БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА

Заявляемая полезная модель относится к рудоразмольному оборудованию, а именно к стержневым мельницам, и может быть использована в горнообогатительной, строительной, химической и другой отрасли, где требуется измельчение твердых материалов.
Разработчики вышеуказанного оборудования стремятся к увеличению срока службы футеровок рудоразмольных мельниц.
Так, известна барабанная мельница, содержащая барабан, который фактически совмещает в себе корпус и футеровку, загруженный мелющими телами. Барабан состоит из нанизанных на трубы накаченных автомобильных арочных или пневматических шин, примыкающих торцами по окружности друг к другу, сжатых между торцовыми стенками барабана, а вентили камер пропущены через продольные щели в трубах и снабжены шлангами, подвешенными к одному краю трубы (см. авторское свидетельство РФ №1473842 «Барабанная мельница», МПК-4: В 02 С 17/18, заявл. 04.03.1986 г.). При работе мельницы, благодаря образованию внутренней формы барабана в виде сопряженных дугообразных поверхностей с выпуклостью внутрь барабана, обеспечивается хороший захват и подъем шаров с пульсацией их движения без применения малонадежных лифтеров. Это обеспечивает интенсификацию процесса помола. Известная конструкция обладает к тому же улучшенной ремонтопригодностью, т.к. после первого износа все шины просто поворачивают на 180°. При износе одной из шин - ее разрезают, вынимают, а остальные сдвигают в сторону удаленной шины. Новую шину надевают на трубу с краю.
Однако, рассмотренная барабанная мельница не получила широкого распространения, т.к. материал шин - резина быстро изнашивается и требует частого ремонта.
Наиболее близкой по существенным признакам, достигаемому эффекту к заявляемому устройству и выбранной в качестве прототипа является барабанная мельница, содержащая цилиндрический корпус, в котором выполнена образованная замкнутыми в соосные кольца футеровочными плитами рабочая камера, а внутренняя поверхность каждого футеровочного кольца выполнена с
кривизной, близкой к дуге эллипса, и с радиусом кривизны, превышающим радиус закругления угловых участков (см. патент СССР №1138006 «Барабанная мельница», МПК-4: В 02 С 17/18, конвенционный приоритет 21.05.79 г., Австрия). В известной барабанной мельнице имеются футеровочные плиты двух видов: одни из них содержат дробильную поверхность предпочтительно эллиптической формы, тогда как вторые имеют форму отрезков цилиндра, если смотреть в аксиальном направлении, и преимущественно плоскую дробильную поверхность. Но эти вторые наклонены относительно друг друга так, что их дробильные поверхности образуют в поперечном сечении прерывистую линию, приближающуюся к форме дуги эллипса. После монтажа футеровочных плит образуется рабочая камера многоугольного поперечного сечения со скругленными углами и криволинейньми сторонами.
Конструкция прототипа обладает более высокой износостойкостью футеровки, нежели в вышеприведенном аналоге, и обеспечивает упрощенную замену изношенных футеровочных плит. Однако износостойкость все-таки недостаточна. Кроме того, известная барабанная мельница конструктивно сложна: как за счет сложности изготовления отдельных футеровочных плит, так и в целом всей конструкции.
Задачей полезной модели является повышение износостойкости и упрощение конструкции барабанной мельницы.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является оптимизация конструкции, обеспечиваемая конструктивной однотипностью футеровочных плит, и наличием в них износостойких вставок с уменьшенной концентрацией внутренних напряжений при ударе по ним мелющих тел.
Указанная задача достигается тем, что в известной барабанной мельнице, содержащей цилиндрический корпус, в котором выполнена образованная замкнутыми в соосные кольца футеровочными плитами рабочая камера, загруженная мелющими телами, причем рабочая поверхность каждого футеровочного кольца выполнена с кривизной, согласно полезной модели, футеровочные плиты выполнены в поперечном сечении с одинаковой рабочей волнообразной поверхностью и снабжены износостойкими вставками в виде стержней с шаровыми вершинами, выступающими над рабочей поверхностью
футеровочных плит, при этом вставки жестко закреплены на футеровочных плитах и расположены рядами.
Футеровочная плита может представлять собой комбинированную отливку из стальной основы и износостойких вставок из высокохромистого чугуна.
Износостойкие вставки могут иметь форму конуса, усеченного к вершине.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что заявляемая полезная модель неизвестна, а, следовательно, соответствует критерию «новизна».
Заявляемая барабанная мельница может быть изготовлена на машиностроительных предприятиях с использованием стандартного отечественного или импортного оборудования, известных технологий и материалов.
Таким образом, заявляемая барабанная мельница соответствует критерию «промышленная применимость».
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Поверхность футеровочных плит выполнена волнообразной, и, следовательно, эту волну повторяет траектория вершин износостойких вставок. Размалываемый материал и мелющие тела попадают на вершины последних и отбрасываются в разные стороны и с разной силой, в зависимости от величины высоты вставки относительно барабана. Создается увеличенная турбулентность движения мелющих тел и размалываемого материала, что в дальнейшем смягчает силу удара на шаровые вершины износостойких вставок, уменьшая их износ. При этом достигается уменьшение скольжения материала по футеровочным плитам, что снижает и делает более равномерным износ их поверхностей, продлевая срок их службы. Количество износостойких вставок, а значит и расстояния между ними, могут изменяться в зависимости от размеров кусков руды, угла атаки и скорости абразивных масс. Используется принцип Шарпи в макрообъемах всей детали при экспериментальном подборе числа вставок.
Заявляемая полезная модель представлена на чертежах:
Фиг.1 - Поперечное сечение барабана;
Фиг.2 - Вид сверху на футеровочную плиту;
Фиг.3 - Разрез А-А фиг.2.
Барабанная мельница 1, содержащая цилиндрический корпус с рабочей камерой, образованной замкнутыми в соосные кольца футеровочными плитами 2 с волнообразной поверхностью в поперечном сечении. Каждая из плит 2 снабжена износостойкими вставками 3 с шаровыми вершинами 4, выступающими над рабочей поверхностью футеровочных плит 2. В случае выполнения футеровочной плиты 2 способом комбинированной отливки, основа 5 изготовлена из стали, а вставки 3 - из высокохромистого чугуна. Для лучшего закрепления на плите 2 вставки 3 выполнены в форме конуса, усеченного к вершине 4. Износостойкие вставки 3 на плите 2 расположены рядами, параллельными между собой и относительно короткой и длинной сторон футеровочной плиты 2. Количество вставок 3, а значит и расстояния между ними, могут изменяться в зависимости от размеров кусков руды, угла атаки и скорости абразивных масс. На каждой плите 2 предусмотрены отверстия 6 под болты (на черт. не показаны), предназначенные для крепления футеровочных плит 2 к корпусу барабана мельницы 1.
Заявляемую полезную модель используют следующим образом.
В барабанную мельницу 1, установленную наклонно и заполненную мелющими телами, в загрузочную воронку загружают куски материала, которые необходимо размолоть на более мелкие фракции. При непрерывном вращении мельницы и непрерывной подаче материала его куски и мелющие тела свободно перекатываются слева направо в рабочей камере. Происходит размол материала, который самотеком выходит из мельницы с противоположной стороны.
Преимущества заявляемой барабанной мельницы:
- повышенная износостойкость футеровочных плит;
- простота конструкции за счет однотипности футеровочных плит;
- удешевление стоимости изготовления;
- увеличение межремонтного срока эксплуатации мельницы;
- высокая ремонтопригодность;
- надежность в эксплуатации.