Электромагнитная шаровая мельница Советский патент 1991 года по МПК B02C19/18 

1 рп {винь(

Изобретение относится к измельчению твердых материалов, а именно к электромагнитным шаровым мельницам, и обеспечивает повышение производительности, снижение энергозатрат и упрощение конструкции. Мельница содержит футерованный вращающийся барабан 1 с отверстиями 2, расположенными в шахматном порядке по его поверхности, в которых закреплены сер-, дечники 3 электромагнитов 4, при этом 41, 4 и т.д. первый, второй и т.д. - ряды электромагнитов 4. ориентированные по образующей цилиндра барабана 1 соответственно, средства для загрузки и выгрузки материала. Узел коммутации содержит скользящие электроконтакты, через которые с помощью щеток подается ток в электромагниты 4 по командам пульта управления, кинематически связанного через кулачок с барабаном 1, заполненным ферромагнитными шарами 11.4 ил. Ј

О ЧЭ

4 Ю ГО

о

/

Фиг. 2

Изобретение относится к измельчению твердых материалов, а именно к электромагнитным шаровым мельницам, и может быть использовано, например, в горно-обогатительной промышленности для измельчения руд при подготовке их к обогащению.

Цель изобретения - повышение производительности, снижение энергозатрат и упрощение конструкции.

На фиг.1 изображена электромагнитная шаровая мельница, общий вид; на фиг.2 - сечение А - А на фиг.1; на фиг.З - схема коммутации одного из рядов электромагнитов; на фиг.4 - зависимость выхода материала крупности минус 0,08 мм от магнитной индукции.

Электромагнитная шаровая мельница содержит футерованный внутри резиной или броней вращающийся барабан 1 с отверстиями 2, расположенными в шахматном порядке, в которых закреплены сердечники 3 электромагнитов 4 (4 , 4 и т.д. первый, второй и т.д. ряды электромагнитов 4, ориентированных по образующей цилиндра барабана 1 соответственно), средства для загрузки 5 и выгрузки б, узел коммутации, содержащей скользящие электроконтакты 7, через которые при помощи щеток 8 подается ток в электромагниты 4 по командам пульта 9 управления, кинематически связанного через кулачок 10с барабаном 1, и ферромагнитные шары 11.

Электромагнитная шаровая мельница работает следующим образом.

Руда поступает в барабан 1, частично заполненный ферромагнитными шарами 11, через загрузочное отверстие 5. Барабан 1 приводится во вращение, например, против часовой стрелки. При входе первого ряда 41 электромагнитов 4 в зону нижней половины барабана 1 пульт 9 управления подключает их обмотки к источнику тока и в сердечниках 3 электромагнитов 4 наводится магнитная индукция В / Н, где fi - магнитная проницаемость материала сердечника 3; Н - напряженность магнитного поля, создаваемая обмотками электромагнитов 4. К сердечникам 3, выведенным под футеровку, притягиваются ферромагнитные шары 11. Электромагниты 4 с притянутыми к сердечникам 3 шарами 11, вращаясь вместе с барабаном 1 мельницы,проходят зону нижней половины барабана 1 и поднимают шары 11 в зону верхней половины барабана 1, где по другой команде пульта 9 управления происходит отключение электромагниот источника тока, т.е.

j

тов

электромагниты 4 срабатывают в зоне нижней половины барабана 1 в течение полуоборота барабана 1 мельницы,

Второй ряд электромагнитов 4 , следующий за первым 41. работает аналогично 41:

при входе в зону нижней половины барабана 1 они подключаются к источнику тока и при выходе из этой зоны отключаются от него. Такой же режим коммуникации поддерживается для электромагнитов 4М|, 4IV и

0 т.д.

Шары 11, поднятые первым рядом электромагнитов 41 в зону верхней половины барабана 1, после устранения магнитного поля в сердечниках 3, открываются от них и

5 выбрасываются в полость барабана 1 мельницы. Другая порция шаров 11 поднимается электромагнитами 4 и выбрасывается в полость барабана 1 мельницы после отключения их от источника тока и т.д. Шары 11.

0 выбранные в полость барабана 1 мельницы, при падении вниз ускоряются магнитным полем электромагнитов 4, находящихся в зоне нижней половины барабана.

Скорость шаров 11 при этом растет бы5 стрее, чем кусков руды, что улучшает их перемещение и увеличивает кинетическую энергию шаров 11 при падении. Эти факторы приводят к повышению производительности измельчения.

0 Коммутация посредством кулачкового механизма показана на примере одного ряда электромагнитов 4 (см. фиг.З).

При выходе электромагнитов 4 в зону нижней половины барабана на 1 кулачок 10

5 замыкает переключателем 12 электрическую цепь пускателя 13, который посредством контактов 14 подключает электромагниты 4 к источнику тока и поддерживает их под напряжением в течение

0 полуоборота барабана 1 мельницы. При выходе электромагнитов 4 из зоны нижней половины барабана 1 в верхнюю действие кулачка 10 на переключатель 12 ликвидируется, переключатель 12 разрывает цепь пу5 скателя 13 и контакты 14 отключают электромагниты 4 от сети. Очевидно, что возможны и другие технические варианты подключения электромагнитов 4 к источнику тока, например, с помощью процессора и

0 тиристоров.

Шары 11, притянутые к сердечникам 3 электромагнитов 4, образуют выступы - шипы из шаров 11, т.е. под влиянием магнитных сил на футеровке, например резиновой,

5 формируется дополнительная суперфутеровка, представленная шипами из шаров 11 (см.фиг.2).

Шарошиповая футеровка, сформированная магнитными полями электромагнитов 4, придает шарам 11 дополнительное

новое свойство: шары 11 становятся лифтерами внутримельничной загрузки. Это свойство достигается расположением электромагнитов А в шахматном порядке, что приводит к более высокому положительному результату, так как ложбины между шипами одного ряда перегораживаются шипами из шаров 11 в зону верхней половины барабана, разрушает шаровые лифтеры в тот момент, когда они становятся ненужными, и меняет функцию шаровых шипов- лифтеров на функции дробящих тел.

Кроме того, электромагниты расположены на внешней поверхности барабана 1 в шахматном порядке, в соответствии с расположением в нем отверстий 2. Форма обмоток электромагнитов 4 подобна форме сердечников 3 и может быть цилиндрической, призматической и т.п. Существенным элементом выполнения электромагнитов 4 является то, что один из концов сердечников 3 выступает из обмотки и входит в отверстие 2 барабана 1 под футеровку.

Поскольку в воздухе и воде ft 1, то в формуле В- ц Н, т.е. Вгс Нэ. При этом для слабых и средних магнитных полей сердечники 3, выполненные из трансформаторной стали с /и 7000 (при повторном намагничивании), резко повышают величину В. что наряду с сокращением расстояния между шарами 11 и сердечниками 3. достигаемым за счет вывода последних под футеровку, приводит также к снижению расхода электроэнергии на питание электромагнитов 4.

Расположение электромагнитов на внешней стороне барабана 1 и наличие футеровки защищают сердечники 3 футеровкой, а обмотки - последней и корпусом. Это исключает механический износ электромагнитов 4 и снижает эксплуатационные затраты.

Использование в данной мельнице только постоянного или переменного тока и колец, выполненных только из электропроводного материала, упрощает конструкцию мельницы, снижает расходы на изготовление, а также эксплуатационные расходы.

Кроме того, постоянная работа электромагнитов в зоне нижней половины барабана в течение полуоборота, обеспечиваемая

системой коммутации, позволяет создать суперфутеровку и лифтеры из шаров только на то время, когда они действительно необходимы, т.е. создает новое качество у 5 данной мельницы.

На лабораторной установке для измельчения, которая может быть трансформирована как в базовую (без использования электромагнитов), так и в предложенную

0 мельницы, были проведены сравнительные испытания по измельчению колчеданной медно-цинковой руды. На фиг.4 приведена зависимость выхода (у) материала крупности минус 0,08 мм от магнитной индукции (В)

5 в сердечниках.

Полученные результаты показывают, что при измельчении руды в базовой мельнице выход класса минус 0.08 мм составляет 57% (), а в предложенной - до 95%, т.е.

0 прирост выхода класса минус 0,08 мм достигает почти 40%.

При этом обеспечивается также возможность регулирования помола путем изменения магнитной индукции с помощью

5 электромагнитов.

Таким образом, использование данной мельницы обеспечивает повышение производительности, снижение энергозатрат и упрощение конструкции, что позволяет так0 же получить значительный экономический эффект.

Формула изобретения Электромагнитная шаровая мельница, содержащая футерованный барабан с фер5 ромагнитными шарами, источник магнитного поля, скользящие электроконтакты, узел коммутации и средства для загрузки и выгрузки материала, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительно0 сти, снижения энергозатрат и упрощения конструкции, барабан выполнен с расположенными в шахматном порядке отверстиями, а источник магнитного поля - в виде закрепленных с наружной стороны бараба5 на электромагнитов, сердечники которых размещены в отверстиях барабана и выведены под футеровку, а обмотки подключены через скользящие электроконтакты к узлу коммутации с возможностью срабатывания

0 в зоне нижней половины барабана.

7

П Ј

гЛ

vvswм

V

Фиг.З

0 qoz qov. aos &т

фи$..Ч