ИЗНОСОСТОЙКАЯ ФУТЕРОВКА ДЛЯ МЕЛЬНИЦ Российский патент 2016 года по МПК F27D1/00 

Настоящее изобретение относится к износостойкой футеровке для шаровых мельниц. Мелющие шары или тела, представляющие собой мелющую загрузку, изготовлены из твердых материалов. Например, при измельчении материалов для керамической промышленности их часто изготавливают из оксида алюминия. Однако они также могут быть изготовлены из стали, стеатита и даже гальки.

Футеровка мельницы может быть полной или частичной.

В уровне техники известны футеровки, выполненные из различных материалов.

Например, известны футеровки, выполненные из твердых материалов, например материалов на основе оксида алюминия, и полученные путем размещения рядом фактических кирпичей и цементирования их друг с другом так, чтобы покрыть все внутренние стенки камер шаровой мельницы. Такая фактически каменная кладка требует больших затрат времени для сборки и восстановления.

Также известны износостойкие каучуковые футеровки, которые получают из модульных элементов, выполненных из листов и кусков каучука различных размеров. Такой тип исполнения требует относительно небольшого времени для установки и предоставляет преимущество, заключающееся в возможности достаточно простой замены отдельных изношенных листов. Однако футеровка, выполненная из износостойкого каучука, требует замены ее целиком, или даже только ее части, с определенной частотой. В действительности, существуют части такой футеровки, которые, благодаря геометрическим и рабочим характеристикам мельниц, более подвержены износу, чем другие. Поэтому, в этих случаях, необходимо останавливать мельницу, чтобы осуществить замену только некоторых изношенных частей футеровки, а не всей футеровки.

Все это вызывает очевидные неудобства и убытки, которые оказывают отрицательное влияние на весь производственный цикл, частью которого является мельница.

Эти недостатки усугубляются в случае мельниц непрерывного действия.

Также известны износостойкие футеровки, такие как проиллюстрированная в патенте Италии №1287434, где описана износостойкая футеровка для мельниц, включающая каучуковую основу, в которой неподвижно закреплены пластины из твердого материала, часть внешней поверхности которых выходит на поверхность футеровки, подвергающуюся износу.

Хотя они способны выполнять свое назначение с преимуществами, по сравнению с футеровками известного уровня техники, такие футеровки, как описано выше, которые могут быть выполнены путем включения небольших кирпичей износостойкого материала, такого как оксид алюминия, в каучуковую основу, однако, имеют дефекты и недостатки, которые в основном происходят из способа изготовления, который в любом случае обеспечивает включение износостойких кирпичей в массу каучуковой основы посредством операций прессования и вулканизации, и последующую сборку полученных таким образом различных частей футеровки с получением полной футеровки.

Настоящее изобретение, как определено в формуле изобретения и описано в настоящем описании, предложено для преодоления описанных выше недостатков и дефектов предшествующего уровня техники, в частности в отношении конструкции износостойкой футеровки, получаемой путем включения твердых материалов в массу каучуковой основы.

Основной целью изобретения является преодоление указанных ограничений предшествующего уровня техники путем обеспечения износостойкой футеровки для шаровых мельниц, как определено в формуле изобретения и в описании.

Преимущество изобретения состоит в его конструкционной особенности, требующей только размещения и сборки основы футеровки, сводя образование полной футеровки, включающее внедрение твердых тел или вставку в основу, к короткой начальной технологической стадии, предпочтительно выполняемой без загрузки, предназначенной для измельчения, а только с загрузкой шаров или мелющих тел.

Другое преимущество изобретения состоит в том, что оно обеспечивает возможность выполнения основы футеровки, снабженной чрезвычайно регулярным распределением полостей и состоящей из панелей, которые имеют геометрически правильную форму и их просто транспортировать и монтировать.

Дополнительным преимуществом является более низкое потребление материала, и таким образом, меньшая масса футеровки.

Эти цели и преимущества, так же как и другие, достигаются настоящим изобретением, как описано и определено формулой изобретения, приложенной ниже.

Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидны из нижеследующего подробного описания некоторых воплощений данного изобретения, причем эти воплощения проиллюстрированы посредством неограничивающих примеров на сопровождающих чертежах, где:

на Фиг.1 показана часть перспективного общего вида изобретения;

на Фиг.2 показана часть футеровки, представленной на Фиг.1, в увеличенном масштабе;

на Фиг.3 в увеличенном масштабе показана часть поперечного сечения, взятого вдоль плоскости, перпендикулярной рабочей поверхности футеровки;

на Фиг.4 в том же масштабе, что и на Фиг.3, показана часть поперечного сечения, взятого вдоль плоскости, перпендикулярной рабочей поверхности футеровки, относящейся к другому воплощению;

на Фиг.5 в том же масштабе, что и на Фиг.3 и Фиг.4, показана часть поперечного сечения, взятого вдоль плоскости, перпендикулярной рабочей поверхности футеровки, относящейся к еще одному воплощению.

На указанных чертежах позицией «1» схематически обозначена шаровая мельница, используемая для тонкого измельчения материалов, используемых в керамической промышленности. Мельница состоит из вращающегося барабана, снабженного походящей прочной конструкцией, внутренняя камера которой предназначена для вмещения мелющих шаров или тел 6 совместно с загрузкой материала, предназначенного для измельчения, и имеет стенки, покрытые футеровкой, в целом обозначенной позицией «2». Футеровка выполнена из основы 3, изготовленной из упругодеформируемого материала. Наиболее часто используемым материалом является каучук (натуральный и износостойкий), но можно использовать другие материалы, даже синтетические материалы, при условии, что они имеют аналогичные характеристики в отношении способности к упругой деформации, стойкости к абразивному износу, водостойкости и стойкости к основным химическим агентам.

Множество полостей или углублений 5, подходящих для вмещения в них тел из твердых материалов, в виде вставок, обеспечено на рабочей поверхности 4, подвергаемой износу, которая является поверхностью, предназначенной для контакта с мелющими шарами или телами 6, и загрузкой материала, предназначенного для измельчения.

Внедрение этих тел из твердого материала служит для поставки вещества в «композиционную» поверхность, которая является особенно стойкой в том отношении, что она выполняет функцию придания особенной износостойкости рабочей поверхности 4.

После того, как они устойчиво вставлены в полости или углубления 5, эти тела выполняют функцию вступления в контакт с мелющими телами или шарами 6 из твердого материала, которые являются еще свободными и составляют мелющую загрузку (которая, при осуществлении мелющего действия, движется вместе с загрузкой измельчаемого материала). Твердые тела, устойчиво вставленные в полости или углубления 5, таким образом, используют для «поглощения» большей части общего уровня износа, передаваемого футеровке 5.

В конкретном случае, по меньшей мере, часть полостей или углублений 5, расположенных на рабочей поверхности 4, имеет такие размеры и пропорции, что каждая из полостей способна вмещать, по меньшей мере, одно из мелющих тел или шаров 6, которые, по меньшей мере изначально, являются частью мелющей загрузки при работе мельницы.

В частности, полости или углубления 5 имеют такую форму и размеры по отношению к форме и размерам мелющих тел или шаров 6, что после завершения внедрения и закрепления предварительно определенной части мелющих тел или шаров 6 в соответствующих полостях или углублениях 5 определяют рабочую конфигурацию, где указанные мелющие тела или шары 6 устойчиво размещены в соответствующих полостях 5.

Согласно первому воплощению, по меньшей мере, одна часть каждого мелющего тела или шара 6, неподвижно размещенного в соответствующей полости 5, выступает наружу, по меньшей мере, частично, от указанной рабочей поверхности 4.

В другом воплощении полости 5 имеют такую форму и размеры по отношению к форме и размерам мелющих тел или вставок 6, что после завершения внедрения и закрепления, по меньшей мере часть каждого из указанных мелющих тел или шаров 6 расположена на том же уровне, что и рабочая поверхность 3, не выступая над указанной поверхностью.

В еще одном воплощении полости 5 имеют такую форму и размеры по отношению к форме и размерам мелющих тел или шаров 6, что после завершения внедрения и закрепления, мелющие тела или шары 6, или их часть, расположены ниже уровня, установленного рабочей поверхностью 3.

В частности, согласно проиллюстрированному первому воплощению, каждая полость или углубление 5 выполнена в форме полости, ограниченной участком сферической поверхности сферического сегмента, глубина которого не меньше радиуса соответствующей сферы или мелющего тела 6, которое должно быть размещено в ней.

Предпочтительно эта глубина немного больше, чем измеренный радиус мелющего шара и тела 6. Когда вставка занимает свое место, это обеспечивает устойчивое соединение.

Эти мелющие тела или шары 6, в начальном, не изношенном состоянии, имеют взаимно равные диаметры. В частности, эти диаметры, или в более общем смысле, размеры мелющих тел или шаров 6. в начальном, не изношенном состоянии, определяют так, чтобы они обеспечивали возможность закрепления путем посадки мелющего тела или шара 6 в полости или углублении 5.

В другом воплощении каждая полость или углубление 5 имеет форму по существу цилиндрической полости или углубления 50, таким образом, что они ограничены боковой цилиндрической поверхностью с осью, перпендикулярной рабочей поверхности 4, и имеет такой диаметр, чтобы обеспечить соединение путем посадки с одним мелющим телом или шаром 6, в начальном, не изношенном состоянии.

Кроме того, каждая полость или углубление 50 имеет глубину, которая не меньше диаметра одного из мелющих тел или шаров 6, в начальном, не изношенном состоянии.

Это означает, что поперечный размер (диаметр) полости немного меньше диаметра мелющего тела или шара 6, и глубина полости меньше на предварительно установленную величину, чтобы обеспечить выступание мелющего тела или шара 6 над рабочей поверхностью.

Другое воплощение включает использование основ 3, имеющих полости различной формы, подходящие для вмещения мелющих тел различной формы и размеров.

В частности, футеровка может быть выполнена из основы 3, имеющей полости различных форм и размеров, подходящие для вмещения ряда мелющих тел, плотно упакованных рядом друг с другом.

Также обеспечено применение полостей сформированных таким образом, чтобы вмещать не только ряд мелющих тел, но также и ряд мелющих тел, отличающихся по размерам и форме (см. Фиг.5).

Также обеспечено использование мелющих тел, которые не являются особенно регулярными в отношении размеров.

Когда внутренняя футеровка мельницы выполнена из основы 3, внедрение твердых вставок, образованных частью мелющих шаров или тел 6 в той же футеровке, может быть обеспечено на первой стадии, на которой мельницу запускают и вращают только с загрузкой мелющих шаров или тел 6. Благодаря воздействию, оказываемому на футеровку 2, она открывает полости 5, и происходит внедрение.

В течение фактической стадии помола внедрение продолжается и подвергается непрерывной регенерации.

Изобретение относится к износостойкой футеровке для шаровых мельниц Футеровка содержит основу, выполненную из упругодеформируемого материала на рабочей поверхности, подвергаемой износу, множество углублений, пригодных для вмещения в них тел из твердого материала с образованием износостойкой рабочей поверхности, поскольку они являются подходящими для вступления в контакт с мелющими телами или шарами, выполненными из твердого материала, которые используют в мельнице. По меньшей мере, часть указанных углублений имеет такие размеры и пропорции, что каждое из них способно вмещать, по меньшей мере, одно из мелющих тел или шаров. Углубления имеют такую форму и размеры по отношению к форме и размерам мелющих тел или шаров, что после завершения их внедрения и закрепления мелющие тела или шары неподвижно размещены в соответствующих углублениях. Обеспечиваются упрощение монтажа, снижение потребления материала и массы футеровки. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Износостойкая футеровка для шаровых мельниц, содержащая основу (3), выполненную из упругодеформируемого материала на рабочей поверхности (4), подвергаемой износу, углубления (5), подходящие для размещения в них тел из твердого материала, наличие которых предназначено для создания повышенной износостойкости рабочей поверхности (4), поскольку они являются подходящими для вступления в контакт с мелющими телами или шарами (6), выполненными из твердого материала, которые используют в мельнице, при этом по меньшей мере часть указанных углублений (5) имеет такие размеры и пропорции, что каждое из углублений способно вмещать по меньшей мере одно из указанных мелющих тел или шаров (6), причем указанные углубления (5) имеют такую форму и размеры по отношению к форме и размерам мелющих тел или шаров (6), что после завершения их внедрения и закрепления определяют конфигурацию рабочей поверхности, в которой указанные мелющие тела или шары (6) неподвижно размещены в соответствующих углублениях (5), отличающаяся тем, что каждое из указанных углублений (5) выполнено в форме полости, ограниченной участком сферической поверхности сферического сегмента, глубина которого не меньше радиуса соответствующей сферы.

2. Износостойкая футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере часть каждого мелющего тела или шара (6), неподвижно размещенного в соответствующем углублении (5), выступает наружу по меньшей мере частично, от указанной рабочей поверхности (4).

3. Износостойкая футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что углубления (5) имеют форму и размеры по отношению к форме и размерам мелющих тел или шаров (6), обеспечивающие после завершения их внедрения и закрепления возможность размещения по меньшей мере части каждого из указанных мелющих тел или шаров (6) на том же уровне, что и рабочая поверхность (3), не выступая над указанной поверхностью.

4. Износостойкая футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что углубления (5) имеют форму и размеры по отношению к форме и размерам мелющих тел или шаров (6), обеспечивающие возможность размещения мелющих тел или шаров (6), или их частей ниже уровня, установленного рабочей поверхностью (4) после завершения их внедрения и закрепления.

5. Износостойкая футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что в начальном, не изношенном состоянии указанные мелющие тела или шары (6) имеют взаимно равные диаметры.

6. Износостойкая футеровка по п. 5, отличающаяся тем, что в начальном, не изношенном состоянии указанные мелющие тела или шары (6) имеют диаметры, обеспечивающие возможность закрепления путем посадки мелющего тела или шара (6) в углублении (5).

7. Износостойкая футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что каждое из указанных углублений (5) имеет форму цилиндрического углубления (50), ограниченную боковой цилиндрической поверхностью с осью, перпендикулярной рабочей поверхности (4), и диаметр, обеспечивающий соединение путем посадки с одним мелющим телом или шаром (6), в начальном не изношенном состоянии.

8. Износостойкая футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что каждое из указанных цилиндрических углублений (50) имеет глубину не меньше диаметра одного из указанных мелющих тел или шаров (6) в начальном, не изношенном состоянии.

9. Износостойкая футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит основу (3), имеющую углубления различной формы и размеров, подходящие для вмещения мелющих тел различной формы и размеров.

10. Износостойкая футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит основу (3), имеющую углубления различной формы и размеров, подходящие для вмещения ряда мелющих тел, плотно упакованных рядом друг с другом.

11. Износостойкая футеровка по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит основу (3), имеющую углубления различной формы и размеров, подходящие для вмещения ряда мелющих тел, плотно упакованных рядом друг с другом, причем указанные мелющие тела имеют различные формы и размеры.