БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2006 года по МПК B02C17/22 

Изобретение относится к технике дробления и измельчения твердых веществ и может быть использовано в горно-обогатительной, химической и других областях промышленности.

Известны различные устройства для дробления и измельчения твердых материалов, выпускаемые отечественной промышленностью и за рубежом, в частности барабанные шаровые мельницы, футерованные стальными плитами из высокомарганцовистых сталей. Учитывая высокую стоимость этих сталей, в настоящее время для футеровки барабанных мельниц все чаще используются плиты из более дешевых материалов, например, из резины различных марок и т.п.эластомеров.

Наибольшее распространение получили барабанные мельницы с резиновой футеровкой шведской фирмы «Скега» [1].

Известны также и отечественные барабанные мельницы, включающие вращающийся барабан, равнорасположенные по его внутренней поверхности одинаковые продольные лифтеры и футеровочные плиты из упругого материала [2]. Лифтеры выполняют роль подъемников рудно-шаровой смеси на определенную высоту барабана мельницы. Каждая футеровочная плита имеет в сечении вогнутый кругложелобчатый профиль с наружным радиусом, совпадающим с радиусом внутренней поверхности барабана, продольный лифтер в середине и двусторонние продольные бортики для крепления к барабану.

Недостатком данной конструкции является низкая прочность резиновых лифтеров при высоких нагрузках, возникающих в крупных мельницах диаметром от 3,6 до 5 метров. В таких мельницах, как правило происходят надрывы резиновых лифтеров, подбивка в место надрыва осколков шаров с последующим разрушением как лифтеров, так и футеровки. Для устранения этого недостатка была предложена [3] барабанная мельница, содержащая вращающийся корпус, равнорасположенные по его внутренней поверхности одинаковые продольные металлические лифтеры, деформированные футеровочные плиты из упругого материала, уложенные между лифтерами с натягом, и средства, удерживающие футеровочные плиты в деформированном состоянии. В данной барабанной мельнице металлические лифтеры жестко прикреплены к корпусу, а натяг между лифтерами и плитами достигается за счет деформации плит при укладке их между лифтерами. Средствами для удержания футеровочных плит в деформированном состоянии являются нажимные болты, с помощью которых обеспечивается необходимая деформация футеровочных плит. Т.к. ряд нажимных болтов в данной мельнице размещен вдоль продольной оси каждой из плит, то наружная (рабочая) поверхность плиты под их воздействием растягивается и на плите появляются две выпуклые поверхности по обе стороны от ее продольной оси. Благодаря такой форме футеровочная плита приобретает высокие релаксационные свойства, т.е. способность гасить энергию удара с последующим восстановлением своей первоначальной формы, но теряет твердость поверхностного слоя из-за его растяжения.

Задачей изобретения является повышение износостойкости футеровки мельниц с металлическими лифтерами и деформируемыми упругими футеровочными плитами.

Задача решается тем, что в известной барабанной мельнице, содержащей вращающийся корпус, равнорасположенные по его внутренней поверхности одинаковые продольные металлические лифтеры, деформированные футеровочные плиты из упругого материала, уложенные между лифтерами с натягом и находящиеся в плотном контакте с внутренней поверхностью вращающегося корпуса, и средства, удерживающие футеровочные плиты из упругого материала в деформированном состоянии, лифтеры выполнены в виде рельсов, при этом каждая футеровочная плита плотно контактирует с боковыми поверхностями рельсов и с внутренней поверхностью корпуса, а средства, удерживающие упругие футеровочные плиты в деформированном состоянии, выполнены в виде жестко укрепленных на внутренней поверхности корпуса штифтов со сферическими головками и предусмотренных в футеровочной плите со стороны ее поверхности, подлежащей контактированию с внутренней поверхностью корпуса барабанной мельницы, соответствующих им сферических гнезд с запорным отверстием, охватывающим сферическую головку штифта.

Следует отметить, что в конструкциях барабанных мельниц уже использовались рельсы, т.е. узкие стальные балки специального профиля, имеющие плоскую подошву и выпуклую головку, соединенные шейкой. Такие балки применялись в конструкциях шаровых мельниц с железобетонной футеровкой для цементной промышленности. Однако рельсы там выполняли только функции арматуры, но не функции лифтеров. В процессе монтажа заявляемой барабанной мельницы происходит продольный изгиб футеровочной плиты. При этом ее растянутая выпуклая поверхность оказывается прижатой к внутренней поверхности корпуса, сжатая вогнутая поверхность (и имеющая твердость в пределах от 75 до 95 единиц по Шору) - формирует общую рабочую поверхность барабанной мельницы, а головки рельсов, возвышаясь над поверхностью футеровочных плит, выполняют функцию лифтеров.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен фрагмент поперечного разреза барабанной мельницы, на фиг.2 - схема установки футеровочной плиты, а на фиг.3 - схема действия деформирующих усилий в поперечном профиле упругой футеровочной плиты.

Как явствует из фиг.1, барабанная мельница содержит вращающийся корпус 1, равнорасположенные по его внутренней поверхности одинаковые продольные металлические лифтеры 2, деформированные футеровочные плиты 3 из упругого материала (резины), уложенные между лифтерами с натягом и находящиеся в плотном контакте с внутренней поверхностью вращающегося корпуса 1, и средства, удерживающие футеровочные плиты из упругого материала в деформированном состоянии. Каждый из лифтеров 2 выполнен в виде рельса. Каждый рельс 2 жестко прикреплен своей подошвой к внутренней поверхности корпуса 1 барабанной мельницы. Жесткое крепление рельсов 2 к корпусу 1 барабанной мельницы может осуществляться любым известным способом, но, с учетом требований к ремонтопригодности, предпочтительно - с помощью болтовых соединений (не показанных). Боковые поверхности рельсов 2, формируемые шейкой и, частично, его головкой, находятся в плотном контакте с футеровочными плитами 3, для чего боковые поверхности футеровочных плит 3 имеют профиль А, идентичный профилю одной из боковых поверхностей рельса 2.

Средства для удержания футеровочной плиты в деформированном состоянии выполнены в виде жестко укрепленных на внутренней поверхности корпуса 1 штифтов 4 (фиг.2) со сферическими головками 5, и соответствующих им сферических гнезд 6 с запорным отверстием, охватывающим сферическую головку 5 штифта 4, предусмотренных в футеровочной плите 3 со стороны ее поверхности, подлежащей контактированию с внутренней поверхностью корпуса 1 барабанной мельницы. Таких штифтов 4, в зависимости от габаритов и назначения мельницы, может быть предусмотрен один или несколько продольных рядов.

Как показано на фиг.2, до монтажа футеровочная упругая плита 3 имеет профиль, близкий к прямоугольному. При монтаже корпуса 1 барабанной мельницы футеровочную плиту 3 устанавливают на два смежных рельса 2. После этого с помощью специального технологического приспособления (не являющегося предметом данного изобретения) упругую футеровочную плиту 3 изгибают и впрессовывают в предназначенное для нее посадочное место между рельсами 2. При этом сферические гнезда 6, предусмотренные в футеровочной плите 3, своими отверстиями охватывают сферические головки 5 штифтов 4, благодаря чему футеровочная плита 3 притягивается к внутренней поверхности корпуса, а боковые поверхности рельсов 2 с натягом контактируют с боковыми поверхностями А футеровочных плит 3. При этом футеровочная плита 3 деформируется так, как показано,. стрелками на фиг.3: нижний слой резины растягивается и прилегает к внутренней поверхности вращающегося корпуса 1, а верхний слой резины сжимается и приобретает высокую твердость и износостойкость. Средний слой резиновой футеровочной плиты 3 растяжению/сжатию не подвергается, поэтому его твердость остается неизменной.

Барабанная мельница работает следующим образом. В корпус 1 с лифтерами 2 и установленными футеровочными плитами 3 загружают, например, рудно-шаровую смесь, т.е. руду, подлежащую размолу, и мелющие тела - шары. При вращении мельницы рудно-шаровая смесь за счет центробежных сил и боковых плоскостей лифтеров 2 поднимается на определенную высоту и скатывается вниз по поверхности вращающегося корпуса 1, измельчаясь за счет соударений и истирания.

Испытания барабанной мельницы МШЦ 45×60 с футеровкой из напряженных резиновых плит, проведенные на Михайловском Центральном горно-обогатительном комбинате, показали, что что износостойкость футеровки из напряженной резины в 2-2,5 раза выше, чем износостойкость футеровки из ненапряженной резины.

Ссылочная литература

1. Справочник по обогащению руд. Т.1. Изд-во «Недра», М., 1972.

2. А.И.Воробьев и Н.П.Куликов. Защитная резиновая футеровка. А.с. СССР №272797. Опубл. 03.04.1970. МПК В 02 с, 17/02.

3. А.М.Иванов и др. Барабанная мельница. Патент РФ №2165295. Опубл. 20.04.2001. МПК В 02 с, 17/04.

Изобретение предназначено для измельчения твердых веществ. Барабанная мельница содержит вращающийся корпус, равнорасположенные по его внутренней поверхности одинаковые продольные металлические лифтеры, деформированные футеровочные плиты из упругого материала, уложенные между лифтерами с натягом и находящиеся в плотном контакте с внутренней поверхностью корпуса, и средства, удерживающие футеровочные плиты в деформированном состоянии. Лифтеры выполнены в виде рельсов, при этом каждая футеровочная плита плотно контактирует с боковыми поверхностями рельсов и с внутренней поверхностью корпуса, а средства, удерживающие упругие футеровочные плиты в деформированном состоянии, выполнены в виде жестко укрепленных на внутренней поверхности корпуса штифтов со сферическими головками и предусмотренных в футеровочной плите соответствующих им сферических гнезд с запорным отверстием, охватывающим сферическую головку штифта. Изобретение позволяет повысить износостойкость футеровки мельниц с лифтерами. 3 ил.

Барабанная мельница, содержащая вращающийся корпус, равнорасположенные по его внутренней поверхности одинаковые продольные металлические лифтеры, деформированные футеровочные плиты из упругого материала, уложенные между лифтерами с натягом и находящиеся в плотном контакте с внутренней поверхностью вращающегося корпуса, и средства, удерживающие футеровочные плиты из упругого материала в деформированном состоянии, отличающаяся тем, что лифтеры выполнены в виде рельсов, при этом каждая футеровочная плита плотно контактирует с боковыми поверхностями рельсов и с внутренней поверхностью корпуса, а средства, удерживающие упругие футеровочные плиты в деформированном состоянии, выполнены в виде жестко укрепленных на внутренней поверхности корпуса штифтов со сферическими головками и предусмотренных в футеровочной плите со стороны ее поверхности, подлежащей контактированию с внутренней поверхностью корпуса барабанной мельницы, соответствующих им сферических гнезд с запорным отверстием, охватывающим сферическую головку штифта.