообразных материалов, в том числе и естественной влажности.

Несмотря на меньший эффект механической активации (по сравнению с дезинтеграторами высокой размольной мощности) дезинтеграторы мокрого помола совершенно незаменимы в работах с влажными материалами, пастами, суспензиями и растворами.

Дезинтеграторы мокрого помола совместимы со всеми типами загрузочных коллекторов производства МП «ТЕХПРИБОР», микродозаторами малых добавок типа БМД-48, дозировочными, героторными (винтовыми), перистальтическими (шланговыми) насосами.

Пример обозначения дезинтегратора мокрого помола:
Дезинтегратор мокрого помола «ГОРИЗОНТ- 3000 МК-ВА»^®