СТЕРЖНЕВАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2000 года по МПК B02C17/10 

Изобретение относится к устройствам для измельчения минерального сырья и полуфабрикатов в промышленности строительных материалов, в горно-химической промышленности и других производствах.

Известна стержневая мельнице, содержащая футерованный барабан, частично загруженный стержнями, вращаемый на опорах с помощью привода со скоростью 70% от критической [1]. Недостатком этой мельницы является грубое измельчение материала вследствие малого отношения длины барабана к его диаметру, несовершенство периферического привода и высокая металлоемкость.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является стержневая мельница, содержащая вращающийся на опорах футерованный барабан, загруженный стержнями, полую загрузочную цапфу, разгрузочные окна и привод [2].

Недостатком этой мельницы является недостаточная эффективность помола материала.

Задачей настоящего изобретения является создание надежной конструкции стержневой мельницы и увеличение тонины помола материала.

Указанная задача решается тем, что в стержневой мельнице, содержащей вращающийся на опорах футерованный барабан, загруженный стержнями, полую загрузочную цапфу, разгрузочные окна и привод, барабан выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных друг с другом меньшими диаметрами, или усеченного конуса и цилиндра, которые образуют рабочие камеры, имеющие самостоятельные загрузки, при этом отношение длины барабана к его диаметру составляет от 3 до 6. Барабан может иметь цилиндрическую форму, а конусы могут быть выполнены бронфутеровкой и прокладками, при этом угол между образующей конусов и горизонталью находится в пределах от 1 до 3^o. Ось барабана может быть наклонена к горизонтали в сторону разгрузки под углом 1-3^o, при этом первая камера выполнена в виде усеченного конуса, а вторая - цилиндра, и угол между образующими конуса и цилиндра больше угла наклона оси барабана к горизонтали не менее на 1^o.

На фиг. 1 показан продольный разрез стержневой мельницы, а на фиг. 2 - поперечный разрез. На фиг. 3 изображена мельница с цилиндрическим корпусом и коническими камерами. На фиг. 4 и 5 изображены варианты стержневой мельницы. Стержневая мельница содержит двойной конический корпус 1, днище с цапфой 2, днище с валом 3, полую цапфу 4, подшипниковую опору 5, первую рабочую камеру 6, вторую рабочую камеру 7, стержневую загрузку 8 первой камеры, стержневую загрузку 9 второй камеры, разгрузочные окна 10, цилиндрический корпус 11, прокладку 12, бронеплиты 13, привод 14.

Стержневая мельница работает следующим образом. При включении привода 14 измельчаемый материал подают через полую цапфу 2 в первую рабочую камеру 6, стержневая загрузка 8 которой состоит из крупных стержней диаметром 60-90 мм. Вследствие подпора и разницы в уровнях материал движется постепенно из первой камеры 6 во вторую рабочую камеру 9. Стержневая загрузка 9 этой камеры имеет меньший диаметр стержней 35-60 мм. Благодаря конической поверхности рабочих камер 6 и 7 стержневые загрузки 8 и 9 надежно разделены друг от друга, несмотря на отсутствие межкамерной перегородки, хотя и находятся на расстоянии всего 10-40 см. Материал грубо измельчается в первой камере 6 и более тонко во второй камере 7. Продукт тонкого измельчения выходит из мельницы через разгрузочные окна 10.

Аналогичным образом работает вариант стержневой мельницы, отличительной особенностью которой является конструкция барабана, сочетающего усеченный конус с цилиндром и при наклоненном барабане. Эти конструктивные решения обусловливают стабильную работу обеих стержневых загрузок. Благодаря гравитации и небольшому углу стержни постоянно стремятся сместиться в сторону днища с цапфой 2 в первой камере, а во второй цилиндрической камере в сторону днища с валом 3. В результате стержневые загрузки 8 и 9 надежно отделены друг от друга некоторым заданным и достаточным зазором, зависящим от размера мельницы.

Важное значение имеет выбор угла между образующей конуса и горизонталью α (фиг. 1 и фиг. 3). Экспериментально установлено, что минимальный угол α , обеспечивающий стабильную работу двух соседних загрузок, составляет 50'-1^o. Для гарантийной работы этот угол целесообразно принять равным 1 - 1^o15'. По технологическим и конструктивным соображениям максимальный угол установлен до 3^o.

В случае применения конструкции стержневой мельницы (по пункту 3 формулы изобретения), включающей сочетание в барабане усеченного конуса с цилиндром, угол наклона между осью цилиндра и горизонталью β находится в пределах 1-3^o. При этом должно соблюдаться равенство α′-β≤1^°, где α′ - обозначен угол между образующей конуса и образующей цилиндра.

Стержневая мельница с двумя камерами имеет много преимуществ перед однокамерной и может найти широкое применение в технологических процессах производства строительных материалов, горнорудной и металлургической промышленности.

Источники информации
1. Андреев С.Е. и др. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых.- М.: Недра, 1966, с. 242, 243.

2. SU 1722574 A1, 30.03.1992.

Стержневая мельница предназначена для измельчения минерального сырья и полуфабрикатов в промышленности строительных материалов, горно-химической промышленности и других производствах. Стержневая мельница содержит вращающийся барабан, загруженный стержнями, полую цапфу, разгрузочные окна и привод. Барабан выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных друг с другом меньшими диаметрами, или усеченного конуса и цилиндра, которые образуют две рабочие камеры, имеющие самостоятельные стержневые загрузки. Отношение длины барабана к его наибольшему диаметру составляет от 3 до 6. Изобретение позволяет повысить надежность конструкции и тонину помола материала. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Стержневая мельница, содержащая вращающийся на опорах футерованный барабан, загруженный стержнями, полую загрузочную цапфу, разгрузочные окна и привод, отличающаяся тем, что барабан выполнен в виде двух усеченных конусов, соединенных друг с другом меньшими диаметрами, или усеченного конуса и цилиндра, которые образуют две рабочие камеры, имеющие самостоятельные загрузки, при этом отношение длины барабана к его диаметру составляет от 3 до 6. 2. Стержневая мельница по п.1, отличающаяся тем, что барабан имеет внешнюю цилиндрическую форму, а конусы выполнены бронефутеровкой и прокладками, при этом угол между образующей конусов и горизонталью находится в пределах от 1 до 3^o. 3. Стержневая мельница по п.1 или 2, отличающаяся тем, что ось барабана наклонена к горизонтали в сторону разгрузки под углом 1 - 3^o, при этом первая камера выполнена в виде усеченного конуса, а вторая - в виде цилиндра, и угол между образующими конуса и цилиндра больше угла наклона оси барабана к горизонтали не менее чем на 1^o.