БАРАБАННАЯ ШАРОВАЯ МЕЛЬНИЦА Российский патент 2010 года по МПК B22F9/04 B02C17/00 

Устройство относится к порошковой технологии и может быть применено при ускоренном размоле порошковых материалов, преимущественно металлических порошков.

Известна барабанная шаровая мельница, содержащая привод с установленным на нем барабаном, заполненным размольными телами (шарами) и измельчаемым материалом (см. Ильевич А.П. Механическое оборудование керамических и стекольных заводов. М., Промстройиздат, 1952, стр.191-193). Недостатком такой мельницы является то, что для устойчивой работы мельницы необходимо снижать скорость ее вращения ниже критической, соответствующей так называемому углу отрыва шаров 90° до величины, соответствующей углу отрыва 50°40', то есть примерно до 60% от расчетной величины. При этом, соответственно, снижается производительность мельницы настолько, что время размола составляет 48-72 часа.

Наиболее близкой по технической сущности к описываемой является барабанная шаровая мельница, содержащая привод с установленным на нем барабаном, заполненным размольными телами (шарами), измельчаемым материалом и жидкостью (бензином, спиртом и т.п.), и принятая за прототип (см. Кипарисов С.С., Падалко О.В. Оборудование предприятий порошковой металлургии. М., Металлургия, 1988, стр.42-43). Применение жидкости позволяет интенсифицировать процесс за счет проявления эффекта Ребиндера, но в основном за счет влияния вязкости среды, которая проявляется в задержке момента отрыва шаров, что позволяет увеличить скорость вращения барабана мельницы до 80% от расчетной и тем самым интенсифицировать процесс размола. Однако недостаток этой мельницы заключается в том, что при помоле вследствие выделения тепловой энергии вязкость жидкости снижается, удерживающий эффект пропадает и время помола удается сократить лишь до 36-48 часов, то есть примерно на 10-15%.

Задачей настоящего изобретения является создание барабанной шаровой мельницы с увеличенной производительностью. В результате решения данной задачи могут быть получены новые технические результаты, заключающиеся в повышении угла отрыва шаров и поддержании его на практически постоянном уровне, а также поддержание на одном уровне интенсивности размола материала.

Указанные технические результаты достигаются тем, что барабанная шаровая мельница, содержащая привод с установленным на нем барабаном, заполненным размольными телами (шарами) и жидкостью, содержит не менее одного термочувствительного датчика, соединенного с приводом вращения барабана через регулятор скорости вращения с возможностью снижения скорости вращения барабана при повышении температуры жидкости и повышении скорости вращения при снижении этой температуры, и барабан заполнен жидкостью с вязкостью не ниже 0,5×10^-3 Па×с.

Отличительная особенность описываемого изобретения состоит в следующем. На барабане установлены термочувствительные датчики, не менее одного, и регулятор вращения барабана, а в качестве вязкой жидкости используют жидкость с вязкостью не ниже 0,5×10^-3 Па×с и барабан заполнен жидкостью полностью.

Анализ решений, известных из предшествующего уровня техники, не выявил устройства, совпадающего с описываемым изобретением по всей совокупности признаков, включенных в независимый пункт формулы изобретения, что свидетельствует о том, что настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности - "новизна".

Вся совокупность отличительных признаков настоящего изобретения неизвестна, а известные признаки (см. прототип) не позволяют получить результаты, заключающиеся в повышении угла отрыва размольных тел и поддержании его на практически постоянном уровне вследствие неизменной вязкости жидкости, а также поддержании на одном уровне интенсивности размола материала. Поэтому настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности - "изобретательский уровень".

На чертеже изображена схема барабанной шаровой мельницы по предлагаемому техническому решению.

Устройство состоит из барабана 1, заполненного размольными телами 2, технологической жидкостью и через механическую передачу связанного с валом электродвигателя 3, который в свою очередь соединен с регулятором 4 и термочувствительным датчиком 5, прижатым к барабану 1. Барабан 1 вращается в направлении, указанном стрелкой 6.

Устройство работает следующим образом.

Вращение вала электродвигателя 3 через механическую передачу передается барабану 1. Вследствие вращения барабана 1 в направлении стрелки 6 размольные тела 2 совершают движение внутри корпуса барабана, перекатываясь по его поверхности и измельчая загруженный в барабан материал. Вязкая жидкость, также помещенная в барабан, препятствует преждевременному отрыву размольных тел от поверхности барабана, вследствие чего путь перекатывания шаров по поверхности барабана удлиняется. Как показал опыт, шары достигают подъема по поверхности барабана до угла 85-86%, что соответствует использованию энергии шаров на 90-95%. Однако вследствие интенсивного размола выделяется большое количество тепла и жидкость нагревается, следовательно, снижается ее вязкость и тормозящее действие жидкости снижается - шары начинают падать, не достигая предельной высоты подъема. Термочувствительный датчик 5, например - естественная термопара, фиксирует повышение температуры жидкости и посылает сигнал о повышении температуры в регулятор 4, который вырабатывает сигнал снижения скорости вращения двигателя 3, и этот сигнал передается двигателю 3, обороты которого снижаются. Интенсивность выделения тепла падает, жидкость охлаждается и вязкость ее восстанавливается. Восстанавливается и тормозящее действие вязкой жидкости по отношению к шарам.

Таким образом интенсивность размола материала поддерживается на одном уровне.

Данная шаровая барабанная мельница позволяет достигать подъема шаров по поверхности барабана до угла 85-86°, что соответствует использованию энергии шаров на 90-95%, а также поддерживать на практически постоянном уровне удерживающий эффект жидкости, тем самым достигая интенсивности размола материала и, значит, сокращения времени размола до 8-12 часов.

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к барабанным шаровым мельницам. Мельница содержит привод и установленный на нем барабан для заполнения размольными телами и жидкостью, а также не менее одного термочувствительного датчика, прижатого к барабану и соединенного с приводом вращения барабана через регулятор скорости вращения. Барабан заполнен жидкостью с вязкостью не ниже 0,5×10^-3 Па×с. При этом устройство выполнено с возможностью снижения скорости вращения барабана при повышении температуры жидкости и повышении скорости вращения при снижении этой температуры. Технический результат - повышение производительности мельницы. 1 ил.

Барабанная шаровая мельница, содержащая привод и установленный на нем барабан для заполнения размольными телами и жидкостью, отличающаяся тем, что она содержит не менее одного термочувствительного датчика, соединенного с приводом вращения барабана через регулятор скорости вращения с возможностью снижения скорости вращения барабана при повышении температуры жидкости и повышении скорости вращения при снижении этой температуры, при этом барабан заполнен жидкостью с вязкостью не ниже 0,5·10^-3 Па·с.