Барабанная мельница Советский патент 1983 года по МПК B02C17/04 

Изобретение относится к барабанным мельницам и может быть -использовано для измельчения полезных иско паемых и других материалов в. горнометаллургической,- строительной и других отраслях промышленности. Извес.тны барабанные мельницы, со держащие вращающийся барабан, внутренняя поверхность которого имеет форму прямого кругового цилиндра, Вращение барабана происходит вокруг оси цилиндра, расположенной горизонтально Эффективность процесса измельчения в этих eльницa.x можно повысить путем интенсификации переме шивания материала, например, посредством вовлечения в интенсивное движе ние малоподвижной части загрузки (яд ра) . . . Однако существенно активизировать перемешивание загрузки не удается бе применения сложных дополнительных устройств, которые либо требуют специального привода, либо малонадежны и подвержены быстрому износу. Известны также мельницы с сечением в форме многоугольника, в частности квадрата С2 и С 53 Наиболее близкой к предлагаемой является вращающаяся барабанная мель ница, имеющая барабан, состоящий в продольном направлении из нескольких смещенных по отношению друг к другу цилиндрических секций. Цилиндрические поверхности секций имеют криволинейную отличную отмногоугольника направляющую, причем фигура, ограниченная криволинейной направляющей, т.е. сечение секций мельницы, является комбинацией квадрата и круга , имеет одну ось симметрии и не обладает поворотной симметрией LtJНедостатком известных мельниц являются их сравнительно низкие т.ехнологические показатели, в особенности низкая энергоэффективность измельчения, так как поперечные сечения «ельниц имеют форму, незначитель но отличающуюся от круга. Поток падающих тел- в -гаких мельницах являетс сравнительно упорядоченным, близким к стационарному. Материал, находящийся в зоне ядра, лишь в малой степени подвергается ударам мелющих тел а перемешивание незначительно, вслед ствие чего -измельчение материала, сосредоточенного в различных зонах .мельницы, неодинаково. Это приводит к нерациональному расходованию электроэнергии и переизмельчению материала. Цель изобретения - повышение технологических показателей процесса измельчения в барабанных мельницах, в особенности снижение удельных энергозатрат яри сохранении удельной производительности. Поставленная цель достигается тем, i что-в барабанной мельнице, содержащей вращающийся-барабан, выполненный в виде прямого цилиндра с образующей, параллельной-горизонтальной оси вращения барабана, и криволинейной направляющей, последняя выполнена в виде линии, имеющей центр пово-. ротной симмет эии, порядок которой лежит в диапазоне от двух до двенадцати, п&ичем периметр криволинейной направляющей. (П-) выбирают из условия 1,01-2,0, где П2- периметр круга, площадь которого равна площади, ограниченной криволинейной направляющей . В соответствии с принятой терминологией указанная характеристика симметричности линии и фигуры, которая этой линией ограничена, означает, что речь идет о линии (фигуре), которая при повороте вокруг упомянутого центра на угол (п 2, 3, ,...,12) занимает то же положение, что и до поворота. Например, эллипс обладает поворотной симметрией второго порядка. Описанные фигуры можно назвать п-лепестковыми. Отношение периметра фигуры к периметру равного ей по площади круга является интегральной характеристикой кругообразности фигуры и может быть названо коэффициентом кругообразности. Ограничение числа лепестков п и задание диапазона изменения коЗффициента кру гообразности сечения позволяет исключить неэффективные варианты выпол нения барабана мельницЫ. I- . ... На фиг. 1 изображено поперечное сечение барабана, имеющее центр поворотной симметрии третьего порядка при повороте вокруг этого центра на угол 2X73 занимает то же положение, что и до поворота; на фиг. 2 - то же, с полостью в форме эллиптического цилиндра, вращающегося вокруг оси полости с поворотной симметрией второго порядка; на фиг. 3 то же, с полостью в форме эллиптического ци3 . линдра, вращающегося вокруг оси, па раллельной оси плоскости. Мельница содержит барабан 1 , полость которого имеет форму прямого цилиндра с горизонтальной образующе и криволинейной (отличной от многоугольника) направляющей 2, Направля щая 2 выполнена в виде линии, имеющей центр поворотной симметрии не более чем двенадцатого порядка, например третьего (фиг. 1) или второго (фиг. 2, 3) порядка. Вращение барабана 1 происходит вокруг горизонтальной оси 0. Ось вр щения может совпадать мли не совпадать с осью-поворотной симметрии по лости О/ , например, когда измельмительная камера имеет форму эллиптического цилиндра -(первый вариант по казан .на фиг, 2, а второй - на . фиг. 3). При этом предлагаемые мель ницы, независимо от формы их рабочи камер и расположения осей вращения, могут быть созданы на основе сущест . вующих мельниц после их незначитель ного переоборудования. Для этого в корпусобычных мельниц с рабочей ка мерой в форме кругового цилиндра тр буется ввести вставки 3 соответствующей формы. Пространство 4 между корпусом и вставкой может быть- использовано для шумо- и теплоизоляции . Сенение мельницы, обладая поворо ной симметрией, может одновременно . обладать и о.севой симметрией (фиг, 2 , В этом случае при изменении направления вращения мельницы на противоположное ничего не изменяется, что хара.ктерно для всех известных мельниц. Если же выполнить сечение (напра ляющую 2) не имеющим осей симметрии (фиг. 1), то у мельницы появляется дополнительное,преимущество перед известными, поскольку в каждом конкретном случае можно выбрать то направление вращения (т.е. фактически тот из двух зеркально-симметрич,ных профилей) , которое обеспечивает ,i больший эффект. Барабан 1 мельницы заполняется шарами или другой дробящей средой и измельчаемым материалом. При вращении барабана происходит падение и перекатывание смеси мелющих тел и материала, благодаря чему осуществля :ется размол материала. При этом, в 922.4 отличие от существующих м.ельниц с сечением круговой .или близкой к круговой формы,в предлагаемой мельнице поток падающих тел нестационарен, а размеры и расположение зоны активного измельчения заметно меняются за время одного оборота барабана. В результате нарушения упорядоченности процесса движение загрузки становится более активным, ликвидируется зона малоподвижного .ядра, что приводит к повышению технологических показателей . Благодаря тому, что сечение мельницы обладает поворотной симметрией п-го порядка () , загрузке сообщаются пульсации определенной частоты. При условии, что ось поворотной симметрии полости совпадает с осью вращения барабана, частота пульсаций f определяется равенством f Uin/27r, где иа - угловая скорость вращения барабара, и может быть увеличена путем увеличения числа лепестков п . . Значение определяет минимально возможный порядок поворотной симметрии сечения, поскольку любая фигура неправильной формы после полного поворота вокруг некоторой точки занимает первоначальное положение и обладает поворотной симметрией первого порядка. Такие фигуры не относят к обладающим поворотной симмет рией. Ограничение порядка симметрии п (количества лепестков) двенадцатью связано с тем,что большее их число не дало бы значительного эффекта, поскольку было бы сопоставимо с числдм футеррвочных элементов-, устанавливаемых по периметру сечения мель-ницы.„ Другие неэффективные варианты выполнения сечения исключаются условием, состоящим в том, что отношение (k) периметра сечения к периметру равновеликого круга лежит в диапазоне 1,01;sk52,0, Данное условие позволяет исключить профили со слишком вытянутыми и изогнутыми лепестками, а также профили, близкие к круговому. В частности, если сечение имеет эллиптическую форму, то указанное условие исключает чрезмерно сплюснутые эллипсы, а также эллипсы, незначительно отличающиеся от окружности. Применение предлагаемой мельницы расширяет возможности оптимизации процесса и позволяет бЬз помощи дополнительных устройЬтв сообщать загрузке мельницы пульсации заданной частоты, приводящие к интенсивному перемешиванию материала. При этом движение загрузки становится более активным, мелющие тела более интенсивно взаимодействуют с материалом. 26 усиливается их динамическое воздействие на материал за время одного оборота барабана, что, повышает эффективность процесса измельчения, снижая удельные энергозатраты при сохранении удельной производительности мельниц.

БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА, содер жащая -вращающийся барабан, выпол1ненный в виде прямого цилиндра с образуюцей, параллельной горизонтальной оси вращения барабана, и криволинейной направляющей, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения технолрги-ческих показателей путем оптимизации движения загрузки-, в частности за счет сообщения загрузке пульсаций заданной частоты, криволинейная направляющая выполнена в виде линии, имеющей центр поворотной симметрии, порядок которой лежит в диапазоне от двух до двенадцати, причем периметр криволинейной направляющей выбирают из условия - - 1 П1 П 1 ,01-2-,0, о S периметр криволинейной нагде Hj сл правляющей; периметр круга, плснцадь которого равна площади, ограниченной криволинейной направляющей.

/

ф1/г.2

Ф&г.