БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2001 года по МПК B02C17/04 B02C17/22 

Изобретение относится к технике измельчения твердых веществ и может быть использовано в мельницах, размалывающих, например, твердые железные руды.

Как правило, железную руду подвергают многостадийному помолу: после первого помола ее 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 стадиях помола используют барабанные мельницы с различной рабочей поверхностью, т.к. частицы железной руды изменяют свою крупность от 25000 до 5 мкм.

Известна барабанная мельница, защищенная свидетельством N 5539 на полезную модель "Барабанная мельница и футеровочная резиновая плита для ее футеровки", МКИ B 02 C 17/02, публ. 25.12.97.

Эта барабанная мельница имеет вращающийся корпус и футеровку, содержащую набор однотипных плит из упругого материала, установленных с натягом на внутренней поверхности цилиндрического корпуса в продольном его направлении, благодаря чему формируется непрерывная волновая рабочая поверхность мельницы. В исходном состоянии резиновая плита имеет кругложелобчатый профиль с утоньшением в средней части, а разность толщин средней и периферийных частей профиля резиновой плиты обуславливает высоту гребней волновой рабочей поверхности мельницы.

Недостатком данной конструкции является относительно малая высота гребней волновой рабочей поверхности мельницы, которая обеспечивает подъем только мелких частиц и не позволяет сообщать большую кинетическую энергию для размола крупных кусков руды. Следствием этого является низкая производительность и недостаточная эффективность мельницы на первых стадиях помола руды из-за преобладания процесса взаимного истирания частиц над процессами соударения.

Для размола крупных кусков применяются барабанные мельницы с лифтерами, которые позволяют захватывать и подымать их на угол 150...160^o. В частности, известна барабанная мельница, включающая корпус, установленный с возможностью вращения, футеровку внутренней поверхности корпуса и выступающие над ней продольные металлические лифтеры (В.А.Бауман, Б.В.Клушанцев и др. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций, М. : , Машиностроение, 1981 г. стр. 108, 109). Данная мельница футерована стальными плитами и рекомендована для размола путем самоизмельчения (без использования мелющих тел) относительно мягких строительных материалов, т.к. стальные футеровочные плиты при взаимодействии с твердыми кусками руды и мелющими телами подвергаются быстрому износу.

Задачей изобретения является повышение износостойкости футеровки мельниц с лифтерами при помоле крупных частиц.

Задача решается тем, что в известной барабанной мельнице, включающей вращающийся корпус, продольные металлические лифтеры, равнорасположенные и жестко прикрепленные к внутренней поверхности корпуса, и футеровочные плиты, каждый лифтер снабжен двумя продольными параллельными пазами, а футеровочные плиты выполнены из упругого материала и с помощью ряда болтовых соединений, проходящих по их продольной оси, уложены между лифтерами с натягом так, что боковые края футеровочных плит входят в продольные пазы лифтеров, а тыльная поверхность каждой футеровочной плиты образует две продольные полости.

Благодаря креплению футеровочных плит с натягом и с образованием продольных полостей упругие свойства плит сохраняются и обеспечивают отталкивание падающих частиц руды и мелющих тел, что повышает долговечность футеровки и корпуса. Более того, за счет возникновения множества неопределенных траекторий отраженных частиц руды и мелющих тел увеличивается число соударений в единицу времени и повышается производительность мельницы.

Продольные металлические лифтеры выполнены в виде брусьев Т-образного сечения, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса своей полкой, в зоне которой выполнены продольные пазы. Т-образное сечение является предпочтительным, хотя возможно применение брусьев и других сечений.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен фрагмент поперечного разреза барабанной мельницы мокрого помола; на фиг. 2 - поперечное сечение лифтера; на фиг. 3 схематически показано поперечное сечение футеровочной плиты до монтажа (пунктиром показано сечение этой же плиты после монтажа).

Как явствует из фиг. 1, барабанная мельница содержит корпус 1, продольные металлические лифтеры 2, равнорасположенные и жестко прикрепленные к внутренней поверхности корпуса 1, и футеровочные плиты 3. Каждый лифтер 2 представляет собой брус Т-образного сечения (фиг. 2). На противоположных боковых гранях лифтера 2 в зоне полки П выполнены продольные параллельные пазы 4. Лифтеры 2 прикреплены (фиг. 1) своей полкой П к внутренней поверхности корпуса 1 с помощью ряда болтовых соединений 5, а футеровочные плиты 3 уложены между лифтерами 2 с натягом так, что боковые края футеровочных плит 3 входят в параллельные продольные пазы 4 лифтеров 2. При этом высота части лифтера, которая выступает над рабочей поверхностью мельницы P, не меньше диаметра мелющих шаров.

Лифтеры 2 выполнены из износоустойчивой марганцовистой стали, а футеровочные плиты 3 содержат наружный слой из монолитной износостойкой резины (либо из другого износостойкого упругого материала) и внутренний - из резины, армированной металлическим или синтетическим волокнистым кордом.

До монтажа футеровочная упругая плита 3 имеет кругложелобчатый профиль (фиг. 3) с выпуклой поверхностью Р и вогнутой поверхностью Т. Для крепления футеровочных плит 3 к корпусу 1 вдоль продольной оси каждой плиты выполнен один ряд сквозных ступенчатых отверстий 6, предназначенных для болтов болтовых соединений 7 (фиг. 1). При монтаже мельницы футеровочные плиты 3 устанавливаются поверхностью Т на внутреннюю поверхность корпуса 1, после чего с помощью болтовых соединений 7 среднюю часть плиты 3 притягивают к поверхности корпуса 1 до полного с ней контакта. В результате монтажа футеровочная плита 3 деформируется и ее выпуклая поверхность Р становится элементом вогнутой рабочей поверхности мельницы, изменяясь по ширине и образуя натяг между футеровочными плитами 3 и лифтерами 2. При преобразовании поверхности Р из выпуклой в вогнутую под плитой 3 образуются две пустотные полости 8, ограниченные внутренней поверхностью корпуса 1 и тыльной поверхностью Т футеровочной плиты 3.

Барабанная мельница работает следующим образом. В корпус 1 с лифтерами 2 и установленными футеровочными плитами 3 загружают рудно-шаровую смесь, т.е. руду, подлежащую размолу, и мелющие тела - шары. Мельница приводится во вращение по стрелке А. При вращении мельницы рудно-шаровая смесь за счет центробежных сил и лифтеров 2 поднимается на определенную высоту и скатывается вниз по этой поверхности, измельчаясь за счет соударений и истирания в так называемом "каскадном режиме". Сложная форма поверхности Р создает различные условия для дезинтеграции частиц в зависимости от их исходной крупности.

Лифтеры 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 3, образуемые пустотными полостями 8, и отражаясь от них. Это создает благоприятные условия для дробления и измельчения материала, причем мельница переводится из каскадного режима в каскадно-водопадный режим работы.

Благодаря заявляемой 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 технологической цепочке.

В процессе помола основные нагрузки и усилия среза испытывают металлические лифтеры 2. Благодаря Т-образному сечению лифтера вместо усилий на срез, действующих на болтовые соединения в традиционных конструкциях, на лифтер 2 воздействует опрокидывающий момент относительно оси вращения, приходящийся на край полки П. Однако этот опрокидывающий (вращающий) момент уравновешивается болтовыми соединениями 4 и 7, испытывающими при этом только осевые нагрузки.

Изобретение предназначено для измельчения твердых веществ. Барабанная мельница включает вращающийся корпус, продольные металлические лифтеры и футеровочные плиты. Каждый лифтер имеет два продольных параллельных паза, а футеровочные плиты выполнены из упругого материала и с помощью болтовых соединений уложены между лифтерами с натягом так, что боковые края футерованных плит входят в продольные пазы лифтеров, а тыльная поверхность каждой футеровочной плиты образует две продольные полости. Продольные металлические лифтеры могут быть выполнены в виде брусьев Т-образного сечения, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса своей полкой, в зоне которой выполнены продольные пазы. Изобретение позволяет повысить износостойкость футеровки мельниц с лифтерами при помоле крупных частиц. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Барабанная мельница, включающая вращающийся корпус, продольные металлические лифтеры, равнорасположенные и жестко прикрепленные к внутренней поверхности корпуса, и футеровочные плиты, отличающаяся тем, что каждый лифтер снабжен двумя продольными параллельными пазами, а футеровочные плиты выполнены из упругого материала и с помощью ряда болтовых соединений, проходящих по их продольной оси, уложены между лифтерами с натягом так, что боковые края футеровочных плит входят в продольные пазы лифтеров, а тыльная поверхность каждой футеровочной плиты образует две продольные полости. 2. Барабанная мельница по п.1, отличающаяся тем, что продольные металлические лифтеры с параллельными пазами выполнены в виде брусьев Т-образного сечения, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса своей полкой, а продольные пазы размещены в зоне полки.