Мелющее тело Советский патент 1981 года по МПК B02C17/20 

(54) МЕЛЮЩЕЕ ТЕЛО

Изобретение -относится к технике для тонкого измельчения твердых материалов и может быть использовано в химической, горнообогатительной и металлургической отраслях промышленности, а также в индустрии строитель ных материалов. Известно мелющее тело барабанной мельницы, включающее износостойкую оболочку, демпфирующий слой из марганцевомедного сплава и ядро из тяже лого материала, например свинца Недостатком такого тела является сложность изготовления,а также низка эффективность измельчения, выражающа яся в низком выходе мелких фракций, вследствие разрушения измельчаемого материала таким телом в результате, в основном, ударными нагрузками. Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является мелющее тело, выполненное в вид шара и содержащее два скрепленных ме ду собой элемента из материалов раз- личной плотности, один из которых, выполненньпЧ из материала с более высокой плотностью, смещен относительно центра симметрии мелкяцего тела. Смещение более тяжелого ядра позволяет увеличить истирающее и раздавливающее действие такого шара, в результате чего повышается выход мелких фракций С2. Однако, расположение ядра внутри промежуточного слоя мера не позволяет добиться значительного отклонения центра тяжести мелющего тела от центра его симметрии, что ограничивает величину получаемого эффекта. Кроме того, такое мелющее тело сложно в изготовлении. Цель изобретения - повышение эффективности измельчения. Поставленная цель достигается тем, что в мелющем теле барабанной мельницы, выполненном преимущественно в виде шара и содержащем два скрепленных между собой элемента из материаторых, вьтолненный из материала с бо лее высокой плотностью, смещен относительно центра симметрии мелющего тела, и износостойкую-оболочку, эле- менты выполнены в виде сегментов с общей хордой. Кроме того, высота сегмента, выполненного из материала более высокой плотности, определяется из выражения: }) )-- . где Т - радиус шара, о - толщина износостойкой оболочки р,, плотность материалов, из которых изготовлены соответственно больший сегмент, меньший сегмент и оболочка. При таком выполнении мелющего тела обеспечивается максимальное отклонение центра тяжести тела от его центра симметрии, что позволяет повысить эффективность измельчения при применении таких мелющих тел, вследствие уве личения доли раздавливающих и истирающих воздействий. На фиг. 1 и 2 показаны две конструкции мелющего тела; на фиг. 3 и 4 схемы действия сил при ударе о поверхность соответственно шара, центр тяжести которого совпадает с центром его симметрии, и шара разработанной конструкции. Мелющее тело содержит шаровой сегмент 1 и шаровой сегмент 2, а также износостойкую оболочку 3. Сегмент 1 выполнен из материала с более низкой плотностью, например стали, а сегмент 2 - из более плотного материала, например свинца, вольфрамокобальтового сплава и т.д. Оболочка 3 может покрывать как оба сегмента (фиг. 1), так и только один сегмент (фиг. 2). В последнем случае сегмент 1 изготавливается из материала с достаточно высокими износостойкими свойствами. Скрепление элементов тела, вьшолненных из материалов различной плотности, может быть осуществлено различньми способами, в том числе стяжками, сваркой, свинчиванием и т.д. В случае выполнения износостойкой обо лочки 3 вокруг обоих,сегментов 2 и 3 (фиг, 1) последняя является средством для скрепления элементов в единое целое. ого сегмента от центра шара составяетhr(R - ho) ГЛ.уА 1}(3R де R - радиус шара; hg - высота сегмента. Для мелющего тела (фиг. 1) относиельное отклонение центра тяжести т центра симметрии шара составляет: ,(, ТТ (p-l)tiHbto-ii) рра/Р.) РП-Р«,/РА , где Ь- - ) аМ толщина износостойкой оболочки , плотность материалов, из которых изготовлены соответственно сегмент 1, сегмент 2 и оболочка 3 . Из данного выражения ясно, что наибольшее значение Х достигается при h 1, т.е. сегмент 2 должен быть меньше полушария. Оптимальное значение h является решением уравнения f. D.) (p4)(t-w Численное решение этого уравнения. показывает, что в широком диапазоне реальных значений в, р , величина Vi близка к 1, что позволяет линеаризовать это уравнение и получить решение в виде опт:-( р Пьр„а) при этом ошибка в определении величи от диапазоне ,2 ; -tipi.i и любых значенкях р., не превьш1ает 1%. . Максимальное отклонение центра тяжести мелкнцего тела от его геоетрического центра определяется выражениемя „3 д(1 + О.ЗА) Макс JS (,125AJ (1+0,875А) д, (Я--)Ь )ъ Для практических целей следует применять более простую формулу W причем погрешность определения величиныХ„д,При этом составляет не более 5% (при тех же диапазонах изменения величины в,р , р ). В таблице приведень результаты расчета мелкицего тела при использовании для изготовления элементов тела различных материалов. В случае, если износостойкая оболочка выполняется из материала меньшей плотности, чем сегмент 1, то при веденные в таблице значения ,умень шаются на 0,25%, а значения увеличиваются на 2-4%. Если оболочка вьтблняется из боле тяжелого материала, чем сегмент , то приведенные значения h таеличиваются, а величиныЯ„.,/Я уменьшаются Из приведенных в таблице данных видно, что при использовании данного решения можно достичь смещения центр тяжести мелющего, тела от центра его симметрии практически на 5-12,.5% от .величины радиуса мелющего, тела. При использовании в барабанной мельнице шаров, центр тяжести которых совпадает с центром симметрии (фиг. З), основная часть энергии, пе редаваемой твердым измельчением мате риала, передается через удар и лишь Формула изобретения 1. Мелющее тело барабанной мельниды, вьшолненное преимущественно в виде шара и содержащее два скрепленных 76 небольшая часть энергии, пропорциональная произведению , расходуется-на сообщение раздавливакнцих и истиракицих усилий (Р - вес тела). В случае использования мелкосыпучих по данному изобретению при ударе шара возникает крутящий момент, зависящий от величины смещения центра тяжести, Наибольшее значение крутящего момента достигается при |Ьс1 О и равно , при К/и 0,12. Значение уг-. лов J, , при которых происходит существенное увеличение истирающего и раздавливакнцего действия шаровой заГрузки, находится в диапазоне arcsin 0,. arcstn 0,1 2j-74Lpi7° T.et в достаточно широком спектре углов падения, имеющих место на практике, В результате увеличения сйектра углов падения, когда наблюдается усиление раздавливающего и истирающего действия шаров, и величины этого действия происходит интенсификация процесса измельчения, выражающаяся в повьштении доли выхода мелких .фракций, что позволяет унизить удельный расход энергии на тонкое измельчение. между собой элемента из материалов различной плотности, один из которых, выполненный из материала с более высокой плотностью, смещен относительно центра симметрии мелющего тела, и из