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

Изобретение относится к оборудованию измельчения твердых материалов и может быть использовано для футеровки рабочей поверхности барабанной мельницы на горно-обогательных предприятиях при измельчении, например, железных руд.

Известна бронефутеровка барабанной мельницы (авторское свидетельство СССР N 1258475, МКИ B 02 C 17/22, публ. 23.09.86 г.), содержащая волнообразные бронеплиты с узлами крепления их к корпусу мельницы, узел крепления каждой бронеплиты смещен в поперечном сечении от вершины лифтерного гребня в сторону, перекрывающую соседнюю плиту в зону меньшего износа ее профиля.

Как правило, твердые и абразивные материалы, например железные руды, измельчаются в два, три или четыре приема. Причем закономерность измельчения материала по приемам отличается от предыдущего. Для первого приема характерно измельчение крупнокусковых фракций материала, например кусков с эффективным диаметром 150-25 мм. В этом случае преобладает каскадно-водопадный режим дезинтеграции. В последующих приемах измельчения подвергаются более мелкие частицы до крупности 44-10 микрон. В этих приемах, как правило, преобладает каскадный режим дезинтеграции.

К недостаткам бронефутеровки барабанной мельницы относятся недостаточная эффективность процесса измельчения из-за преобладания режима соударения кусков материала над процессом взаимного истирания частиц, а также малый срок службы узла крепления и металлической бронеплиты вследствие их низкой износостойкости при дезинтеграции высокообразивных материалов, например железных руд.

Наиболее близким по технической сущности является резиновая футеровка внутренней поверхности барабанной мельницы (С.Е. Андреев, В.А. Петров и др. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.: Недра, 1980 г., стр. 249-250). Резиновые футеровочные листы изготавливаются уступами. При укладке между листами по всей длине барабана образуются канавки, в которые вставляются резиновые брусы-лифтеры. Последние имеют Т-образную прорезь для установки прижимной скобы. Болты прижимной скобы своей нарезной частью выходят на внешнюю поверхность барабана мельницы и, затягивания на ней гайки, закрепляют футеровку на барабане.

При измельчении крепких твердых материалов (что в особенности характерно для мельниц первого приема) возникают значительные динамические (ударные) нагрузки, которые способствуют быстрому разрушению жесткого соединения "прижимная скоба - болт", следствием чего является преждевременный выход из строя в целом резиновой футеровки.

Задача изобретения - повышение надежности работы футеровки, увеличение срока ее службы и повышение производительности барабанных мельниц по готовому классу крупности за счет сокращения приемов измельчения твердых материалов.

Задача решается тем, что футеровка барабанной мельницы, состоящая из набора упругих плит с гребнями и углублениями под крепежные элементы, узла крепления, при этом в плиту вдоль нее или поперек вставляется стержень, проходящий через кулису крепежного элемента, установленного с тыльной стороны плиты в гребневой части с возможностью поворота, а кулиса крепежного элемента расположена в гребне, хвостовая часть ее с резьбой - вне плиты.

Гребень плиты имеет фигурные углубления, направленные широкой частью в сторону вращения мельницы. Вращение мельницы направлено в сторону крутого профиля гребня плиты.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена футеровка барабанной мельницы в сборе, на фиг. 2 (a, b, c) - схема деформации футеровки в процессе закрепления на поверхности корпуса барабанной мельницы, на фиг. 3 - фрагмент поперечного сечения барабанной мельницы с эластичной футеровкой в рабочем состоянии, на фиг. 4 - то же, продольный разрез A-A на фиг. 3, на фиг.5 - вид Б на фиг. 4, на фиг. 6 (а, б) - футеровочная плита с поперечным расположением стержня (варианты).

Как показано на фиг. 1, футеровочная плита содержит гребневый слой 1 из эластичного износостойкого материала, например резины, и упругожесткий слой 2, армированный кордом, из эластичного материала. Футеровочные плиты могут изготавливаться многослойными, иметь большее количество чередующихся слоев по глубине плиты, в качестве кордовой части могут использоваться синтетические и металлические нити. Гребневая часть 1 футеровочной плиты имеет ряд фигурных углублений 3. Каждая футеровочная плита со стороны кордного слоя 2 имеет несколько углублений 4, количество которых определяется длиной футеровочных плит и количеством узлов крепления. В широкой части гребневого слоя футеровочной плиты вдоль условной границы гребневого слоя 1 и упругожесткого слоя 2 находится жесткий металлический стержень 5, длина которого равна длине футеровочной плиты при размещении вставки вдоль продольной оси плиты (фиг. 4).

Вариантом реализации технического решения является размещение металлического стержня 5 в поперечном сечении футеровочной плиты, при этом длина стержня равна ширине плиты (фиг. 5). В каждом углублении 4 расположен болт 6, один конец которого шарнирно связан со стержнем 5, а другой, имеющий резьбу, предназначен для закрепления футервочной плиты на поверхности корпуса барабанной мельницы. Стержень 5 выполняет роль оси вращения для болта 6, в таком исполнении крепежный элемент представляет собой кулису с осью вращения.

В нерабочем положении футеровочные плиты имеют вогнутый с тыльной стороны профиль "К", который в процессе прижатия плит к корпусу барабанной мельницы деформируется по внутренней поверхности барабана мельницы, приобретая обратную вогнутость (как показано на фиг. 2). Первоначально вогнутая тыльная поверхность "К" деформируется и повторяет профиль корпуса мельницы и становится выпуклой. В процессе сжимающих деформаций гребневый слой 1 футеровочных плит уплотняется, приобретая дополнительную прочность. Упругожесткий слой 2 за счет кордовой части выполняет роль пружины, при этом прочно без зазоров прижимается к поверхности барабанной мельницы, надежно предохраняя ее от абразивного износа.

В рабочем состоянии (фиг. 3 и 4) футеровочные плиты тыльной стороной "К" укладываются рядами по поверхности корпуса 8 барабанной мельницы и закрепляются на ней посредством гайки 7. Гребневая часть "Г" футеровочных плит обеспечивает асимметричный волновой профиль футеровки барабанной мельницы и в сочетании с фигурными углублениями 3 рабочей поверхности футеровки создает условия для интенсивного измельчения как крупных, так и мелких твердых материалов. Линейный размер широкой части углублений Д соизмерим с диаметром мелющих тел (шарами), линейный размер узкой части d соизмерим с размером крупнокусковых фракций измельчаемых твердых материалов. Угол 8 наклона фигурных углублений изменяется в пределах 30-35^o и является предпочтительным для измельчения высокотвердых материалов, например железных руд. Угол расширения "П" углублений 3 составляет 50-60^o.

Футеровка барабанной мельницы работает следующим образом. Для измельчения твердых материалов барабанные мельницы загружаются мелющими телами (шарами, стержнями), непосредственно измельчаемым твердым материалом и жидкостью (или без нее в случае сухого измельчения). Измельчение материала происходит в процессе вращения барабанных мельниц, при этом рудно-шаровая смесь создает различное динамическое воздействие на футеровку мельниц. Направление вращения мельницы осуществляется в сторону более крутого профиля волны и широкой части фигурных углублений гребня (фиг. 3 и 4) по стрелке Б.

В крайнем нижнем положении рудно-шаровая смесь деформирует футеровку в сторону, противоположную вращению, при этом кулиса (болт 6), вращаясь относительно оси 5, смещается в сторону деформации футеровки.

При повороте мельницы на 150-160^o по ходу вращения мельницы рудно-шаровая смесь отрывается от футеровки и отбрасывается к центру мельницы по определенным траекториям. Футеровочная плита за счет своей упругости смещается в сторону направления вращения мельницы, при этом кулиса поворачивается вокруг оси 5 и смещается по ходу вращения барабана.

В разгруженной зоне мельницы футеровка находится в состоянии покоя, при этом кулиса поворачивается вокруг оси 5 и занимает равновесное положение (как показано на фиг. 3).

В свою очередь волнообразная гребневая поверхность футеровки и фигурные углубления обеспечивают интенсивное дробление крупных кусков твердого материала и интенсивную дезинтеграцию мелких фракций.

Заявляемая конструкция футеровки барабанной мельницы проста в изготовлении и монтаже, обеспечивает повышение эффективности процесса дезинтеграции твердых материалов за счет образования волнового упругожесткого профиля внутренней поверхности барабанных мельниц.

Изобретение предназначено для измельчения твердых материалов. Футеровка барабанной мельницы состоит из набора упругих плит с гребнями и углублениями под крепежные элементы и узел крепления, в плиту вдоль нее или поперек вставляется стержень, проходящий через кулису крепежного элемента, установленного с тыльной стороны в гребневой части с возможностью поворота, при этом кулиса крепежного элемента расположена в гребне, а хвостовая часть - вне плиты. Гребни плиты могут иметь фигурные углубления, направленные широкой частью в сторону вращения мельницы. Вращение мельницы может быть направлено в сторону крутого профиля гребня плиты. Изобретение позволяет повысить надежность работы футеровки, увеличить срок ее службы и повысить производительность барабанных мельниц. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Футеровка барабанной мельницы, состоящая из набора упругих плит с гребнями и углублениями под крепежные элементы, и узел крепления, отличающаяся тем, что в плиту вдоль нее или поперек вставляется стержень, проходящий через кулису крепежного элемента, установленного с тыльной стороны в гребневой части с возможностью поворота, при этом кулиса крепежного элемента распложена в гребне, а хвостовая часть с резьбой - вне плиты. 2. Футеровка барабанной мельницы по п.1, отличающаяся тем, что гребень плиты имеет фигурные углубления, направленные широкой частью в сторону вращения мельницы. 3. Футеровка барабанной мельницы по п.1, отличающаяся тем, что вращение мельницы направлено в сторону крутого профиля гребня плиты.