Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

E. A. Gushchina, T. V. Gushchina, V. N. Blinichev 
DEVELOPMENT AND RESEARCH OF ENERGY-AND RESOURCE-SAVING
MACHINES FOR FINE GRINDING OF MATERIALS 
Keywords:
impact, loading, energy saving, rotor, mill, grinding, particles, granulometric 
composition, intension 
Abstract:
This article discusses ways to further improve multi-stage mills of impact-
reflection principle of action in order to obtain highly dispersed materials while minimizing the spe-
cific energy consumption. 
Многие отрасли промышленности, химическая, строительная и другие, в по-
следние годы разрабатывают новые технологии с использованием высокодисперсных 
материалов с размерами частиц менее 30-50мкм. 
Частицы со средними размерами 20-25мкм обладают как большой удельной по-
верхностью, так и большой поверхностной энергией и отличаются высокой активно-
стью взаимодействия с окружающей их средой, что особенно важно для мощного 
ускорения химических реакций в системах твердое 1 + твердое 2; твердое + газ; твер-
дое + жидкость; в производстве катализаторов, строительных конструкций и новых 
композиционных материалов. 
Однако, с уменьшением линейных размеров частиц в процессе измельчения, 
резко возрастают удельные затраты энергии. 
Достаточно сказать, что если для получения продуктов измельчения со средним 
размером частиц 3-10мм удельные затраты энергии составляют 15-25 кВт∙ч на тонну 
продукта, то для получения продуктов со средним размером 20-25мкм удельные за-
траты энергии возрастают в десятки тысяч раз и составляют 20000-60000 кВт∙ч на 
тонну продукта. 
Поэтому разработка машин для тонкого измельчения особенно твердых мате-
риалов, позволяющих снизить удельные затраты энергии, является чрезвычайно акту-
альной задачей. 
9
©Гущина Е. А., Гущина Т. В., Блиничев В. Н., 2020 

---

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 
________________________________________________________________________________ 
34 
Ранее проведенными исследованиями процесса тонкого измельчения различ-
ных материалов на кафедре МАХП ИГХТУ в машинах с разным способом подвода 
энергии было показано, что способ подвода энергии к измельчаемым частицам высо-
коскоростным ударом является наименее энергоемким. 
Этот научный факт имел большую практическую значимость и привел к появ-
лению целой группы многоступенчатых мельниц ударно-отражательного типа [], ряд 
из которых очень быстро был внедрен в химическую и пищевую отрасли промыш-
ленности в связи с высокой эффективностью их работы. 
Для дальнейшего совершенствования многоступенчатых мельниц ударно-
отражательного типа нами была спроектирована, изготовлена и собрана лабораторная 
установка с вертикальным валом ротора, схема которой представлена на рис. 1. 
Рис. 1.
Технологическая схема установки трехступенчатой ударно-отражательной 
мельницы для тонкого измельчения: 1 – бункер исходного материала; 2 – питатель 
шнековый; 3 – трехступенчатая мельница; 4 – трехфазный электродвигатель;
5, 5’ – тиристорный частотный преобразователь; 6 – циклон; 7 – секторный затвор-питатель; 
8, 11 – емкости сбора готового продукта; 9 – рукавный фильтр; 10 – шнековый питатель;
12 – вибратор; 13 - вентилятор 
Установка работает следующим образом. Исходный материал заданной произ-
водительности подается шнековым питателем 2 во входной патрубок трехступенча-
той мельницы ударно-отражательного типа 3 в центр вращающегося ротора первой 
ступени. Измельчаемый материал последовательно ударно нагружается с повышаю-
щимися скоростями удара, переходя с первой на вторую и третью ступени ротора, так 
как уменьшается средний размер измельчаемых частиц. 
Мельница в связи с наличием на каждой ступени радиально расположенных на 
дисках бил создает воздушный напор, который достаточен для непрерывной выгрузки 
измельченного материала через тангенциально расположенный патрубок в циклон 6. 
Для улучшения процесса вывода измельченного материала из мельницы при больших 
производительностях по твердому материалу, за циклоном установлен вентилятор 13, 
из которого воздух поступает в фильтр 9 для отделения частиц измельченного про-

---