ФУТЕРОВОЧНАЯ ПЛИТА Российский патент 1994 года по МПК B02C17/22 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к конструкции футеровочных плит рудоразмольных мельниц для броней приемной течки роторных экскаваторов, футеровок днища ковша экскаваторов и др.

Указанные детали и узлы агрегатов горных машин относятся к категории быстроизнашивающихся деталей.

Особенно низкий срок службы у футеровок стержневых мельниц, работающих на первой стадии измельчения, который в отдельных случаях не превышает 5-6 мес. непрерывной работы.

Футеровка барабана размольных мельниц большого диаметра (3,2 м и более) состоит из левой стали марки 110Г13Л и подвержена интенсивному абразивному износу и воздействию значительных динамических нагрузок.

Известна каблучковая футеровочная плита с шаровидными выступами на рабочей поверхности, которая менее подвержена износу из-за специфики самой конструкции, которая препятствует интенсивному перемещению абразивного материала по поверхности футеровки в процессе вращения мельницы, тем самым уменьшая степень контактного воздействия абразивной массы на поверхность футеровки [1].

Недостатком известной футеровочной плиты является низкая производительность мельниц из-за ограниченного перемещения перерабатываемого материала и снижения скорости его измельчения, а также повышенный расход электроэнергии.

Известна футеровочная плита с выступами на рабочей поверхности из износостойкого материала, закрепленными в стальной основе плиты [2].

Для повышения ударной стойкости и срока службы футеровочной плиты выступы выполнены сферической формы с центром сферы, расположенным внутри основы, и вертикальными пазами, заполненными металлом основы - сталью.

Недостатком известной конструкции является низкая ударостойкость сферических выступов, выполненных из износостойкого сплава, обладающего недостаточными прочностными свойствами и низким сопротивлением к ударным нагрузкам.

Стальная основа, заполняющая вертикальные пазы во вставках, не обеспечивает их надежной защиты от ударов мелющих тел (стержней, шаров), что приводит к разрушению вставок из износостойкого чугуна к снижению срока службы.

Разрушение выступов из износостойкого чугуна во всех случаях будет происходить в первую очередь в период загрузки мелющих тел и еще в большей степени в период обкатки мельницы на холостом ходу в течение нескольких часов перед запуском ее в эксплуатацию.

Другим существенным недостатком известной плиты является абразивный износ основы металла в промежутках между рядами износостойких вставок в направлении движения рудной массы. Наиболее близким техническим решением является футеровочная плита волнового профиля, содержащая стальную основу и армирующие вставки из белого аустенитного чугуна в виде усеченных конусов. Вставки закреплены в стальной основе с шагом, кратным 1,5-3,0 из максимального диаметра, лежащего в пределах 30-70 мм [3].

Недостатками известной конструкции футеровочной плиты является то, что при значительном увеличении срока службы из-за хорошей защиты армирующих вставок от ударов мелющих тел при загрузке мельниц и работе на холостом ходу стальная основа футеровочной плиты подвержена значительному износу в процессе эксплуатации.

Чтобы не допустить разрыва металла при изготовлении плиты, армирующие вставки закрепелны в стальной основе на достаточно большом расстоянии друг от друга, равном 1,5-3,0 мм максимального диаметра, что не обеспечивает полной защиты стальной основы от абразивного износа в промежутках между рядами вставок.

Сыпучие рудные материалы, подвергаемые помолу, перемщаются вместе с мелющими телами по кольцевой линии и тем самым подвергают абразивному износу более мягкую стальную основу футеровочных плит, что в конечном итоге снижает срок службы футеровок.

Кроме того, конструкция футеровочной плиты усложнена.

Целью изобретения является увеличение срока службы футеровочной плиты и упрощение ее конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в футеровочной плите с рабочей поверхностью волнового профиля, содержащей стальную основу и армирующие вставки в виде усеченных конусов из белого аустенитного чугуна, закрепленные в стальной основе с шагом, кратным 1,5-3,0 их максимального диаметра, лежащего в пределах 30-70 мм, армирующие вставки закреплены в стальной основе заподлицо с рабочей поверхностью, а ряды вставок наклонены к направлению движения рудной массы на величину 1,0-2,0 шага простановки.

На фиг. 1 показана футеровочная плита (сечение А-А); на фиг. 2 - футеровочная плита с волновой рабочей поверхностью, армированная вставками из износостойкого чугуна, общий вид; на фиг. 3 - схема защитного влияния износостойких вставок футеровки на износ стальной основы в зависимости от их расположения по отношению к направлению потока абразивной рудной массы.

Футеровочная плита состоит из стальной основы 1 волнового профиля, армирующих вставок 2 в виде усеченных конусов из износостойкого сплава.

Плита снабжена монтажными петлями 3 и отверстиями 4 для монтажного крепления к барабану с помощью болтовых соединений.

Армирующие вставки 2 закреплены в стальной основе 1 с шагом простановки Т, равным 2-3 диаметрам вставок. Ряды вставок 2 наклонены к направлению Б движения потока рудной массы на 1,0-2,0 шага простановки Т.

Футеровочная плита работает следующим образом.

Перед запуском мельницы в эксплуатацию производят загрузку мелющих тел. Мелющие тела, например, для стержневых мельниц представляют собой стальные стержни диаметром 100-125 мм и длиной немногим меньше самой мельницы.

Загрузка мелющих тел производится в пределах 40-50% объема барабана, т. е. от 60 до 275 т в зависимости от размеров мельницы.

После загрузки мелющих тел и предварительной обкатки мельницы на холостом ходу в течение нескольких часов дополнительно подтягивают болтовые крепления футеровок.

При работе мельницы на холостом ходу ударные нагрузки на футеровочные плиты максимальные.

Износостойкие вставки, закрепленные в стальной основе заподлицо с рабочей поверхностью, менее подвержены ударам при загрузке мелющих тел, при обкатке на холостом ходу, а также в период эксплуатации, а расположение вставок рядами с наклоном к направлению потока рудной массы на величину 1,0-2,0 шагов их установки, благодаря действию теневого эффекта защищает основу металла от износа, т.к. при наклоне рядов вставок каждая отдельно стоящая износостойкая вставка смещена от ручьевого потока рудной массы на некоторую величину и защищает часть поверхности основы от абразивного износа.

Примеры конкретного выполнения устройства приведены в таблице. Футеровочная плита содержит основу из высокомарганцевой стали марки 1210 Г13Л и армирована вставками из белого аустенитного чугунам марки 250 х 28Н2. Армирующие вставки имеют форму усеченного конуса, меньше основание которого расположено на рабочей поверхности стальной основы заподлицо с ней.

Вставки диаметром 50 мм закреплены в стальной основе с шагом 75 мм и расположены рядами, наклоненными к направлению движения рудной массы (направление движения рудной массы параллельно меньшей стороне плиты) на 75 мм.

Армирующие вставки расположены по диагонали прямоугольного треугольника, большая сторона которого совпадает с направлением движения рудной массы, меньшая t равна шагу простановки Т.

Уменьшение наклона ряда армирующих вставок (менее одного шага простановки) приводит к незащищенности части рабочей поверхности основы в междурядье.

В случаях расположения армирующих вставок с наклоном рядов более 2 шагов из расстановки приводит к появлению свободных зон основы незащищенными от износа.

Технико-экономическая эффективность использования футеровочной плиты состоит в существенном увеличении срока службы футеровок и упрощении конструкции футеровочных плит.

Эксплуатация мельниц с футеровками предложенной конструкции позволит потребителям снизить текущие затраты на ремонт и восстановление.

Внедрение предлагаемой конструкции футеровочной плиты предусматривается на Ново-Краматорском машиностроительном заводе для рудоразмольных мельниц с диаметром 3,6 м и более.

Использование: изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям футеровочных плит рудоразмольных мельниц. Сущность изобретения: футеровочная плита с волновым профилем рабочей поверхности содержит стальную основу и армирующие вставки в виде усеченных конусов из белого аустенитного чугуна, закрепленные в стальной основе с шагом, кратным 1,5 - 3,0 их максимального диаметра, лежащего в пределах 30 - 70 мм, при этом армирующие вставки закреплены в стальной основе заподлицо с рабочей поверхностью, а ряды вставок наклонены к направлению движения рудной массы на величину 1,0 - 2,0 шага простановки. 3 ил., 1 табл.

ФУТЕРОВОЧНАЯ ПЛИТА с рабочей поверхностью волнового профиля, содержащая стальную основу и армирующие вставки в виде усеченных конусов из белого аустенитного чугуна, закрепленные в стальной основе с шагом, кратным 1,5 - 3,0 их максимального диаметра, лежащего в пределах 30 - 70 мм, отличающаяся тем, что, с целью увеличения срока службы и упрощения конструкции, армирующие вставки закреплены в стальной основе заподлицо с рабочей поверхностью, а ряды вставок наклонены к направлению движения рудной массы на величину 1 - 2 шага простановки.