ФУТЕРОВКА ТОРЦЕВОЙ СТЕНКИ БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ Российский патент 1995 года по МПК B02C17/22 

Изобретение относится к футеровкам барабанных мельниц и может быть использовано в горнорудной, цементной, горнохимической и других отраслях промыш- ленности.

Известна футеровка торцовой стенки барабанной мельницы, состоящая из набора износостойких секторов, смонтированных в замкнутые круговые кольца с радиальными и боковыми зазорами [1].

Размеры этих зазоров задаются на стадии разработки конструкции футеровочных элементов и должны компенсировать неточности изготовления секторов, отклонения в расположении крепежных отверстий на торцовой стенке и др. Наличие зазоров обеспечивает монтаж футеровочных элементов на торцовой стенке без подгоночных работ.

Однако наличие радиальных зазоров снижает надежность работы мельницы. В процессе монтажа и последующей работы секторы смещаются к периферии, появляется возможность относительного их перемещения, происходит интенсивный износ крепежных отверстий в футеровках, зазоры увеличиваются, что приводит к более свободному доступу измельчаемого материала к поверхности торцовой стенки и пропуску через разгрузочное устройство измельчаемого материала повышенной крупности, ускоренному абразивному износу секторов и торцовых стенок в зоне зазоров. Кроме того, наличие зазоров вызывает затруднения при монтаже, т.к. крепление секторов болтами к торцовой стенке должно осуществляться на весу.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является футеровка торцовой стенки барабанной мельницы, состоящая из набора износостойких секторов, закрепленных на торцовой стенке [2], принятая за прототип.

Недостатки известной футеровки - низкая надежность работы и повышенная трудоемкость монтажа.

Целью изобретения является повышение надежности работы и снижение трудоемкости монтажа.

Указанная цель достигается тем, что в футеровке торцовой стенки барабанной мельницы, состоящей из набора износостойких секторов с боковыми, выпуклой и вогнутой гранями, смонтированных в одно или несколько круговых колец с радиальными зазорами, секторы, примыкающие к радиальному зазору выпуклой гранью, выполнены с выступами, расположенными на этой грани, причем центр выступа находится на радиусе, проведенном через центр дуги и центр тяжести сектора, а высота выступа равна ширине радиального зазора.

Наличие отличий от прототипа подтверждает соответствие технического решения критерию "новизна".

В ходе исследования заявляемого технического решения по патентной и технической литературе не выявлено объектов с аналогичным комплексом признаков, позволяющих решить поставленную задачу. Это дает основание считать, что заявляемая футеровка торцовой стенки барабанной мельницы соответствует критерию "существенные отличия".

Возможность достижения положительного эффекта при осуществлении изобретения доказывается следующим образом.

Предложенное выполнение секторов обеспечивает передачу усилий от секторов на торцовую стенку не только посредством футеровочных болтов, но и через выступы. При этом футеровочные болты частично разгружаются, возможность радиального перемещения секторов ограничивается, что обеспечивает более высокую надежность работы мельницы. Ограничение радиального перемещения секторов благоприятно сказывается на трудоемкость их монтажа, т.к. уменьшается смещение крепежных отверстий в секторах относительно отверстий в торцовой стенке, в которые вставляются футеровочные болты. Наличие выступов на секторах в значительной мере стабилизирует по времени размеры боковых и радиальных зазоров, что положительно сказывается на крупности измельченного материала, выгружаемого из мельницы. Кроме того, выступы выполняют функцию прерывателя потока пульпы в радиальном зазоре, что способствует уменьшению износа секторов и торцовой стенки в этой области.

На фиг. 1 показана футеровка торцовой стенки, общий вид; на фиг.2 - отдельный сектор футеровки; на фиг.3 - схема, иллюстрирующая взаимозависимость размеров радиальных и боковых зазоров.

Футеровка состоит из набора секторов 1 и 2, закрепленных на торцовой стенке 3 с помощью футеровочных болтов (не показаны) с использованием крепежных отверстий 4. Каждый сектор оконтурен боковыми гранями 5, дугой 6 большого радиуса R и дугой 7 малого радиуса r. На дуге 6 выполнены выступы 8. Секторы 1 и 2 характеризуются углом α, а также положением центра тяжести (точка С на фиг. 2). После монтажа секторы 1 образуют замкнутое круговое кольцо 9, а секторы 2 - замкнутое круговое кольцо 10. При этом между кольцами 9 и 10, а в ряде случаев и между кольцом 9 и торцовой стенкой 3 образуются радиальные зазоры 11 шириной Н, а внутри колец, между боковыми гранями 5 секторов - боковые зазоры 12 шириной В.

В конкретных условиях секторы 1 и 2 могут быть выполнены в виде глухих торцовых броней, элеваторов, разгрузочных решеток. Число круговых колец зависит прежде всего от диаметра мельницы. Высота выступов 8 равна ширине Н радиального зазора 11, при которой монтаж секторов 1 и 2 не усложняется, но предотвращается их смещение от проектного положения. В отличие от проектного значения зазоров Н и В следует отличать их фактические значения Н₁ и В₁ (фиг.3).

Рассмотрим более подробно как изменяется ширина В бокового зазора 12 в зависимости от изменения ширины Н радиального зазора 11 в отсутствие на секторах выступов 8 (фиг.3). Допустим, что размеры секторов 1 и 2 соответствуют проектным, а изменение радиального зазора 11 происходит в результате смещения секторов в направлении их осей ОА и ОД. Положение секторов после смещения показано пунктирными линиями. При смещении секторов на величину ΔН ширина радиального зазора уменьшится с Н до Н₁, а ширина бокового зазора увеличится с В до В₁. При этом точка Е сместится в точку F. Построим треугольник EFK, в котором угол EKF - прямой, угол FEK = α/2, его сторона FK = ΔВ, а сторона EF = ΔН. Из треугольника EFK следует, что
Δ B = FK = Δ Н˙ sin α/2
поскольку
α/2 = = где n - число секторов в круговом кольце,
ΔB=ΔH·sin
При равномерном смещении двух соседних секторов на величину ΔН (к периферии или к центру) ширина бокового зазора 12 примет значение:
B₁=B± 2ΔB=B± 2ΔH·sin
Поскольку смещение Δ Н в пределе равно ширине зазора Н,
B_1макс = B± 2·sin H
В барабанных мельницах отечественного производства различных типоразмеров число секторов в одном кольце n находится в пределах 8-28. При этом проектная ширина бокового зазора может увеличиться или уменьшиться на величину
± 2·sin H= ± (0,77...0,22)·H
Так как обычно задают, что Н ≈ В, то
В₁ = В ± (0,77...0,22)В,
При монтаже секторов возможны три основных варианта.

1. Секторы выполнены с линейными размерами, соответствующими номинальным. При этом проектный зазор Н фиксируется выступом 8 и секторы 1 и 2 не имеют возможности смещаться как при монтаже, так и в последующей работе.

2. Секторы выполнены с минусовым допуском линейных размеров. В этом случае часть зазора 11 выбирается выступом 8, а секторы смещаются к периферии на величину минусового допуска, приходящуюся на данный зазор. Боковой зазор 12 увеличивается. Монтаж секторов осуществляется без затруднений.

3. Секторы выполнены с плюсовым допуском линейных размеров. Следует отметить, что плюсовые допуски для рассматриваемых секторов составляют примерно 0,5 ширины зазора. В этом случае секторы смещаются к центру, зазор 12 уменьшается, но сохраняет плюсовое значение.

Таким образом, выполненный анализ показывает, что при любых ситуациях боковой зазор 12 имеет положительное значение, т.е. наличие выступа 8 не вызывает затруднений в монтаже секторов 1 и 2.

Монтаж секторов ведут от периферии торцовой стенки к ее центру. При этом секторы 1 кругового кольца 9 своими выступами 8 опираются на цилиндрический участок торцовой стенки, а секторы 2 кругового кольца 10 выступами 8 опираются на ранее смонтированные секторы 1. Выполнение выступов 8 на радиусе, проведенном из точки О через центр тяжести С сектора, обеспечивает подвижность сектора при монтаже, что облегчает сборочные работы.

Смонтированная футеровка работает в контакте с измельчаемым материалом, защищая торцовые стенки от абразивного износа. Элементы футеровки на разгрузочной стенке образуют разгрузочное устройство, обеспечивая выгрузку из мельницы измельченного материала заданной крупности.

Таким образом, предложенная футеровка торцовых стенок барабанной мельницы позволяет повысить надежность работы снижение трудоемкости монтажа.

В НПО "Черметмеханизация" разработаны рабочие чертежи торцовой брони стержневой мельницы МСЦ-200х4500 и разгрузочных решеток мельницы ММС 70-22 с использованием заявляемого изобретения, причем комплект решеток к настоящему времени изготовлен в металле.

Использование: изобретение относится к футеровкам барабанных мельниц и может быть использовано в горнорудной, цементной, горнохимической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: футеровка торцовых стенок состоит из набора износостойких секторов 1 и 2, смонтированных в круговые кольца 9 и 10 на торцовой стенке 3 с радиальными 11 и боковыми 12 зазорами. Секторы, примыкающие к радиальному зазору выпуклой гранью, выполнены с выступами 8, расположенными на этой грани, причем центр выступа находится на радиусе, проведенном через центр дуги и центр тяжести сектора, а высота выступа равна ширине радиального зазора. 3 ил.

ФУТЕРОВКА ТОРЦЕВОЙ СТЕНКИ БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ, состоящая из набора износостойких секторов с боковыми, выпуклой и вогнутой гранями, смонтированных в одно или несколько круговых колец с радиальными зазорами, отличающаяся тем, что секторы, примыкающие к радиальному зазору выпуклой гранью, выполнены с выступами, расположенными на этой грани, причем центр выступа находится на радиусе, проведенном через центр дуги и центр тяжести сектора, а высота выступа равна ширине радиального зазора.