ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

МЕЛЬНИЧНЫЕ УСТАНОВКИ

В аккумуляторной промышленности применяют несколько типов мельниц для изготовления свинцового порошка. Разница между ни­ми заключается в основном в способе удаления образующего свин­цового порошка из барабана мельниц.

На рис. 73—75 представлены схематично устройства наиболее распространенных типов мельниц. На рис. 73 показана мельница ситового типа с периферической разгрузкой образующегося свин­цового порошка через отверстия в цилиндрической стенке.

Во втором типе мельницы, показанном на рис. 74, называемой «вихревой», порошок выдувается из барабана воздухом, рецирку - лирующим в мельничной установке. После циклона, в котором улавливается основная часть порошка, воздух вентилятором вновь возвращается в барабан. Только небольшая часть рециркулирую- щего воздуха удаляется из системы, проходя очистку в фильтре. Это необходимо для пополнения кислорода, израсходованного на окисление свинца, а также для создания в системе вакуума, необ­ходимого для устранения пыления мельницы.

Применяется также мельница, называемая «конической» (рис. 75), в которой свинцовые шарики загружаются через полуось с одного конца барабана, а образующийся свинцовый порошок вы­сыпается с другого его конца через порог горловины другой полу­оси. Остатки свинцовых шариков задерживаются конусным реше­
том, установленным в полой оси. Окончательный отсев порошка происходит на барабанном сите, крупный остаток с которого воз­вращается в барабан мельницы. Воздух, просасываемый через ба­рабан, проходит очистку, как в циклонной мельнице.

У последних трех типов мельниц барабаны могут дополнитель­но охлаждаться орошением внешних стенок барабанов водой.

Рассмотрим более подробно некото­рые детали конструкции и режимы ра - боты-мельниц разного типа.

Мельница с периферической разгрузкой наиболее распростране­на в Советском Союзе. Она наиболее

Проста в эксплуатации. Свинцовый порошок, получаемый с этой мельницы, обладает наилучшими свойствами.

На рис. 76 более подробно показана современная конструкция мельницы с периферической разгрузкой. Барабан состоит из внут­ренней гладкой стенки с отверстиями. Применяют также снта, сет­ка которых расположена концентрически вокруг барабана. Цилин­дрическая стенка имеет толщину 10—15 мм. Отверстия имеют про­филь усеченного конуса, переходящего в узкое цилиндрическое отверстие, направленное внутрь барабана (рис. 77). Такой профиль отверстий уменьшает их забиваемость. Для сита применяется сетка N° 06 ГОСТ 3584—73, имеющая около 150 отверстий в одном квад­ратном сантиметре. Отверстие в свету равно 0,6 мм в ширину.

Диаметр барабана (без сетки) равен 1400—2000 мм; длина его по образующей 950—1250 мм. Число отверстий в барабане 1400— 4500. Барабан вращается со скоростью 18—23 об/мин. Вращение осуществляется электродвигателем переменного тока через транс­
миссию и зубчатую передачу или посредством редуктора. Переда­ча осуществляется техстропными клиновидными ремнями.

Воздух под кожух мельницы подается как естественной, так и принудительной вентиляцией. Воздух входит под кожух в верхней «го части с одной стороны, выходит с другой. Скорость его прохож­дения под кожухом, а следовательно, и охлаждение барабана ре­гулируются шиберами по температуре отходящего воздуха.

Температура отходящего воздуха поддерживается от 85 до 125° С в зависимости от режима работы мельницы. Количество воз­духа, проходящего в тече­ние одного часа через мельницу, колеблется В пределах 300—1100 м3. Температуру контролиру­ют ртутными и маномет­рическими термометрами и термометрами сопро­тивления, установленны­ми у выхода воздуха из - под кожуха.

Мельницу загружают свинцовыми шариками диаметром 20 мм, но она может питаться кусками чушек массой 7—8 кг. Чушки разрезают на гильотинных ножницах. Стальные шары, обычно добавляемые в барабаны шаровых мельниц для измельчения других материалов, не применяют; в данном случае материалом шаров служит сам измельчаемый свинец. Шарики, подаваемые к мельнице ленточным транспортером, попадают в дисковый пита­тель, из которого равномерно по трубе скатываются в барабан через его боковое отверстие.

Высыпавшийся из барабана порошок собирается в тару или по­падает в общий сборный шнек.

Дисковый питатель (рис. 78) представляет собой коробку, раз­деленную перегородкой. На месте одной стенки коробки, перпенди­кулярной к перегородке, расположен массивный диск, вращающий­ся кривошипной передачей с храповым колесом от вала барабана. В диске со стороны коробки имеются наклонные углубления, рас­положенные так, что при прохождении диска через половину ко­робки, загружаемую шариками, последние закатываются в эти углубления в диске. При повороте диска примерно на 110—120° С эти углубления опрокидываются над второй половиной коробки, шарики вываливаются, попадают в трубу и направляются в бара­бан мельницы.

Количество шариков в барабане поддерживается в пределах от 800 до 2000 кг. Наполнение барабана шариками контролируют

Силовой нагрузкой на электродвигатель, вращающий барабан мель­ницы. С увеличением наполнения барабана шариками пропорцио­нально растет нагрузка на двигатель. При постоянном передаточ­ном отношении трансмиссии и при одной и той же скорости враще­ния барабана масса свинцовых шариков в нем будет практически пропорциональна изменению мощности, потребляемой двигателем.

На рис. 79 представлен примерный градуировочный график зависимости на­полнения барабана шариками от нагрузки на двигатель для двух скоростей враще­ния барабана: 1,2—1,68 рад/с (11,5— 16 об/мин), создаваемых сменой шкивов трансмиссии. За один час ситовые мель­ницы вырабатывают 40—120 кг свинцово­го порошка.

Общий вид верхней площадки устано­вок мельниц ситового типа в цехе свинцо­вого порошка показан на рис. 80.

Очистка воздуха, отходящего из мель­ничных установок, от свинцовой пыли осуществляется осадительными сухими камерами и камерами, оро­шаемыми водой, рукавными фильтрами и водяными пенными филь­трами. Применение последних позволяет достигнуть высокой эффек-

Тивности очистки — пылевая концентрация на выбросе не превы­шает 17 мг/м3 (допустимая норма 30 мг/м3).

При разветвленной сети воздуховодов от ряда мельничных уста­новок ситового типа к пылеочистителям трубы могут забиваться свинцовым порошком, что усложняет эксплуатацию мельниц. За-
биванне труб порошком предупреждают двумя путями. Воздухо­воды устраивают наклонно и зигзагообразно. Осевший порошок сползает в нижний угол воздуховода, где собирается в карманы, которые периодически очищаются.

Другой более эффективный способ схематично показан на рис. 81. Сборный воздуховод, проходящий вдоль ряда мельниц, представляет собой двухъярусный механизированный отстойник

Квадратного сечения. От каждой мельницы к нему подведены на­клонные отходящие трубы. Осевший порошок со дна яруса перио­дически собирается скребковыми транспортерами и направляется в общий сборный шнек свинцового порошка.

Вихревая мельница. Мельничная установка, показанная на рис. 82, отличается высокой производительностью: до 600—
700 кг свинцового порошка в час. Она состоит из конического ба­рабана 15 диаметром в широкой части 1800 и длиной около 2000 мм, центробежного сепаратора 11, циклонного осадителя 2, рукавного фильтра 1 и бумажного фильтра тонкой очистки возду­ха 4, удаляемого из установки.

Барабан мельницы, вращающийся со скоростью около 20 об/мин, питается чушками свинца массой 35—40 кг с автоматического цеп­ного конвейера 18, забрасываемыми в барабан пневматическим

/ — воздух, поступающий из мельииц, 2 —верхний ярус, 3 — нижний ярус, 4 — к ци­клону и фильтру, 5 — скребки, 6 — звездочка, 7 — свинцовый порошок в сборный шиек

Толкателем 19 через полую полуось 17. Наполнение барабана свин­цом составляет около 4500 кг. Образующийся свинцовый порошок выносится потоком воздуха, продуваемого через мельиицу вентиля­тором 22 мощностью 85 м3/мин посредством патрубка 20, через ту же полуось 17.

Чушки свинца, нагреваясь, обкатываются в шары и по мере продвижения вдоль барабана измельчаются. Образующийся поро­шок постепенно оттесняется вновь поступающими чушками к раз­грузочному концу барабана, где поднимается черпаками и рассы­пается при его повороте. Мелкая фракция порошка подхватывается потоком воздуха и выносится из барабана, направляясь в сепа­ратор. Осажденные крупные частицы порошка ссыпаются на дно сепаратора и по шнекам 13 и 10 возвращаются обратно в барабан. Отсепарированный мелкий порошок далее направляется в циклон­ный осадитель 2, где, осаждаясь, ссыпается через воздушный за­твор в сборный шнек 6, по которому направляется в тару 9 или по транспортным шнекам в бункера накопителя.

Запыленный воздух после циклона по воздуховоду 25 возвраща­ется в вентилятор и далее следует тем же путем. Часть запыленного воздуха в количестве 15—20 м3/мин отсасывается вентилятором 5 из патрубка 20 по трубе 23 и, подвергаясь первоначальной очистке

5)

Рнс. 82. Схема работы (а) и устройство (б) вихревой мельницы

В рукавном фильтре 1, направляется в фильтр тонкой очистки воз­духа 4 и после него выбрасывается в атмосферу. Осажденный в рукавном фильтре мелкий порошок также ссыпается в сборный шнек, где смешивается с основным порошком из циклона. После очистки в рукавном и бумажном фильтрах в кубометре выбрасыва­емого воздуха содержится примерно 0,15 мг/м3 свинцовой пыли.

Барабан вращается электромотором 29 мощностью 63 кВт по­средством зубчатой передачи 16. Для стабильного поддержания необходимой температуры в барабане стенки его снаружи охлаж­даются водой, подаваемой от напорного бака 7. Барабан заключен в кожух 26; пары воды, образующиеся при охлаждении барабана, уносятся естественной вентиляцией через вытяжную трубу 27. По­лученный порошок взвешивают на весах 28.

Термопары, контролирующие температуру реакционной зоны кор­пуса барабана, закреплены к барабану. Сигналы от этих термопар передаются к приборам посредством контактных колец 12, установ­ленных по оси барабана за классификатором. Температура воздуха над шарами поддерживается около 175° С, корпуса — около 200° С.

Скорость воздушных потоков в воздуховодах 25 и 23 измеряется трубками Вентури 24 и манометрами. Дисперсность свинцового по­рошка, кроме скорости воздушных потоков, регулируется скоростью турбинки центробежного классификатора в пределах 24,5— 53,3 рад/с (170—370 об/мнн).

Подшипники осей барабана, несущие большую нагрузку, охлаж­даются водой.

Высокая производительность этого типа мельницы и питание ее непосредственно чушками делает ее экономически выгодной для производства. Все управление работой мельницы, контроль и регу­лировка вынесены на общий щит управления. Мельница работает устойчиво, когда содержание окиси свинца в порошке находится в пределах 57—63%. Порошок с этой мельницы отличается высокой дисперсностью; содержание частиц мелкой фракции (меньше 40 мкм) достигает 97%.

Рециркуляция основного количества запыленного воздуха в зам­кнутом цикле, герметичность аппаратуры мельницы, постоянная разряженность системы позволяют поддерживать в цехе нормаль­ные условия работы персонала.

Коническая мельница. Мельничная установка (рис.83) состоит из конического барабана 6 примерно таких же размеров, как у вихревой мельницы, барабанного грохота 9, вращающегося вместе с барабаном, заключенных в кожухи 5, циклонного осади- теля 14, вентилятора 10 и рукавного фильтра 12.

Свинцовые шары диаметром 50 мм загружают в барабан с по­мощью питателя 1 цепным элеватором по питательной трубе, про­ходящей через загрузочную полуось барабана. Заполнение бара­бана шарами производится до края разгрузочной горловины 8, которой является другая полуось барабана. Шары по мере про­движения к разгрузочному концу барабана измельчаются и, про­ходя через дырчатый конус 7, установленный в горловине, и через

6—2575

Сито барабанного грохота, ссыпаются в транспортерный шнек 13 или приємную тару 15.

Дырчатый конус задерживает остатки свинцовых шаров разме­рами свыше 10—12 мм. Сетка грохота (№ 06 ГОСТ 3584—73) за­держивает остальной неизмельченный свинец и сбрасывает его в ковшовый элеватор 4, посредством которого он возвращается об­ратно в барабан.

Воздух, необходимый для окисления свинца, а также для охлаж­дения барабана, засасывается вентилятором через трубу 3. Про­ходя через барабан и грохот, он захватывает до 10—15% свинцо­вого порошка наиболее мелких фракций и направляется в циклон­ный улавливатель, оттуда в рукавный фильтр и далее через пыле­улавливатель 11 выносится в атмосферу. Уловленный в циклоне и на фильтрах свинцовый порошок попадает в шнек 13, где, смеши­ваясь с порошком, поступающим с грохота, ссыпается в тару. Ко­личество воздуха, проходящего через барабан, регулируется за­слонкой 2.

Температура в барабане регулируется и поддерживается коли­чеством воздуха, пропускаемого через^ барабан, а также охлажде­нием внешних его стенок водой. Температура контролируется ма­нометрическим дистанционным термометром, баллончик (которого устанавливают в мельничном пространстве над шариками.

Наполнение барабана свинцовыми шариками поддерживается в пределах 8500—9000 кг, что соответствует примерно 34—38 кВт по показанию ваттметра. Температура в барабане мельницы под­держивается 160—170° С. Количество воздуха, проходящего через барабан, 8,2—9,2 м3/мин. Производительность мельницы достига­ет 400 кг/ч.