Классифицирующее устройство Российский патент 2021 года по МПК B07B1/18 

Изобретение относится к классифицирующим устройствам разгрузки барабанных мельниц, и может быть использовано в рудоразмольных и других мельницах. Решение рекомендуется также для скруббер-бутар в качестве сеющего става.

Из предшествующего уровня техники известна полезная модель «Бутара барабанной мельницы» (патент RU №14144 от 26.01.2000 г. МПК В02С 17/18, опубл. 10.07.2000). Бутара барабанной мельницы, включающая корпус в виде усеченного конуса со спиралью на внутренней поверхности, снабжена раструбом, установленным на выходе спирали. Раструб выполняет транспортирующую функцию без спирали. Предлагаемая конструкция бутары барабанной мельницы, при небольшой материалоемкости обеспечивает классификацию и перемещение материала.

Недостатками данной полезной модели является то, что раструб бутары выполняет только транспортирующую функцию, а также раструб не осуществляет классификацию скрапа мельниц первой стадии измельчения, представляющего собой смесь металлических элементов мелющих шаров после абразивного износа в мельницах первой стадии измельчения и рудных частиц природного материала, что не увеличивает производительность мельницы второй стадии измельчения и увеличивает нагрузку на дробильное оборудование или увеличивает циркулирующую нагрузку в зависимости от технологической схемы.

Известно изобретение «Бутара для рудоразмольных мельницы» (патент RU №844047 от 24.07.1978 г. В02С 17/18, опубл. 07.07.1981). Бутара для рудоразмольных мельниц, содержащая корпус с устройством для возврата недоизмельченного материала, загрузочное отверстие с раструбом и сливное отверстие с диафрагмой, а также транспортирующие перегородки, выполненные Г-образной формы. С целью упрощения конструкции и повышения качества классификации помола продукта, устройство для возврата недоизмельченного материала выполнено в виде ряда кольцевых дисков внутри корпуса и соединенных между собой посредством транспортирующих перегородок, а внутри раструба смонтировано транспортирующее приспособление.

Недостатками данного изобретения является то, что раструб бутары имеет наибольший абразивный износ по сравнению с корпусом бутары, так как именно в раструбе максимально оседает крупный материал за счет препятствия в раструбе, образуемого шнековым конвейером и кольцевым диском, движению пульпы, что приводит к частой замене бутар и увеличивает простой оборудования. Данная конструкция бутары, имеющая раструб, применима только на мельницах с центральной разгрузкой без решеток, так как наличие куска руды, например, как в мельницах мокрого полусамоизмельчения, приводит к забутовке бутары.

Известно также изобретение «Бутара барабанной мельницы» (патент SU №1175550 от 16.03.1984 г. В02С 17/18, опубл. 30.08.1985). Бутара барабанной мельницы содержит коническо-цилиндрический корпус с фланцем для крепления к торцу разгрузочной цапфы мельницы и устройство для вывода тонкого класса, а также приспособление для вывода крупного класса.

Недостатком данной полезной модели является то, что раструб бутары является только приспособлением для вывода крупного класса, а также бутара имеет сложную конструкцию и не доступные рабочие поверхности, что не позволит оперативно восстановить изношенные узлы во время планово-предупредительных ремонтов, а это приведет к частой замене бутар. Восстановление бутары усложняется полным демонтажем всех перегородок и раструба. Форма бутары, а именно разгрузочная сторона для вывода тонких частиц, устроена таким образом, что пульпа будет стекать по внешней стороне бутары и будет частично задерживаться на внешней стороне при ее вращении. При такой конструкции разгрузки бутары разгружаемые тонкие частицы будут частично смешиваться с готовым продуктом в приемном коробе для готового продукта, что приведет к потере сущности изобретения.

Известно также изобретение «Устройство для разделения агломерата по фракциям» (патент RU №2262992 от 21.06.2002 г. В07В 1/22, опубл. 20.12.2003). Устройство для разделения агломерата по фракциям, содержит механизм загрузки, два цилиндрических вращающихся барабана с подвижно закрепленными на них колосниками, расположенную между цилиндрическими барабанами разделительную перегородку, представляющую собой, в поперечном сечении, равнобедренный треугольник с вершиной, обращенной вверх, при этом цилиндрические барабаны установлены под углом к горизонтальной плоскости с возможностью вращения в противоположные стороны относительно друг друга, а колосники расположены вдоль барабанов с образованием продольных щелей и закреплены на торцевых дисках цилиндрических барабанов посредством осей с возможностью поворота вокруг них на угол, ограниченный поверхностями торцевых дисков.

Недостатком данного изобретения является то, что устройство имеет сложную конструкцию из-за применения шарнирно подвижных колосников, большую металлоемкость из-за применения двух цилиндрических вращающихся барабанов, повышенный абразивный износ из-за воздействия материала на колосники с наружной и внутренней стороны, большое количество узлов механического износа из-за применения большого количества шарниров. В процессе абразивного износа щель между колосниками увеличивается из-за прогиба колосников, так как колосники по середине не скреплены между собой, что невозможно осуществить в данном конструктиве устройства. Все эти недостатки делают эффективность классификации устройства непродолжительным, а само применение устройства затратным.

Известно также изобретение «Скрубберный агрегат» (патент RU №2212940 от 19.12.2001 г. В03В 5/02, опубл. 27.09.2003). Устройство включает базовую раму с установленными на ней загрузочно-приемным бункером и разгрузочным лотком, фрикционный привод, содержащий опорный и ведущие катки, скруббер-бутару, состоящую из дезинтегрирующего, сеющего и выходного ставов, кольцевого порога, установленного между дезинтегрирующим и сеющим ставом, упорный ролик, закрепленный на базовой раме. Дезинтегрирующий, сеющий и выходной ставы выполнены в виде единого цилиндрического корпуса, причем в сеющем ставе корпуса выполнены прямоугольные окна, поперек которых снаружи корпуса закреплены металлические накладки, а на границе сеющего и выходного ставов снаружи корпуса закреплен обод с ребрами жесткости, сопряженный с упорным роликом. Форма сеющих отверстий имеет вид перевернутого усеченного конуса.

Недостатком данного изобретения является то, что скруббер-бутара осуществляет классификацию материала только на две фракции, плохая циркуляция материала в сеющем ставе из-за препятствия скольжению материала при повороте скруббер-бутары, которое образуется промежутками корпуса сеющего става между прямоугольными окнами, так как накладки расположены с внешней стороны и тем самым создаются прямоугольные углубления в корпусе сеющего става, что и создает препятствие скольжению материала вниз при повороте скруббер-бутары, а так же ухудшает выгрузку материала класса «плюс» задерживаясь в сеющем ставе в углублениях. Плохая циркуляция материала обеспечивает низкую производительность классификации материала и усиленный абразивный износ сеющего става. Также из-за применения накладок квадратного сечения сеющие отверстия имеют очень небольшую разницу в ширине щели между накладками по внутренней и внешней стороне сеющего става, а это приведет к заклиниванию материала между накладками и уменьшению полезной площади для классификации, что в свою очередь снизит производительность классификации и увеличит абразивный износ сеющего става.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату аналогом (выбранным в качестве прототипа), является «Классифицирующее устройство разгрузки шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения с магнитным улавливателем металлического скрапа» (патент RU №116795 от 11.01.2012 г. В07В 1/18, опубл. 10.06.2012). Классифицирующее устройство разгрузки шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения с магнитным улавливателем металлического скрапа, установленное на разгрузочной горловине мельницы полусамоизмельчения. Узел классификатора закрепленный к разгрузочной горловине представляет собой гидравлический барабанный грохот (может быть выполнен в виде цилиндра, многогранной призмы, усеченного конуса или усеченной пирамиды), боковые грани которого - сита (перфорированные, металлические, полиуретановые), вывод металлического скрапа осуществляется с помощью магнитного улавливателя в виде сектора, установленного между двумя грохотами, причем концевой грохот, для крупного грохочения, может быть выполнен в виде цилиндра, многогранной призмы, усеченного конуса или усеченной пирамиды. Классифицирующее устройство состоит из трех зон.

Недостатками данной конструкции изобретения является то, что третья зона - концевое классифицирующее устройство (грохот) - установленное на фланце магнитного улавливателя, представляющее собой гидравлический барабанный грохот, боковые грани которого - сита, имеет низкую производительность классификации. Низкая классификация третьей зоны обусловлена просеивающей поверхностью в виде сита, так как отверстия сита забиваются рудой в следствии многогранной формы укрупненного материала. Концевой грохот имеет большую металлоемкость при использовании металлических сит. Применение полиуретановых сит удорожает конструкцию. Применение шнека в концевом устройстве требует периодической замены в связи с его абразивным износом. Перечисленные недостатки приводят к уменьшению полезного срока эксплуатации.

Технической проблемой настоящего изобретения является повышение производительности разделения продуктов помола классифицирующего устройства разгрузки барабанной мельницы, а также использование для вышеупомянутой цели более долговечного оборудования.

Техническим результатом заявленного изобретения является эффективное разделение классифицируемого продукта на две фракции, минимизация забивания просеивающей поверхности классифицирующего устройства рудой, а также увеличение срока полезного использования устройства.

Техническая проблема решается за счет того, что классифицирующее устройство в виде усеченного конуса, состоит из колосников, соединенных кольцами в единый каркас, согласно изобретения, колосники установлены под непрямым углом к образующей конуса и имеют закругленную наружную нерабочую поверхность и плоскую внутреннюю рабочую поверхность, которая не параллельна касательной прямой к окружности осевого сечения конуса.

Колосники повернуты своей плоской внутренней рабочей поверхностью по направлению вращения упомянутого устройства на встречу классифицируемому материалу.

Технический результат достигается тем, что расположение колосников в классифицирующем устройстве образует три угла наклона колосников, что создает эффект перекатывания продукта при вращении. Описываемый эффект позволяет минимизировать забивание просеивающей поверхности классифицирующего устройства рудой, а форма классифицирующего устройства в виде усеченного конуса обеспечивает плавное увеличение щели между колосниками, тем самым продукт равномерно распределяется по всей длине устройства путем перекатывания более крупных частиц через мелкие. Вместе с этим закругленная наружная нерабочая поверхность позволяет минимизировать площадь контакта колосников с классифицируемым материалом, что увеличивает срок полезного использования устройства.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:

На фиг. 1 изображен разрез классифицирующего устройства;

На фиг. 2 изображен фрагмент разреза классифицирующего устройства по А-А.

Классифицирующее устройство (1) изготовлено в виде усеченного конуса и содержит колосники (2), соединенные в единый каркас при помощи кольца малого диаметра (3) и кольца большого диаметра (4). По центру колосники соединены с наружной нерабочей стороны кольцом (5), которое позволяет удерживать размер щелей между колосниками в процессе работы. Колосники имеют закругленную наружную нерабочую поверхность (7) и плоскую рабочую внутреннюю поверхность (8), которая повернута по направлению вращения мельницы на встречу классифицируемому материалу и образует с касательной прямой к окружности осевого сечения классифицирующего устройства угол (9). Также сами колосники расположены под непрямым углом (10) к образующей конуса классифицирующего устройства. Конусообразная форма классифицирующего устройства образует с горизонтальной плоскостью угол (11). Между колосниками (1) имеются щели (12) равного размера, равномерно расширяющиеся от кольца малого диаметра (3) к кольцу большого диаметра (4). На Фиг. 1 также изображены бутара (13) со шнеком (14), продукт (15), поступающий на грохочение, классифицируемый материал (16), класс «плюс» (17).

Работа изобретения представлена на примере разгрузки барабанной мельницы.

Из разгрузочной горловины мельницы продукт (15), поступает на грохочение в бутару (13) барабанной мельницы. Классифицируемый материал (16) продвигается при помощи вращения шнека (14) к классифицирующему устройству (1) и выгружается на колосники (2). При вращении продукт подхватывается плоской рабочей внутренней поверхностью (8) колосников, более мелкая фракция перекатывается через угол (9) и выгружается через щель (12) в начале раструба, а оставшаяся часть продукта приподнимается в сторону вращения мельницы, при этом за счет трех углов наклона (9,10,11) колосников происходит эффект принудительного перекатывания продукта в сторону выгрузки, что позволяет классу «минус» эффективно выгружаться через щели (12). Закругленная наружная нерабочая поверхность (7) колосников (2) позволяет минимизировать общую площадь контакта колосников (2) с проходящим через щели (12) классом «минус», тем самым основному абразивному износу подвергается только плоская рабочая внутренняя поверхность (8) колосников. Оставшийся в колосниковом раструбе класс «плюс» (17) поступает на додрабливание.

Предлагаемое изобретение долговечно в эксплуатации, оно позволяет повысить качество готового класса, рационально перераспределить энергию измельчения, что обеспечивает высокую производительности разделения продуктов помола. Классифицирующее устройство может быть установлено на фланец бутары любого типа или скруббер-бутар в качестве сеющего става.

Предложенное изобретение относится к классифицирующим устройствам разгрузки барабанных мельниц и может быть использовано в рудоразмольных и других мельницах, а также может использоваться в качестве сеющего става в скруббер-бутарах. Классифицирующее устройство в виде усеченного конуса состоит из колосников, соединенных кольцами в единый каркас. Колосники установлены под непрямым углом к образующей конуса и имеют закругленную наружную нерабочую поверхность и плоскую внутреннюю рабочую поверхность, которая не параллельна касательной прямой к окружности осевого сечения конуса. Колосники повернуты своей плоской внутренней рабочей поверхностью по направлению вращения устройства на встречу классифицируемому материалу. Технический результат - повышение эффективности разделения классифицируемого продукта на две фракции, минимизация забивания просеивающей поверхности классифицирующего устройства рудой, а также увеличение срока полезного использования устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Классифицирующее устройство в виде усеченного конуса, состоящее из колосников, соединенных кольцами в единый каркас, отличающееся тем, что колосники установлены под непрямым углом к образующей конуса и имеют закругленную наружную нерабочую поверхность и плоскую внутреннюю рабочую поверхность, которая не параллельна касательной прямой к окружности осевого сечения конуса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что колосники повернуты своей плоской внутренней рабочей поверхностью по направлению вращения устройства на встречу классифицируемому материалу.