Мельница для измельчения материалов Советский патент 1992 года по МПК B02C19/18 

фиг.1

I-1 .обр&тенис о чос-пся к измельчение MPTitpusnos. а MMir Ho к мельницам для иэ;.Ч ЛЛЧОНИЯ М8ГЙ; JR. С МГ.Н-И НЫг И СОМпомопйм.и, и мо.ч- -j; использовано в мсг. члургичеср.О1. . дружх отраслях промышленности.

Цс-ль изобрцм-г 1я повышенi -э селективности измелш «ия за счет улучшения выделения магнитных ьомпоненгоп.

На фиг.1 cxe-f- ii .-.чески показом бэрэбан мйльниц ы и расположение магнитных по- люсог. пластин и поп гримом сечении, а также направление .ча.-икания магнитного потока этихполюсов: нз фиг.2 - расположение цилиндрические пластин постоянных магнитов на ьнутрончей поверхности бара- бзна; на фш.З - сплошная цилиндрическая магнитная пластика; на фиг.4 - составная; на фит .5 - крепление цилиндрических пластин из постоянных магнитов к барабану мельницы; на фиг.б - з-звисимости показателя селективности измельчения (в отн.ед) от коэффициента заполнения мельницы мелющими тепами.

Мельница дг,я измельчения магнитных материалов содержит ферромагнитный ци: линдрический бгрзбзн 1, футерованный постоянными магнитами 2. покрывающими всю внутреннюю поверхность барабана 1 сплошным слоем и мелющие тела 3. Постоянные магниты 2 выполнены в виде цилиндрических пластин 4 и 5 разной полярности, которые состыкованы вдоль образующих 6 (фиг.2). Каждая цилиндрическая пластина 4 или 5 имеет радиус кривизны, совпадающий с радиусом барабана 1, а-длина дуги I (фиг.З) выбрана из условий 1 -- К л R. где К - коэффициент пропорциональности, при этом К 1 для . К - 0.5 для 20% р 40%. R - радиус барабана, мм, р- коэффициент заполнения мельницы мелющими телами. %. На внутренней поверхности 1 укладывается 2/К цилиндрических пластин 4 и 5.полярность которых чередуется вдоль окружности барабана 1. Цилиндрические пластины 4 к 5 могут быть выполнены сплошными (фиг.З) или могут быть набраны из м.ягнитных элементов 1 одной полярности состыкованных между собой s цилиндрическую пластину 4 (фиг.4).

Цилиндрические пластины 4 и 5 могут быть закреплены ча внутренней поверхности Ферромагнитного барабана 1 как за счет магнитных сил сцспгениа. так и с помощью специальных немагнитной природы. В зависимости от прочностных свойств постоянных мамипов 2 они могут быть защищены, например, резиновым протектором 8 (фиг.5)

0

5

0

Мелышц: , иьмель -пимя материалов. с од г-р я щи .огцин ые компоненты работает следу и1. ;и|.1 обр. оом.

При врящении бйрйГи на 1 напряженности магнитного пол в ойьйме мельницы непреры яо .Ц няегся по вели-шне. так и по нзпр,эвлению. Однако, в объеме ферромагнитных мелющих тел 3. в частности в зоне измепьчечия. направление замыкания магнитного потока цилиндрическими пластинами протиыопсло/кной полярности 4 и 5. охватывающими колющую з грузку совпадает с направлением дпижения мелющих.тел 3 (фиг.1). Условие замыкания магнитного потока через обьем феррома нитных мелющих ел 3 в уклззн- ном направлении выполняется в /побои момент времени в зоне измельчения по всей длине мельницы. Такой характер замыкания магнитного потока приводит к тому, что в точках контакта мелющих тел 3 создается неоднородное магнитное поле высокой напряженности, а которое затягиваются и там разрушаются частицы, содержащие магнит- 5 ные компоненты. При этом, вероятность их разрушения, по сравнению с немагнитными частицами, возрастает. Кроме того, в этих условиях увеличивается и полнота раскрытия магнитных компонентов при разрушении частиц их содержащих.

Испытания устройства были проведены на лабораторной шаровой мельнице диаметром 330 м (R - 165 мм). Коэффициент заполнения мельницы мелющими телами (/) изменяли от 20% до 60%. Цилиндрические пластины 4 и 5 слоя футеровки набирались из постоянных магнитов высотой 8Б мм и длиной дуги 65 мм. Скорость вращения мельницы - 0.82 п кр. В качестве ферромагнитных мелющих тел использовались стальные шары диаметром 22 мм. Корпус мельницы также изготовлен из стали (ст.З). Измельчались продукты железной руды Чарского месторождения, представленные преимущественно сростками магнетита с нерудными минералами в крупности - 0.4 0,1 мм. После измельчения в течение 10 мин, продукты подвергались ситовому и магнитному анализу, а также химическому анализу для определения массовой доли железа Се- лектиэность измельчения оценивалась по степени селективности разрушения (А) и полноте раскрытия (В) по Формуле

А 2. ,00%: Вгде а. Д./,к - массовая доле елеча соответственно в исходной рудо измельченном продукте 1-го кпзсса .р,-пности в концентрате выдепр.чного иэ продукта этой крупно0

5

0

5

0

5

100%

сти. % Ре0бщ.. fir - теоретическая массовая доля железа в магнитном компоненте (магнетите), равная 72,4 % Ре0бщ.

Массовая доля железа в исходном продукте составляла 35.6 % Реобщ. Результаты испытаний приведены на фиг.6 и в таблице.

Анализ кривых фиг.6 показывает, что при более эффективно применение футеровки с длиной дуги элемента 520 мм (полозина длины окрухности), а в диапазоне 20% - 260 мм (четверть длины окружности).

Математическое выражение для длины дуги цилиндрической пластины было получено путем обработки экспериментальных зависимостей относительно измельчения селективности измельчения от коэффициента -заполнения мельницы мелющими телами (у))при различных значениях (дискретно меняющихся) длины дуги (I).

На фиг.6 представлены некоторые из этих зависимостей, 1-я - при длине дуги I, составляющей половину длины окружности барабана. 2-я - при длине дуги I, составляющей 0,25 длины окружности барабана.

Пунктирной линией обозначен ход зависимостей за пределами практически значимого диапазона изменения коэффициента заполнения мельницы, изменяющегося в диапазоне 20-60%. Следует отметить, что были также получены аналогичные зависимости при (2лгР)и1 1/8 (2 л R ). ко они не представлены на фиг.6. поскольку увеличение селективности измельчения при этих длинах дуг в указанном диапазоне близко к нулю. Однако анализ показал, что все зависимости имеют экстремальный характер, при этом можно указать диапазоны изменения р, в рамках которых наибог.ее эффективен выбор той или иной дуги цилиндрической пластины. При этом гранитные значения у. определенные графически по экспериментальным зависимостям составили 40%, 20%, 13,3%, 10%.

Зависимость длины дуги I от плотности заполнения мельницы, при которой измельчение наиболее эффективно, представлена на кривой 3 фиг.6. Последняя показывает. что при I - 0.5 (2 л R ) измельчение наиболее эффективно для всех у 40%, а при {° 0,25 ( 2 л R ) эффективность измельчения максимальна в диапазоне 20% р 40%.

Граничное значение (п диапазоне 20- 60%)состаплдет40%.

Дальнейшее уменьшение длимы дуги I становится эффективным только при меньших значениях р ; ( I - 1/6 ( 2 л R ) при 13.3% ) 2 0 %; I - 1/8 ( 2 ;r R ) п р и 10% .3%

Таким образом, выражение I К :fR ,при К 1 для 40 % % и К 0,5 для

20 % р 40 %,однозначно указыоает на длину дуги цилиндрических пластин, а также па необходимое количество их при любом известном значении (или диапазона изменения) коэффициента заполнения

мельницы мелющими телами. Однако оно значимо (и проверено) и имеет практическое значение в указанном диапазоне изменения от 20% до 60% и при указанных значениях коэффициента К.

Результаты таблицы показывают, что предлагаемая мельницэ по сравнению с прототипом позволяет повысить селективность измельчения материала. Так. избирательность измельчения возрастает на

26.9%, а полнота раскрытия - на 6.6%, что соответствует повышению массовой доли железа в концентрате на 2.3%.

Формула изобретения

1. Мельница для измельчения материалов с магнитными компонентами, вкпючаю- щая барабан с мелющими телами, и футеровку из постоянных магнитов, полярность которых чередуется по окружности барабана, отличающаяся тем. что. с

целью повышения селективности измельчения за счет улучшения выделения магнитных компонентов, постоянные магниты выполнены в виде цилиндрических пластин, каждая из которых имеет одну полярность

вдоль образующей барабана, при этом пластины состыкованы между собой по образующим, а длина дуги каждой пластины выбрана из условия I К яЯ. где I - длина дуги цилиндрической пластины, мм;

к - коэффициент пропорциональности, который равен 1 при условии 40% 60% и равен 0,5 при условии 20% .

R - радиус барабана, мм;

р- коэффициент заполнения мельницы мелющими телами, %.

2. Мельница по п. 1.отличающаяся тем, что барабан и мелющие тела выполнены из ферромагнитного материала.

Фаг.1

Изобретение относится к измельчению материалов, а именно к мельницам для измельчения материалов с магнитными компонентами, и обеспечивает повышение селективности измельчения за счет улучшения выделения магнитных комлонентоз. Мельница содержит барабан 1 с мелющими телами 3. Барабан 1 футерован постоянными магнитами 2, выполненными в виде цилиндрических пластин, каждая из которых имеет одну полярность вдоль образующей барабана 1, а полярность пластин чередуется по окружности барабана 1. Пластины со- стыкоо аны между собой по образующим, а длина дуги каждой пластины выбраны из условия I Ктг R. где I - длина дуги пластины, мм; R - радиус барабана, мм; К - коэффициент пропорциональности, который равен 1 при условии 40% р 60% и равен 0,5 при условии 20% р 40%; ф- коэффициент заполнения мельницы мелющими телами. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.. 6 ил. Ш С

Фиг.З

Фиг4

Фиг.5

.;И:; tai

.«y Q

Ј040 66 QO WO

Козфсричиёнт )нени# пЪА&мицы tfQJwujUHfj тоявцн , %

Фиг.6 .:-.