ФУТЕРОВКА КОРПУСА БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ Российский патент 2001 года по МПК B02C17/22 

Изобретение относится к области измельчения твердых материалов и может быть использовано в горнорудной, угольной и цементной промышленности.

Известна футеровка шаровой трубной мельницы, содержащая расположенные вдоль корпуса мельницы кольца, каждое из которых состоит из набора спиральных бронеплит, причем угол наклона спирали изменяется вдоль барабана мельницы при переходе одного ряда колец к другому [1].

Недостатком указанного технического решения является широкая номенклатура спиральных броней с индивидуальным наклоном волновой спирали, а постепенно возрастающий угол наклона волнообразных выступов от загрузочной к разгрузочной части мельницы способствует элеваторному интенсивному перемещению и выносу крупных шаров через разгрузочную горловину мельницы, причем увеличение скорости продвижения измельчаемого материала в мельнице снижает удельную производительность мельницы по заданному классу крупности.

Наиболее близким по технической сущности изобретением является футеровка корпуса барабанной мельницы, содержащая набор футеровочных плит из упругого материала, установленных на внутренней поверхности корпуса барабана в продольном его направлении [2].

Недостатком данной конструкции является сложность изготовления футеровки при вулканизации пластиковых вставок, низкая надежность регулирования и поддержание давления рабочего агента в резиновом рукаве футеровки в процессе ее эксплуатации, следствием чего является низкая производительность барабанных мельниц.

Задачей изобретения является повышение производительности измельчения барабанных мельниц.

Указанная задача достигается тем, что в футеровке корпуса барабанной мельницы, содержащей набор футеровочных плит из упругого материала, установленных на внутренней поверхности корпуса барабана в продольном его направлении, центральная часть корпуса барабана футерована чередующимися плитами желобчатой и плоской формы, а дугообразные плиты концевых частей корпуса изогнуты по радиусу, по крайней мере, равному 3L, где L - ширина плиты, при этом плиты деформированы с образованием соответственно симметричного или асимметричного профиля в центральной и концевых частях корпуса мельницы.

Указанная задача достигается также и тем, что в футеровке корпуса барабанной мельницы, содержащей набор футеровочных плит из упругого материала, установленных на внутренней поверхности корпуса барабана в продольном направлении, центральная часть корпуса футерована дугообразными плитами, изогнутыми по радиусу, по крайней мере, равному 3L, где L - ширина плиты, с образованием соответственно симметричного или асимметричного профиля в центральной части корпуса мельницы.

Дугообразные плиты концевых и центральных частей корпуса барабана могут быть изогнуты по направлению его вращения.

Дугообразные плиты концевых и центральных частей корпуса барабана могут быть изогнуты навстречу его вращения.

Дугообразные плиты концевых и центральной частей корпуса барабана могут быть встречно изогнуты относительно друг друга.

Длина каждой дугообразной плиты симметричного или асимметричного профиля может быть равна 3L или 2L.

На фиг. 1 изображен общий вид футеровки;
на фиг. 2 - то же (вариант);
на фиг. 3 - то же (вариант);
на фиг. 4 - то же (вариант);
на фиг. 5 - разрез по Б-Б на фиг. 1 или 2;
на фиг. 6 - разрез по А-А на фиг. 1 или 2;
на фиг. 7 - асимметричная дугообразная плита;
на фиг. 8 - симметричная дугообразная плита.

Футеровка корпуса барабанной мельницы содержит набор футеровочных плит из упругого материала, установленных на внутренней поверхности корпуса барабана в продольном направлении. Со стороны загрузочной и разгрузочной части мельницы барабан футерован дугообразными плитами 1 и 2, которые имеют радиус кривизны R_Т и укладываются на поверхности корпуса мельницы по схеме с параллельным и одинаково направленным вектором радиуса кривизны R_Т либо параллельным и противоположно направленным вектором радиуса кривизны R_Т. Центральная часть корпуса барабана футерована чередующимися прямолинейными плитами желобчатой 3 и плоской 4 формы. Прямолинейные плиты закрепляются на корпусе мельницы (не показано).

Дугообразные футеровочные плиты 1 и 2 изготовлены из упругого материала, например износостойкой резины. Плиты могут выполняться многослойными: верхний - рабочий слой изготовлен из резины, а внутренний слой - армирован кордом либо металлокордом. Дугообразным плитам первоначально придается желобчатый профиль, который в процессе монтажа и закрепления (не показано) на корпусе барабана 5 деформируется, повторяя профиль корпуса барабана мельницы. В процессе прижатия и деформирования рабочий слой плиты сжимается и уплотняется. В поперечном сечении дугообразные плиты 1 и 2 имеют симметричный или асимметричный профиль со смещенным гребнем 6 относительно средней части. По гребневой части 6 может быть выполнен ряд фигурных углублений 7. Гребневая часть плит расположена со стороны верхнего рабочего слоя дугообразных футеровочных плит и в прижатом рабочем состоянии сопряжена с пологой частью соседней дугообразной плитой.

Симметричные дугообразные плиты в рабочем состоянии имеют ширину L, кратное количество которых укладывается по цилиндрической части корпуса барабана. Экспериментально установлено, что оптимальная длина дугообразных плит равна 2L или 3L для мельниц различных типоразмеров, причем радиус кривизны дугообразных плит равен R_Т=3L. Для симметричных дугообразных плит центры радиуса кривизны R_Т смещены к одной из боковых сторон плит и расположены по оси O₁-O₁, условно параллельной оси симметрии O-O. Ось O₁-O₁ находится на расстоянии d от боковой стороны плиты, величина которой изменяется от O до L, в зависимости от типоразмера мельниц. Дугообразные плиты 1 симметричного профиля или асимметричного профиля 2 изогнуты по радиусу кривизны R_Т со стороны гребневой и пологой части. Благодаря тому что дугообразный профиль плит изогнут по радиусу кривизны R_Т со стороны гребневой и пологой части, плиты плотно укладываются на корпусе барабана и в процессе прижатия без зазоров прилегают друг к другу. Вследствие того что ширина плит L кратна периметру цилиндрической части барабана, дугообразные плиты плотно футеруют весь корпус мельницы. После прижатия плиты расклинивают друг друга.

Прямолинейные плиты 3 и 4 центральной части корпуса барабана изготовлены многослойными - наружный слой выполнен из износостойкой резины, нижний - армирован синтетическим кордом либо металлокордом, в процессе прижатия желобчатые прямоугольные плиты 3 деформируются на корпусе барабана, увеличиваясь как по ширине, так и длине благодаря эластичному материалу плит. В рабочем прижатом состоянии прямолинейные плиты 3 приобретают трапецеидальное сечение симметричной или асимметричной формы с гребнями 8. При уширении желобчатые плиты 3 боковыми сторонам расклинивают прямолинейные футеровочные плиты 4, плотно без зазоров прилегают друг к другу, предотвращая проникание абразивной пульпы к металлическому корпусу барабана.

При удлинении желобчатые плиты 3 плотно без зазоров расклинивают дугообразные плиты 1 и 2 симметричной или асимметричной формы по линии их сопряжения.

При футеровке корпуса мельницы со стороны ее загрузочной и разгрузочной части симметричными плитами (фиг. 1) вектор радиуса кривизны R_Т плит части мельницы имеет параллельное и противоположное направление. Направление вращения шаровой мельницы имеет параллельное и противоположное направление. Направление вращения шаровой мельницы по стрелке Ш совпадает с направлением вектора радиуса кривизны R_Т в загрузочный части (фиг. 1). При футеровке поверхности корпуса 5 мельницы симметричными дугообразными плитами 1 (фиг.3) вектор радиуса кривизны R_Т всех плит имеет параллельное и одинаковое направление. Направление вращения шаровой мельницы при измельчении твердого материала (по стрелке Ш) противоположно направлено вектору кривизны R_Т. При рудно-галечном измельчении твердого материала направление вращения мельницы (по стрелке С) совпадает с направлением вектора радиуса кривизны R_Т. При футеровке корпуса мельницы симметричными и асимметричными плитами вектор кривизны R_Т может иметь встречную направленность, при этом плиты встречно изогнуты относительно друг друга (фиг.4).

Техническое устройство работает следующим образом.

В зависимости от того или иного типа шаровых и рудно-галечных мельниц формируется футеровка корпуса барабанной мельницы. На корпус 5 мельницы с загрузочной и разгрузочной стороны или по всему корпусу мельницы укладываются изогнутые плиты симметричной 1 или асимметричной 2 формы, в центральной части корпуса устанавливаются прямолинейные желобчатые плиты 3 и плоские футеровочные плиты 4. Футеровочные плиты прижимаются к корпусу барабана мельницы.

В указанном конкретном исполнении технического решения (фиг.2) направление вектора радиуса кривизны R_Т дугообразных плит определяется вращением того или иного типа мельниц. Для шаровых мельниц вращение корпуса барабана (по стрелке Ш) совпадает с направлением вектора радиуса кривизны R_Т, а для мельниц рудно-галечного измельчения направление вращения (по стрелке С) противоположно направлено вектору радиуса кривизны R_Т.

Внутримельничный объем заполняется шарами 9 в мельницах шарового измельчения или рудной галей 10 в мельницах самоизмельчения. Мельница приводится во вращение, твердый материал подвергается измельчению.

В процессе измельчения твердого материала изогнутые (дугообразные) симметричные и асимметричные футеровочные плиты обеспечивают условия поперечного вдоль продольной оси мельниц смещения крупных шаров и рудной гали относительно направления вращения корпуса барабана мельницы.

При вращении шаровой мельницы шары 9 совершают элементарное перемещение ш^* по ходу вращения мельницы. Одновременно с этим благодаря дугообразному профилю плит с радиусом кривизны R_Т шары совершают элементарное перемещение s вдоль гребневой части 6 дугообразных плит в направлении положения энергетически выгодного состояния, т.е. (в случае на фиг.2) от загрузочной и разгрузочной части мельницы к линии сопряжения дугообразных и прямолинейных футеровочных плит - в центральную, наиболее эффективную зону измельчения твердого материала. Крупные шары смещаются вдоль гребневой части плит со скольжением, при этом совершают дополнительную работу по измельчению твердого материала. Одновременно с этим уменьшают давление на торцевые крышки мельниц. Мелкие шары, размер которых соизмерим с шириной углублений 7, измельчают материал как в этих углублениях, так и на пологой части дугообразных плит. Захват и направленное смещение шаров в центральную часть мельницы снижают вероятность удаления шаров через разгрузочную горловину для мельниц с центральной разгрузкой. В центральной части мельницы, зафутерованной прямолинейными желобчатыми плитами с гребнями в комбинации с плитами плоской формы, твердый материал подвергается интенсивному измельчению в режиме каскадного либо водопадного движения рудно-шаровой (рудно- галечной) смеси.

Для рудно-галечных мельниц очень важно выделить галь определенной крупности для использования ее в последующих циклах измельчения. В этом случае (фиг. 2) вращение мельницы может быть направлено навстречу вектора кривизны дугообразных плит. При вращении рудно-галечной мельницы галя 10, совершая элементарное перемещение с^* по походу вращения мельницы, смещается на элементарную величину перемещения s₁ в сторону разгрузочной части мельницы. Подбирая определенный радиус кривизны и длину дугообразных плит, соизмеряя скорость вращения мельницы с величиной продольного перемещения, выделяют определенное количество рудной гали заданного размера.

В зависимости от требований технологии измельчения твердых материалов для получения грубого, тонкого или сверхтонкого продукта измельчения выбирается тот или иной набор футеровочных плит для барабанных мельниц (фиг. 1,2,3 и 4).

Заявляемое техническое устройство позволяет за счет продольно-поперечного перемещения дробящих тел интенсифицировать процесс дезинтеграции твердого материала в барабанных мельницах перерабатывающих предприятий, повысить производительность мельничных систем и эффективность процесса измельчения, повысить механическую надежность и работоспособность барабанных мельниц.

Источники информации
1. SU 795561 A, 15.01.1981.

2. RU 2129468 C1, 27.04.1999.

Изобретение предназначено для измельчения твердых материалов в барабанных мельницах. Футеровка содержит набор футеровочных плит из упругого материала, установленных на внутренней поверхности корпуса барабана в продольном направлении, причем центральная часть корпуса барабана футерована чередующимися плитами желобчатой и плоской формы, а дугообразные плиты концевых частей корпуса изогнуты по определенному радиусу, при этом плиты деформированы с образованием симметричного или асимметричного профиля в центральной и концевых частях корпуса мельницы. По другому варианту центральная часть корпуса барабана мельницы футерована дугообразными плитами симметричного или асимметричного профиля, изогнутыми по определенному радиусу. Причем плиты могут быть изогнуты по направлению или навстречу вращения корпуса мельницы или встречно относительно друг друга, а длина дугообразных плит может быть равна трем или двум ширинам плит. Изобретение позволяет повысить производительность барабанных мельниц. 5 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Футеровка корпуса барабанной мельницы, содержащая набор футеровочных плит из упругого материала, установленных на внутренней поверхности корпуса барабана в продольном его направлении, отличающаяся тем, что центральная часть корпуса барабана футерована чередующимися плитами желобчатой и плоской формы, а дугообразные плиты концевых частей корпуса изогнуты по радиусу, по крайней мере, равному 3L, где L - ширина плиты, при этом плиты деформированы с образованием соответственно симметричного или асимметричного профиля в центральной и концевых частях корпуса мельницы. 2. Футеровка корпуса барабанной мельницы, содержащая набор футеровочных плит из упругого материала, установленных на внутренней поверхности корпуса барабана в продольном направлении, отличающаяся тем, что центральная часть корпуса футерована дугообразными плитами, изогнутыми по радиусу, по крайней мере, равному 3L, где L - ширина плиты, с образованием соответственно симметричного или асимметричного профиля в центральной части корпуса мельницы. 3. Футеровка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что дугообразные плиты концевых и центральной частей корпуса барабана изогнуты по направлению его вращения. 4. Футеровка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что дугообразные плиты концевых и центральной частей корпуса барабана изогнуты навстречу его вращения. 5. Футеровка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что дугообразные плиты концевых и центральной частей корпуса барабана встречно изогнуты относительно друг друга. 6. Футеровка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что длина каждой дугообразной плиты симметричного или асимметричного профиля равна 3L или 2L.