Истирающий элемент шаровых мельниц

Полезная модель относится к горнодобывающей промышленности и может быть использована на второй и третьей стадиях измельчения минерального сырья в шаровых мельницах обогатительных фабрик.
Известно устройство для измельчения минерального сырья выполненное в виде шара с симметрично расположенными полусферическими углублениями, радиусы которых выполнены равными радиусу истирающего элемента (см. патент SU №1731276 А1 В02С 17/20).
Недостатком известного устройства является ограниченность диапазона углублений на поверхности и высокий износ, обусловленный большим количеством полусферических углублений. Сниженный срок эксплуатации с сохранением первоначальной формы до перехода к форме шара.
Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является истирающий элемент шаровых мельниц, выполненный в виде шара с симметрично расположенными четырнадцатью полусферическими углублениями, с установленным диапазоном глубины, минимальное значение которой обусловлено отсутствием вырождения углубления в площадку, а максимальное - ограничением площади шара (см. патент SU №1731276 А1 В02С 17/20).
Недостатком является сложность и низкая надежность оборудования по изготовлению истирающего элемента, вызванные необходимостью реализации пластической деформации индивидуально для каждого элемента в семи плоскостях. Значительный диапазон показателей напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя, возникающих вследствие механического воздействия при изготовлении, что приводит к неравномерности износа истирающего элемента и снижению эффективности процесса измельчения.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в снижении энергетических и материальных затрат на процесс измельчения минерального сырья.
Техническая задача решается тем, что в известное устройство, выполненное в виде шара с симметрично расположенными полусферическими углублениями, радиусы r которых выполнены равными радиусу R истирающего элемента, отличающееся тем, что с целью повышения эффективности измельчения за счет улучшения условий воздействия на измельчаемый материал радиус переходов S от выпуклой поверхности истирающего элемента к вогнутой поверхности тела S выполнен равным максимальному размеру частиц минерального сырья подаваемого питания.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен истирающий элемент шаровых мельниц - 1с симметрично расположенными полусферическими углублениями - 2.
Заявленное устройство представляет собой шар с шестью полусферическими углублениями, глубиной h, которая определяется величиной гранулометрического состава минерального сырья подаваемого питания и обеспечивается соотношением длины дуги L вогнутой поверхности к длине дуги b выпуклой поверхности лежащим в диапазоне значений от 0,5 до 1,5.
Устройство работает следующим образом.
При вращении барабана мельницы истирающие элементы и минеральное сырье поворачивается на определенный угол, что приводит их к движению по замкнутой траектории. Работа, направленная на истирание минерального сырья обеспечивается истирающими элементами 1 (фиг. 1) от нижней части барабана и вдоль внутренней поверхности барабана до точки отрыва от нее. При переходе большинства слоев измельчаемых тел с круговой на параболическую траекторию обеспечивается дробление минерального сырья за счет падения истирающих элементов 1 (фиг. 1). За счет наличия на поверхности истирающего элемента 1 полусферических углублений 2 (фиг. 1), подобранных в соответствии с гранулометрическим составом минерального сырья, обеспечивается одновременное дробление и истирание. Это выполняется за счет большей поверхности контакта минерального сырья и истирающего элемента, а так же вероятности попадания в полусферические углубления фракций минерального сырья. Что обеспечивает наиболее интенсивное взаимодействие истирающих элементов и минерального сырья.
Таким образом, заявляемое устройство, обладает более высокой эффективностью за счет увеличенной площади рабочей поверхности на истирание и полезной работы на измельчение при непосредственном контакте в результате падения в каскадном и водопадном режиме работы шаровой мельницы.