Барабанные (шаровые) мельницы.

Данное дробильное оборудование представляет собой барабан, наполненный металлическими или чугунными шарами. Преимущественно используются для производства красок, пиротехники, керамики, мазей и эмульсий.

Патент на барабанную мельницу был зарегистрирован более 180 лет назад. Упоминания о ней имеются в энциклопедии "Промышленность и техника", датированной 1896 годом. Этот механизм описывался как эффективное приспособление для измельчения песка в стекольном производстве.

Название мельница получила от формы камеры, в которой осуществляется обработка материалов, а также по наименованию ударных элементов.

Маркировка моделей осуществляется согласно техническим условиям. Например, обозначения ШБМ 220/330 означает шаровая барабанная мельница с барабаном диаметром 2200 мм и длиной 3300 мм. Допускается также маркировка типа Ш-6. Она характеризует приведенный пример ШБМ 220/330.

Основные классификации

ь Со стальными шарами

ь С чугунными шарами

ь С шарами из других сплавов

ь С керамическими шарами

Устройство и принцип работы

Изображения:

Изобретение предназначено для измельчения твердых веществ. Барабанная мельница включает вращающийся корпус, продольные металлические лифтеры и футеровочные плиты. Каждый лифтер имеет два продольных параллельных паза, а футеровочные плиты выполнены из упругого материала и с помощью болтовых соединений уложены между лифтерами с натягом так, что боковые края футерованных плит входят в продольные пазы лифтеров, а тыльная поверхность каждой футеровочной плиты образует две продольные полости. Продольные металлические лифтеры могут быть выполнены в виде брусьев Т-образного сечения, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса своей полкой, в зоне которой выполнены продольные пазы. Изобретение позволяет повысить износостойкость футеровки мельниц с лифтерами при помоле крупных частиц.

Изобретение относится к технике измельчения твердых веществ и может быть использовано в мельницах, размалывающих, например, твердые железные руды.

Как правило, железную руду подвергают многостадийному помолу: после первого помола ее подвергают магнитной сепарации, затем подвергают повторному измельчению, затем повторной магнитной сепарации и т.д., в третий и четвертый раз до получения фракций, уже не подлежащих переделу. На всех стадиях помола используют барабанные мельницы с различной рабочей поверхностью, т.к. частицы железной руды изменяют свою крупность от 25000 до 5 мкм.

Известна барабанная мельница, защищенная свидетельством N 5539 на полезную модель "Барабанная мельница и футеровочная резиновая плита для ее футеровки", МКИ B 02 C 17/02, публ. 25.12.97.

Эта барабанная мельница имеет вращающийся корпус и футеровку, содержащую набор однотипных плит из упругого материала, установленных с натягом на внутренней поверхности цилиндрического корпуса в продольном его направлении, благодаря чему формируется непрерывная волновая рабочая поверхность мельницы. В исходном состоянии резиновая плита имеет кругложелобчатый профиль с утончением в средней части, а разность толщин средней и периферийных частей профиля резиновой плиты обуславливает высоту гребней волновой рабочей поверхности мельницы.

Недостатком данной конструкции является относительно малая высота гребней волновой рабочей поверхности мельницы, которая обеспечивает подъем только мелких частиц и не позволяет сообщать большую кинетическую энергию для размола крупных кусков руды. Следствием этого является низкая производительность и недостаточная эффективность мельницы на первых стадиях помола руды из-за преобладания процесса взаимного истирания частиц над процессами соударения.

Для размола крупных кусков применяются барабанные мельницы с лифтерами, которые позволяют захватывать и подымать их на угол 150.160^o. В частности, известна барабанная мельница, включающая корпус, установленный с возможностью вращения, футеровку внутренней поверхности корпуса и выступающие над ней продольные металлические лифтеры (В.А. Бауман, Б.В. Клушанцев и др. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций, М.:, Машиностроение, 1981 г. стр.108, 109). Данная мельница футерована стальными плитами и рекомендована для размола путем самоизмельчения (без использования мелющих тел) относительно мягких строительных материалов, т.к. стальные футеровочные плиты при взаимодействии с твердыми кусками руды и мелющими телами подвергаются быстрому износу.

Задачей изобретения является повышение износостойкости футеровки мельниц с лифтерами при помоле крупных частиц.

Задача решается тем, что в известной барабанной мельнице, включающей вращающийся корпус, продольные металлические лифтеры, равнорасположенные и жестко прикрепленные к внутренней поверхности корпуса, и футеровочные плиты, каждый лифтер снабжен двумя продольными параллельными пазами, а футеровочные плиты выполнены из упругого материала и с помощью ряда болтовых соединений, проходящих по их продольной оси, уложены между лифтерами с натягом так, что боковые края футеровочных плит входят в продольные пазы лифтеров, а тыльная поверхность каждой футеровочной плиты образует две продольные полости.

Благодаря креплению футеровочных плит с натягом и с образованием продольных полостей упругие свойства плит сохраняются и обеспечивают отталкивание падающих частиц руды и мелющих тел, что повышает долговечность футеровки и корпуса. Более того, за счет возникновения множества неопределенных траекторий отраженных частиц руды и мелющих тел увеличивается число соударений в единицу времени и повышается производительность мельницы.

Продольные металлические лифтеры выполнены в виде брусьев Т-образного сечения, прикрепленных к внутренней поверхности корпуса своей полкой, в зоне которой выполнены продольные пазы. Т-образное сечение является предпочтительным, хотя возможно применение брусьев и других сечений.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен фрагмент поперечного разреза барабанной мельницы мокрого помола; на фиг.2 - поперечное сечение лифтера; на фиг.3 схематически показано поперечное сечение футеровочной плиты до монтажа (пунктиром показано сечение этой же плиты после монтажа).

Как явствует из фиг.1, барабанная мельница содержит корпус 1, продольные металлические лифтеры 2, равнорасположенные и жестко прикрепленные к внутренней поверхности корпуса 1, и футеровочные плиты 3. Каждый лифтер 2 представляет собой брус Т-образного сечения (фиг.2). На противоположных боковых гранях лифтера 2 в зоне полки П выполнены продольные параллельные пазы 4. Лифтеры 2 прикреплены (фиг.1) своей полкой П к внутренней поверхности корпуса 1 с помощью ряда болтовых соединений 5, а футеровочные плиты 3 уложены между лифтерами 2 с натягом так, что боковые края футеровочных плит 3 входят в параллельные продольные пазы 4 лифтеров 2. При этом высота части лифтера, которая выступает над рабочей поверхностью мельницы P, не меньше диаметра мелющих шаров.

Лифтеры 2 выполнены из износоустойчивой марганцовистой стали, а футеровочные плиты 3 содержат наружный слой из монолитной износостойкой резины (либо из другого износостойкого упругого материала) и внутренний - из резины, армированной металлическим или синтетическим волокнистым кордом.

До монтажа футеровочная упругая плита 3 имеет кругложелобчатый профиль (фиг.3) с выпуклой поверхностью Р и вогнутой поверхностью Т. Для крепления футеровочных плит 3 к корпусу 1 вдоль продольной оси каждой плиты выполнен один ряд сквозных ступенчатых отверстий 6, предназначенных для болтов болтовых соединений 7 (фиг.1). При монтаже мельницы футеровочные плиты 3 устанавливаются поверхностью Т на внутреннюю поверхность корпуса 1, после чего с помощью болтовых соединений 7 среднюю часть плиты 3 притягивают к поверхности корпуса 1 до полного с ней контакта. В результате монтажа футеровочная плита 3 деформируется и ее выпуклая поверхность Р становится элементом вогнутой рабочей поверхности мельницы, изменяясь по ширине и образуя натяг между футеровочными плитами 3 и лифтерами 2. При преобразовании поверхности Р из выпуклой в вогнутую под плитой 3 образуются две пустотные полости 8, ограниченные внутренней поверхностью корпуса 1 и тыльной поверхностью Т футеровочной плиты 3.

Барабанная мельница работает следующим образом. В корпус 1 с лифтерами 2 и установленными футеровочными плитами 3 загружают рудно-шаровую смесь, т.е. руду, подлежащую размолу, и мелющие тела - шары. Мельница приводится во вращение по стрелке А. При вращении мельницы рудно-шаровая смесь за счет центробежных сил и лифтеров 2 поднимается на определенную высоту и скатывается вниз по этой поверхности, измельчаясь за счет соударений и истирания в так называемом "каскадном режиме". Сложная форма поверхности Р создает различные условия для дезинтеграции частиц в зависимости от их исходной крупности.

Лифтеры 2 поднимают шары и крупные частицы руды, которые не только падают или скатываются вниз, но и с дополнительным ускорением отбрасываются к центру, попадая на упругие участки футеровочных плит 3, образуемые пустотными полостями 8, и отражаясь от них. Это создает благоприятные условия для дробления и измельчения материала, причем мельница переводится из каскадного режима в каскадно-водопадный режим работы.

Благодаря заявляемой конструкции достигается соединение в одной мельничной системе двух процессов: дробления крупных кусков в водопадном режиме дезинтеграции и истирания мелких частиц рудной массы в каскадном режиме, что обеспечивает повышение эффективности процесса, увеличение производительности мельницы и снижение числа мельниц в технологической цепочке.

В процессе помола основные нагрузки и усилия среза испытывают металлические лифтеры 2. Благодаря Т-образному сечению лифтера вместо усилий на срез, действующих на болтовые соединения в традиционных конструкциях, на лифтер 2 воздействует опрокидывающий момент относительно оси вращения, приходящийся на край полки П. Однако этот опрокидывающий (вращающий) момент уравновешивается болтовыми соединениями 4 и 7, испытывающими при этом только осевые нагрузки.

Формула изобретения