Технологический модуль для диспергирования и смешения изотропных и анизотропных материалов

Изобретение направлено на переработку изотропных и анизотропных материалов с различными физико-механическими характеристиками. Это достигается тем, что технологический модуль для диспергирования и смешения изотропных и анизотропных материалов содержит на первой стадии роторный измельчитель, на второй – смеситель с торообразной камерой и, расположенным в ней на одном валу с ротором 7, активаторным колесом 28. Роторный измельчитель выполнен с режущими кромками на наружной рабочей поверхности и размещен в неподвижном цилиндрическом корпусе 2 с продольными каналами 12 на внутренней поверхности. Блок смешения образован блоками предварительного и окончательного смешения. Блоки диспергирования, предварительного и окончательного смешения материалов расположены горизонтально и последовательно. Устройство, нагнетающее основной материал в роторный измельчитель, выполнено в виде двухзаходной геликоидальной лопасти 4, составленной из расположенных винтообразно стержней 5, соединенных по верхним контурам дугообразными пластинами 6. Угол наклона винтовых поверхностей пластин 6 составляет ɑ1 = 20÷30º. В первом блоке диспергирования, со стороны загрузки материала, на наружной поверхности роторного измельчителя, выполненной в виде усеченного конуса, жестко закреплены захватывающие дугообразные пластины 10. Последние соприкасаются с поперечными трапецеидального сечения пазами 9, образующими режущие кромки рабочей поверхности съемного цилиндрической оболочки 8. Угол наклона режущих кромок цилиндрической оболочки 8 – рабочего органа роторного измельчителя, к вертикальной плоскости составляет βреж.кр. = 20÷80º. Неподвижный цилиндрический корпус 2, внутри которого на валу 3 закреплен роторный измельчитель, также содержит жестко закрепленную в нем оболочку 11 с режущими кромками на его внутренней поверхности, образованными горизонтально расположенными каналами 12 трапецеидального сечения. В выгрузочной конической части ротора 7 измельчителя, на его рабочей поверхности, аналогично зоне загрузки материалов, расположены выгружающие дугообразные пластины 13. Наружная поверхность выгружающих пластин 13 образует с закрепленным в цилиндрическом корпусе 2 конфузорным диском 14 кольцевой выгрузочный канал 15, расположенный с меньшим диаметром в сторону выгрузки. При этом конфузорный диск 14 имеет возможность осевого перемещения вдоль горизонтальной оси. Второй блок смешения композиционной смеси соединен с первым блоком диспергирования посредством цилиндрической камеры предварительного смешения всех компонентов смеси. В цилиндрической камере на горизонтальном валу установлены двухзаходные геликоидальные лопасти 21, 22 с углами наклона винтовых поверхностей ранее указанных сплошных пластин 23, 24, направленных навстречу друг другу под соответствующими углами ɑ2 = 30÷45º и ɑ3 = 25÷40º. Камера соединена в верхней части посредством соединительного патрубка 18 со шнековым питателем 19 гетерогенных добавок. В выгрузочной части камера соединена, посредством распределительного конфузорного диска 14, с торообразной камерой смешения, разделенной вертикальной перегородкой на два отсека. Первый отсек занимает в цилиндрической опорной части камеры одну треть ее ширины – НотсⅠ = 1/3Нц.б.∑, где Цц.б∑ – общая ширина цилиндрического блока, и является отсеком аэродинамического воздействия на воздушно-материальный поток смешения композиционной смеси, выходящей из торообразной камеры. Второй отсек, составляющий две трети ширины камеры – НотсⅡ = 2/3Нц.б∑, является отсеком пневмомеханической гомогенизации всех компонентов композиционной смеси (основного измельченного материала и гетерогенных добавок), содержит закрепленное жестко на горизонтальном валу ротора активаторное колесо 28 с радиально расположенными на его боковой поверхности, со стороны выгрузки смеси, турбулизирующими лопастями 29. В торообразной камере по внутреннему контуру активаторного колеса радиально расположены наклонные в сторону выгрузки смеси перемешивающие лопасти 30. При этом, на торцевой поверхности цилиндрической камеры смешения в верхней полуплоскости расположены в вогнутых полостях выгрузочные отверстия 31 сброса запыленного воздуха. В нижней части камеры её торцевую поверхность обрамляет кожух. В кожухе расположен патрубок 34 выгрузки готовой композиционной смеси с расположенной внутри подвижной заслонкой 35.