Шаровая мельница Советский патент 1986 года по МПК B02C17/18 B02C19/18 

Изобретение относится к шаровым мельницам, предназначенным для измельчения материалов, включающих материалы с проводниковыми и полупроводниковыми свойствами, например руды цветных и черных металлов.

Цель изобретения - повышение эффективности измельчении и снижения расхода электроэнергии на электрополяркзационную обработку за счет увеличения площади контакта мелюп1,их тел с электродами и равномерного распределения потенциала по об ьему барабана.

На фиг. 1 изображен барабан мельницы, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Шаровая мельница состоит из барабана 1, покрытого металлической футеровкой 2 с пустотелыми цапфами 3. Вдоль оси барабана 1 .мельницы установлены кольцевые электроды 4 с футеровкой 5 из ди- э;1ектрического материала в виде сетки с отверстиями 6.

Кольцевые электроды 4 укреплены посредством сгшц-проводников 7 с изолированной оболочкой 8. Кольцевые электроды 4 соединены с токоподводящим кольцом 9 и П1етками 10 проводником 11, изолированным от корпуса мельницы втулкой 12 из изо- ЛЯЦИОННО1-О материала. Измельчение осу- нич твляется металлическими мелющи.ми телами 13.

В предлагаемой шаровой мельнице внутренняя боковая поверхность и торцовые стенки металлической футеровки 2 барабана 1 используются в качестве поверхности одного из электродов - рабочего э;1ектро- да. Площадь контакта мелющих тел 13 с таким рабочим электродом значительно превышает площадь контакта с электродами, расположенными па торцовых стенках барабана в известной мельнице.

Испольозуя известные зависимости можно оценить соотноп1ение площадей контакта ме пощих тел с э. 1ектродами предлагаемой и известной паровых мельниц

(2,5- -4,6) F+ Q + 2 ,

S:ф

где S i - площадь контакта .мелющих тел с рабочи.м электродом предлагаемой мельницы,

Sr - площадь контакта мелющих тел с рабочим электродо.м известной мельницы, м ;

Ф - степень заполнения мелющими телами объема мельницы, доли ед. При степени заполнения мелющими телами 13 объема барабана 1, равной 30-- 50% площадь контакта мелющих тел 14 с рабочим электродом в предлагаемой мельнице больц 1е, чем в известной мельнице в 7--10 раз. Это нрив1)дит к значительному повьипе0

5

0

5

0

)П1Ю эффективности электроизоляционной обработки в процессе измельчепия материала.

Расположепие кольцевых электродов 4 внутри вдоль оси подлине барабана 1 параллельно торцовым стенкам значите.льцо сокращает расстояние между кольцевыми электродами 4 и металлической футеровкой 2 -- рабочим электродом, несущими противоположные знаки заряда. Вследствие более близкого расстояния между электрода.ми 4 и 2 в предлагаемой мельнице, чем в известной, для цоддержания необходимого значения п;1отности электрического тока и потенциала поляризации в процеесе электрополяризационной обработки требуется .меьший расход электроэнергии. Расположение нескольких кольцевых электродов 4 вдоль оси барабана 1 позволяет равно.мерно распределить потенциал и протекающий через пульпу электрический ток по все.му внутренне.му Очб )ему барабана 1 .мельницы.

Количество кольцевых электродов 4 определяется по формуле

0. 0,1) LD (4d+ b) hkika

степень заполпения мелющими телами обт,ема .мельницы, дол1 ед.;

L - барабана .мелыщцы, м;

D - диаметр барабана ме.чьницы, м; диаметр inapa, м;

ширипа : оль 1евог о э.лектрода, м; коэффициент, учитывающий соотношение илон1адей рабочего и кольцевых электродов, ед.;

---коэффициент, учитывающий отношение площади отверстий футеровки кольцевого электрода и полной его поверхности, ед.

Расстояние ме.жду ко.льцевыми электродами 4 опре/шляется но формуле

Для с -1ижения расхода э.чектроэпергии на электрополяризационную обработку коль- цезые электроды 4 имеют футеровку 5 в виде сетки из дчэ,-1ектрического материа.ла с отверстиями 6, диаметр которых меьше диаметра мелющеп) те.;1а 13. Такая футеровка 5, устраняя неносредствеиный контакт мелю- 1ЦИХ тел 13 с ко.льцевыми электродами 4, исключает замыкание электрической цепи между электродами 4 и 2, в мельнице через ме.люшие тела 13, что способствует повыше- пию эффективности процесса измельчения.

Размер отверстий 6 в футеровке 5 кольцевых электродов определяется по формуле

55

где Ьф - - то.лшина футеровки о, м, равная

h

HdK(L+ 2b) (2--L i

4 Л

где Н - высота слоя мелющих тел 13, м;

Un -относительная потеря потенциала

между электродами доли ед; dK-средняя крупность измельченного продукта, м.

Для мельницы МШЦ 3,6x4,5 мельниц типа МШЦ 3,6X4,5 и МШЦ 0,9Х 1.8.

Для мельниц МШЦ 3,6Х 4,5 Ф 0,4; ,5 м; D 3,6 м; d 0,125 м; Ь 0,3 м; Ki 10; К2 0,5;

N 5,7 шт.; 1 0,64 м; ЬФ 0,032 м; doTi, 0,109 м.

Для мельницы МШЦ 0,9Х 1,8: ф 0,4; L 1,8 м; ,9 м; d 0,06 м; ,1 м; Ki 10; К2 0,5;

шт.; ,36 м; НФ 0,014 м; doTB. 0,05 м.

Подвод электроэнергии к кольцевым электродам 4 осуществляется через изолированные проводники 11.

Мельница работает следующим образом.

В барабан 1 загружаются мелющие тела 13 и измельчаемая руда с водой. Барабан 1 приводится во вращение. Кольцевые элекУдельная производительность мельницы по кл. 0,074 мм при содержании его в разгрузке мельницы 85%, т/ч м

Плотность тока на электродах, А/м2

Напряжение на электродах, В

Энергетическая эффективность измельчения, т/кВт ч

Содержание железа в концентрате

Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т

Для предлагаемой шаровой мельницы характерно снижение необходимого напряжения электрического тока на электродах на 25%; повышение удельной производительности мельницы с 0,480 до 0,498 т/ч-м ; повы

троды 4 через спицы-проводники 7, проводники 11, токопроводящие кольца 9 и щетки 10 соединены с одним полюсом источника постоянного тока. Металлическая футеровка 2 (рабочий электрод) через барабан I мельницы подсоединена к другому полюсу источника постоянного тока. Ток между электродами 4 и 2 идет по цепи: кольцевые электроды 4, пульпа, мелющие тела 13, металлическая футеровка 2 барабана 1 мельницы. Измельчение производится мелющими телами 13 и интенсифицируется электрополяризационным действием электрического тока. Загрузка исходного материала и разгрузка измельченного продукта осуществл.яется через пустотелые цапфы 3.

При использовании предлагаемой мельницы по сравнению с известной повышается эффективность электроляризационной обработки за счет снижения расхода электроэнергии на электрополяризационную обработку, что подтверждается проведенными полупромышленными испытаниями для магнети- товых кварцитов ЦОФ РУ им. Дзержинского, результаты которых приведены в таблице.

0,480

0,498

40-45 26

0,0281 65,0 35,59

шение энергетической эффективности измельчения с 0,0252 до 0,0281 т/кВт.ч; увеличение содержания железа в концентрате на 0,3%; снижение расхОлТа электроэнергии на измельчение на 10%.

г

4

5

сриг.г