барабанная мельница

Формула изобретения

1. Барабанная мельница, содержащая вращающийся корпус и футеровку, состоящую из набора однотипных плит из упругого материала, установленных с натягом на внутренней поверхности корпуса в продольном его направлении с образованием волновой рабочей поверхности, отличающаяся тем, что каждая плита имеет трапецеидальное сечение, при этом между плитами в продольном направлении корпуса образованы пазы, количество которых равно количеству футеровочных плит.

2. Барабанная мельница по п.1, отличающаяся тем, что каждая плита имеет сечение в виде равнобочной трапеции для формирования симметрично-волновой рабочей поверхности мельницы.

3. Барабанная мельница по п.1, отличающаяся тем, что каждая плита имеет сечение в виде неравнобочной трапеции или клинообразной формы, а все плиты набора относительно друг друга сориентированы возрастанием толщины клина в одну сторону для формирования асимметрично-волновой рабочей поверхности.

4. Барабанная мельница по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что на каждой футеровочной плите выполнен ряд параллельных клинообразных пазов, сориентированных широкой частью в одну и ту же сторону.

5. Барабанная мельница по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что на каждой футеровочной плите выполнен ряд параллельных клинообразных пазов, сориентированных широкой частью в сторону утолщения футеровочной плиты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике измельчения твердых веществ и может быть использовано, например, в рудоразмольных мельницах.

Известна барабанная мельница, содержащая вращающийся многогранный корпус и футеровку, состоящую из набора однотипных плит правильного треугольного профиля, прилегающих к внутренней поверхности корпуса. При этом между гранями корпуса жестко смонтированы продольные пластины, выступающие внутрь, а каждая футеровочная плита установлена путем крепления к двум смежным граням корпуса с помощью соответственно двух рядов болтовых соединений и к выступающей части продольных пластин с помощью шпоночного соединения. Благодаря этому формируется непрерывная симметрично-волновая рабочая поверхность мельницы. /1/.

Недостатком данной конструкции является наличие щелей между плитами и высокая трудоемкость изготовления многогранного корпуса. Наличие щелей между плитами снижает коррозионную стойкость корпуса. Высокая трудоемкость изготовления многогранного корпуса связана с большим количеством исходных деталей, а также с тем, что в каждой футеровочной плите треугольного профиля, прилегающей к корпусу, выполнен продольный шпоночный паз для сочленения с выступающей частью продольной пластины, а по обоим боковым наружным краям выполнены отверстия для двух рядов болтов, что усложняет сборочные работы. Наиболее близким изобретением является барабанная мельница содержащая вращающийся корпус и футеровку, состоящую из набора однотипных плит из упругого материала, установленных с натягом на внутренней поверхности цилиндрического корпуса в продольном его направлении с образованием волновой рабочей поверхности.

Недостатком данной конструкции является невысокая производительность и недостаточная эффективность процесса помола, из-за преобладания взаимного истирания частиц над процессами соударения.

Задачей изобретения является повышение производительности мельницы, т.е. выхода готового продукта в тоннах в час, и эффективности, т.е. повышения в готовом продукте доли частиц заданной крупности.

Задача решается тем, что в барабанной мельнице, содержащей вращающийся корпус и футеровку, состоящую из набора однотипных плит из упругого материала, установленных с натягом на внутренней поверхности корпуса в продольном его направлении образованием волновой рабочей поверхности, при этом каждая плита имеет трапецеидальное сечение, при этом между плитами в продольном направлении корпуса образованы пазы, количество которых равно количеству футеровочных плит.

При вращении корпуса загруженной мельницы одна из поверхностей каждого продольного паза по отношению к размалываемому материалу всегда будет пассивной, а вторая - активной, т.к. будет захватывать размалываемый материал. Эффект достигается за счет того, что при вращении корпуса мельницы захватывающая поверхность каждого паза футеровочной плиты выполняет роль лифтера, подымая размалываемые частицы и мелющие тела на большую высоту, т.е. придаваемая им большую кинетическую энергию, по сравнению с традиционной мельницей, имеющей непрерывную волновую рабочую поверхность.

Каждая плита может иметь сечение в виде равнобочной трапеции для формирования симметричной волновой рабочей поверхности мельницы. Каждая плита может иметь сечение в виде неравнобочной трапеции или клинообразной формы, а все плиты набора относительно друг друга сориентированы возрастанием толщины клина в одну сторону для формирования асимметрично-волновой рабочей поверхности.

На каждой футеровочной плите может быть выполнен ряд параллельных клинообразных пазов, сориентированных широкой частью в одну и ту же сторону.

На каждой футеровочной плите может быть выполнен ряд параллельных клинообразных пазов, сориентированных широкой частью в сторону утолщения футеровочной плиты.

На фиг. 1 изображен фрагмент барабанной мельницы в поперечном разрезе с симметрично-волновой рабочей поверхностью, на фиг. 2 - фрагмент варианта барабанной мельницы /в поперечном разрезе/ с асимметрично-волновой рабочей поверхностью, на фиг. 3 - футеровочная плита со схемой расположения клинообразных пазов, на фиг. 4 и 5 - схемы деформации футеровочной плиты в процессе ее монтажа.

Как показано на фиг. 1 и 2, барабанная мельница содержит корпус 1 и футеровку, состоящую из набора однотипных плит 2 из упругого материала, которые закреплены с натягом на внутренней поверхности корпуса 1 болтовыми соединениями (вид А-А, фиг. 2). Каждая футеровочная плита 2 имеет трапецеидальное сечение, формирующее рабочую поверхность мельницы, в виде равнобочной трапеции (фиг. 1 и 4), благодаря которой формируется симметрично-волновая рабочая поверхность "Р" с продольными пазами "В", или в виде неравнобочной трапеции с плитой клинообразной формы (фиг. 2 и 5), благодаря которой формируется асимметрично-волновая рабочая поверхность "Р" мельницы с выступами 3. Крышки мельницы с цапфами (не показаны) жестко прикрепляются к корпусу 1 с обоих его концов.

Каждая футеровочная плита (фиг. 3) имеет регулярную структуру клиновидных пазов 4, которые сориентированы широкой частью в сторону направления вращения для барабанной мельницы с симметрично-волновой рабочей поверхностью, или в сторону утолщения футеровочной плиты 2 для барабанной мельницы с асимметрично-волновой рабочей поверхностью. Как показано на фиг. 3, параллельные клиновидные пазы 4 имеют угол расширения около 30^o в рабочей поверхности плиты 2 и вертикальном ее сечении (Г-Г) и расположены под углом 25^o. . . 30^o к поперечному сечению мельницы. Данный угол наклона является предпочтительным, хотя он может равняться и 0^o. Регулярность расположения пазов 4 характерна тем, что ширина клинообразного паза C_п относится к расстоянию между пазами C, как 1:3.

На фиг. 4 и 5 показаны в разрезе по Б-Б фиг. 3 схематические сечения плиты 2 на последовательных стадиях ее деформации в процессе монтажа. Трапецеидальные сечения плиты 2 в промежуточной стадии показаны огрубленно только для пояснения механизма деформации боковых граней пазов "В" от исходной до рабочей. При этом, если для сечения плиты 2 в виде равнобочной трапеции (фиг. 4) грани пазов формируются однозначно при их параллельности в исходной заготовке, то для варианта сечения плиты 2 в виде неравнобочной трапеции соотношение толстой и тонкой частей клина (фиг. 5) составляет 2:1. Каждая футеровочная плита 2 (фиг. 4 и 5) содержит наружный слой 5 из монолитной износостойкой резины (либо из другого износостойкого упругого материала) и внутренний 6 - из резины, армированной металлокордом или синтетическим волокнистым кордом. Для крепления футеровочных плит 2 к корпусу 1 вдоль продольной оси каждой плиты выполнен один ряд сквозных ступенчатых отверстий 7, предназначенных для болтов 8 (фиг. 1). Каждый узел болтового соединения, кроме болта 8, содержит, прижимную шайбу 9, размещаемую под головкой болта в наружном слое 5 футеровочной плиты 2, уплотнение 10, шайбу 11 и гайку 12. Такое крепление выравнивает поперечные нагрузки на болты и предотвращает возможность их среза.

До монтажа футеровочная упругая плита 2 имеет кругложелобчатый профиль, причем выпуклой является рабочая поверхность "Р", а вогнутой - тыльная поверхность "Т". При монтаже мельницы футеровочные плиты 2 устанавливаются тыльной поверхностью "Т" на внутреннюю поверхность корпуса 1, после чего среднюю часть плиты 2 притягивают к поверхности корпуса 1 болтовыми соединениями. При этом, как показано на фиг. 1 и 2, форма футеровочной плиты 2 деформируется, наружная поверхность ее "Р" становится вогнутой, увеличиваясь по ширине и образуя натяг между смежными футеровочными плитами 2. При преобразовании наружной поверхности "Р" из выпуклой в вогнутую под плитой образуются две пустотные полости 13, ограниченные внутренней поверхностью корпуса 1 и двумя продольными пазами на тыльной поверхности "Т" футеровочной плиты, которые обеспечивают ей дополнительные упругие свойства.

Барабанная мельница с симметрично-волновым профилем работает следующим образом. В корпус 1 барабанной мельницы с установленными футеровочными плитами 2 загружают рудно-шаровую смесь, т.е. мелющие тела (шары) и материал, подлежащий размолу. Мельница приводится во вращение по стрелке "Д". При вращении мельницы рудно-шаровая смесь за счет центробежных сил и продольных пазов в симметрично-волновой поверхности "В" мельницы поднимается на определенную высоту и скатывается вниз по этой поверхности, измельчаясь за счет соударений и истирания в так называемом "каскадном режиме". Сложная форма поверхности "В" создает различные условия для дезинтеграции частиц в зависимости от их исходной крупности.

Как правило, руду после первого помола подвергают магнитной сепарации, затем подвергают повторному измельчению, затем повторной магнитной сепарации и т.д. в третий и четвертый раз до получения фракций, уже не подлежащих переделу. На всех этапах помола используют барабанные мельницы с различной рабочей поверхностью, т. к. частицы железной руды изменяют свою крупность от 25000 до 5 мкм.

Барабанная мельница с асимметрично-волновым профилем работает более интенсивно при помоле крупных кусков. Такая мельница приводится во вращение по стрелке "Д", совпадающей с направлением увеличения толщины клина футеровочной плиты 2. Выступы 3 каждой футеровочной плиты 2 поднимают шары и крупные частицы руды, которые не только падают или скатываются вниз, но и с дополнительным ускорением отбрасываются к центру, попадая на упругие участки футеровочных плит 2, образуемые пустотными полостями 13. Это создает благоприятные условия для дробления и измельчения материала, причем мельница переводится из каскадного режима в каскадно-водопадный режим работы.

Клиновидные пазы 4 формируют непрерывные струйно-циркуляционные потоки, захватывающие более мелкие частицы. Ориентация пазов 4 под углом 25^o ... 30^o к поперечному сечению корпуса 1 обеспечивает интенсивное перемешивание рудно-шаровой смеси и вынос частиц определенной фракции в разгрузочное отверстие мельницы.

Благодаря данной конструкции достигается соединение в одной мельничной системе двух процессов: дробления крупных кусков в водопадном режиме дезинтеграции и истирания мелких частиц рудной массы в каскадном режиме, что обеспечивает повышение эффективности процесса, увеличение производительности мельницы и снижение числа мельниц в технической цепочке.

Источники информации

1. SU 766634A, 30.09.80.

2. RU 5539U1, 16.12.97.