ФУТЕРОВКА БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ
LINING OF DRUM MILL

Изобретение относится к эластомерным футеровкам барабанных мельниц и может использоваться в горно-обогатительной, строительной, химической и других отраслях промышленности.
В настоящее время в горно-рудной промышленности широкое применение получили футеровки из эластомерных материалов различных конструкций благодаря тому, что, по сравнению с металлическими футеровками, они имеют меньшую массу, больший срок эксплуатации, повышают производительность мельниц, снижают затраты электроэнергии, расход мелющих тел.
Несмотря на множество конструкций эластомерных футеровок, они делятся на два основных типа: «плита - лифтер» и «плита - плита».
Главным недостатком конструкции «плита - лифтер» является износ лифтера, проходящий в 2-3 раза быстрее, чем износ плиты, так как лифтер принимает основную нагрузку от материала (Чижик Е.Ф. Барабанные рудоизмельчительные мельницы с резиновой футеровкой, Барнаул, 2005, с.57). В результате необходимо останавливать мельницу для перефутеровки с заменой лифтеров, что увеличивает затраты на эксплуатацию мельницы и снижает ее производительность.
Известна конструкция эластомерной футеровки типа «плита - плита», элементы которой выполнены в виде многогранной призмы (см. патент UA 66387, МПК В02С 17/22, опубл. 26.12.2011, Бюл. №24, 2011 г. см. заявку на полезную модель а 2012 13225, МПК В02С 17/22, зарегистр. 20.11.2012), которые не требуют их замены в течение всего периода эксплуатации. Практика эксплуатации футеровок такого типа показала, что в зависимости от конструкции мельницы, размера кусков загружаемого продукта, размера мелющих тел, способа разгрузки, скорость износа элементов футеровки по длине мельницы разная. Так, в мельницах с центральной разгрузкой эластомерная футеровка «плита - плита» имеет наибольшую скорость износа в зоне загрузочного торца. В мельницах с разгрузкой через решетку - МШР с мелющими шарами ⌀ 80-120 мм, МГР наибольшая скорость износа футеровки наблюдается в зоне разгрузочного торца. При этом срок эксплуатации футеровки определяется состоянием элементов футеровки в зоне максимального износа. Подобный неравномерный износ имеют и эластомерные футеровки типа «плита - лифтер», и металлические футеровки.
В основу изобретения поставлена задача создать такую футеровку барабанной мельницы, в которой за счет переменной высоты элементов футеровки вдоль барабана мельницы обеспечивается одновременное достижение элементами критической степени износа, требующей их замены. В результате исключаются простои барабанной мельницы для замены отдельных элементов и обеспечивается увеличение срока эксплуатации комплекта футеровки.
Для решения задачи предложена футеровка барабанной мельницы типа «плита - плита», в которой, в зависимости от конструкции мельницы, размера кусков загружаемого продукта, наличия и размера мелющих тел, соотношение максимальной и минимальной высоты элементов футеровки может составлять от 1,1 до 2 по высоте и может изменяться по направлению. При этом сохраняется заданный изначально свободный объем барабана мельницы, так как увеличение высоты и объема элементов футеровки в одной зоне барабана компенсируется уменьшением высоты и объема элементов футеровки в другой. Высота элементов может уменьшаться от загрузочного отверстия к разгрузочному и наоборот, от разгрузочного отверстия к загрузочному.
Для обеспечения устойчивой формы волны рабочей поверхности элемента футеровки на протяжении всего периода ее эксплуатации рабочая поверхность каждого элемента образована двумя плоскостями, одна из которых горизонтальная, а другая наклонена к ней под углом в пределах 100-175°. В предпочтительном варианте соотношение горизонтальной и наклонной плоскостей рабочей поверхности по ширине составляет от 4:1 до 1:1. Указанная рабочая поверхность элементов футеровки под действием мелющей массы приобретает форму волны естественного износа и сохраняет ее в течение всего периода эксплуатации. Увеличение угла наклона более 175° снижает производительность мельницы. Уменьшение угла наклона менее 100° увеличивает скорость износа футеровки и уменьшает срок ее эксплуатации.
Устойчивая форма волны рабочей поверхности на протяжении всего периода эксплуатации футеровки может обеспечиваться и тем, что элементы футеровки выполнены в виде многогранной призмы, боковые поверхности которой состоят из двух граней, расположенных под углом друг к другу, и имеют паз в месте соединения их с основой, причем углы между гранями боковых поверхностей превышают 90°. Такая форма поверхности элементов футеровки наиболее близка к форме волны их естественного износа и приводит к равномерному износу всех частей рабочей поверхности футеровки и, соответственно, к увеличению срока эксплуатации.
Возможность выполнения рабочей поверхности не ограничивается указанными примерами.
Предложенное изобретение - эластомерная футеровка - поясняется чертежами:
на Фиг.1 изображена схема барабана мельницы с разгрузкой через решетку,
на Фиг.2 изображена схема барабана мельницы с центральной разгрузкой,
на Фиг.3, 4 изображены элементы футеровки.
Барабан 1 мельницы МГР, МШР имеет загрузочный торец 2, разгрузочный торец 3, разгрузочную решетку 8 и элементы футеровки 4, 5, 6, 7 с высотой H1, Н2, Н3, Н4, где Н1≤Н2≤Н3≤Н4.
Угол α=100÷175 градусов.
Элементы футеровки одной высоты расположены по окружности барабана мельницы.
Данный пример футеровки с количеством элементов четыре никак не ограничивает возможность выполнения футеровки, а приведен только для наглядности. Таких элементов должно быть не менее двух.
При работе барабанной мельницы МГР, МШР с разгрузкой через решетку (фиг.1) наибольшая скорость износа футеровки наблюдается в зоне разгрузочного торца 3, поэтому высота элементов футеровки в этой зоне максимальна. В мельницах МГР соотношение высоты элементов футеровки по длине барабана может составлять 1,2-1,6, а в мельницах МШР с шарами ⌀ 80-120, имеющих максимальную скорость износа, соотношение высоты элементов футеровки по длине барабана может составлять 1,4-2,0.
При работе барабанной мельницы с центральной разгрузкой (фиг.2) наибольшая скорость износа футеровки наблюдается в зоне загрузочного торца, поэтому высота элементов футеровки в этой зоне максимальная, а в направлении к области разгрузочного торца высота элементов футеровки уменьшается соответственно к снижению скорости износа футеровки. При использовании мелющих тел - шаров ⌀ 40-60 мм, цильпебсов, соотношение высоты элементов футеровки по длине барабана может составлять 1,2-1,4.
Поэтому подбор высоты элементов футеровки по зонам барабана мельницы и конструкции их рабочей поверхности в соответствии с конструкцией мельницы, мелющими телами, скоростью износа их по длине барабана позволяет оптимизировать конструкцию элементов футеровки через соотношение «скорость износа - высота элемента, конструкция его рабочей поверхности» и увеличить время эксплуатации футеровки.