Мелющая загрузка для барабанных мельниц Советский патент 1982 года по МПК B02C17/20 

Изобретение относится к области измельчения полезных ископаемых и других материалов при их промышленной переработке.

Областью применения изобретения является тонкое и особо тонкое измельчение Мстериалов, при котором содержание класса - 0,071 мм в конечном продукте должно быть выше 60%,

Известна мелющая загрузка для барабанных мельниц, имеющая шарообразную форму, она выполнена с шестью симметрично расположенными сферическими впадинами с радиусом кривизны, равным или большим радиуса самого мелющего тела П.

Анализ формы данных тел и способов их взаимной укладки показывает на отсутствие возможности полного совмещения выпуклостей одних тел со впадинами других, что не позволяет реализовать предполагаемый эффект в полной мере. Вместе с этим данные тела в связи с их сложной формой (6 сферических впадин и 8 шарообразных выступов, сопрягающихся между собой) не могут быть изготовлены высокопроизводительным промышленным (например, прокаткой ) способом.

Наиболее близким техническим решением является мелющая загрузка для барабанных мельниц, включающая шаЕы 23,

Недостатком мелющей загрузки является низкая эффективность процесса измельчения в связи с тем, что шары соприкасаются только в одной точке.

Целью изобретения является повы10шение эффективности процесса измельчения путем увеличения плотности уклсщки загрузки.

Указанная цель достигается тем, что мелющая загруз.ка для барабанных

15 мельниц, включающая шары, снабжена дополнительными мелющими телами в виде многогранников, грани которых образованы вогнутыми сферическими поверхностями, причем количество мно20гогранников составляет 15-70% общего количества мелющей загрузки.

На фиг,1 изображена взаимная упаковка мелющей загрузки в аксонометрии,на фиг.2 - то же, в поперечном се25чении; на фиг. 3 - экспериментальные кривые кинетики измельчения.

На фиг. 1 показан элементарный куб пространственной упаковки смеси шаров 1 и многогранников 2 для слу30чая гранецентрированной кубической упаковки шаров. Этот вид упаковки относится к наиболее простым видам, то есть наиболее вероятным при статическом характере движения шаров в мельнице. Промежутки между шарами 1 заполняются многогранниками 2, при Чем для данного вида упаковки шаров и поставленным условиям построения модели все многогранники должны иметь форму кубика. Каждый кубик своими вогнутыми гранями соприкасается с шестью симметрично окоужакидими его шарами, каждый шар - с шестью симметрично окружающими его кубиками. Промежутки между кубиками и шара ми имеют форму медленно расширяющего зазора. Показанная упаковка обладает высокой плотностью, площадью зо контактов между телами и симметрией, допускающей повороты на 90° относительно любого ребра а элементарно го куба пространственной упаковки. На фиг.2 показано сечение одного сло укладки шаров 1 и кубиков 2. Пунктиром выделена грань приведенного на фиг. 1 куба пространственной упаковки. Простейшим видом укладки шаров является гексагональная упаковка. При этом между шарами образуются два вида пустот; в один из них может быть вписан четырехгранник (тетраэдр), в другой - восьмигранник (октаэдр). Эти виды многогранников тайже могут быть использованы в качестве мелющих тел в смеси с шарами (рас чет размерных, весовых и количественных соотношений в настойщей за.явке не приводится). Однако, как показывает практика, наиболее вероятной структурой укладки шаров при их статистическом (случайном) характере относительного движения является описанная выше гранецентрированная кубическая структура. Это подтвержда ется следуквдими наблюдениями. На практике при работе пролвдиленных барабанных мельниц при износе шаров в них наблюдается образование части скрапа { изношенных шаров) в фо ме многогранникбв, причем большинство этих многогранников имеет число граней, равное шести то есть эти кубики и грани имеют форму в виде вогнутой сферической поверхности. Размер этих кубиков в 2-3 раза меньше размера шаров,, догружаемых в мель ницу. Отсюда следует, что в условиях процесса измельчения в барабанной мельнице часть мелющих тел при своем износе естественным образом стремится приобрести такую форму, при которой вся измельчительная среда имела бы тенденцию к росту поверхности взаимного касания и плотности упаковки тел. Количество образующихся кубиков невелико до(3-5%) против вычисленного авторами значения 50% от общего количества мелющих тел. Общий вес шаров, размер которых при их износе снижается в 2-3 раза от максимального, составляет соответственно 12 и 5% от общего веса шаров в мельнице. Поскольку шаров такого размера, из которых могут образоваться требуемые кубики в мельнице, мало, то соответственно и количество кубиков не достигает оптимальной величины. Отмечается также следующая особенность образования кубиков: в мельницах I стадии при крупном исходном материале они имеют закругленные ребра и вершины, т.е. они сохраняют остатки формы шара, в мельницах последующих стадий по мере снижения разNKpa мелющих тел и частиц измельчаемого материала их грани и вершины становятся острыми . Этот естественный процесс образования многогранников при износе части шаров подтверждает правильность предпосылки о том, что измельчающая среда для тонкого помола в барабанах мельниц должна состоять из смеси тел двух различных форм, одной из которых является шар, другой многогранник с вогнутыми поверхностями. При этом обеспечивается максимально возможная поверхность взаимного касания и плотность упаковки мелющих тел. Формула изобретения Мелющая загрузка для барабанных мельниц, включающая шары, отличающаяся тем, что/ с целью повышения эффективности процесса измельчения путем увеличения плотности укладки загрузки, последняя снабжена дополнителыыми мелющими телами в виде многогранников, грани которых образованы вогнутыми сферическими поверхностями, причем количество многогранников составляет 15-70% общего количества мелющей загрузки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 376117, кл, В 02 С 17/22, 1971. 2.Ильевич А.П. Оборудование заводов силикатной промышленности. М., .Госстройизлат, 1958, с. 237 (прототип),

;

11

:к::

ff 8 fff гг f4 гб rg г0

вре yj e A ffffifjf I- t Jffe/TuVff/ffe u/cr/off/ y

J-ujffe/fbveMt/e c ecAfO г //ог0г/ л б & (pi/f.J