КОНСТРУКЦИЯ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ

Полезная модель предназначена для измельчения сырья в производстве строительных и других материалов, и в частности, может найти применение в лабораторной практике.
Известна конструкция шаровой мельницы (патент RU №79803, МПК В02С 17/22), включающая футеровку барабана, выполненную в виде бронеплит с установленными между ними лифтерами, имеющими переменную высоту, которая уменьшается от загрузочного к разгрузочному концам мельницы.
Указанная конструкция мельницы имеет многочисленный набор типоразмеров лифтеров, сложна в изготовлении и ремонте. Она не обеспечивает в полной мере возможности ударного измельчения материала поскольку шары, захваченные плоскими поверхностями лифтеров, оказываются слишком рано в неустойчивом положении и преждевременно скатываются с них.
Известна конструкция шаровой мельницы (патент RU №2021021, МПК В02С 17/22), включающая спиральные выступы и впадины на плитах футеровки барабана.
Указанная конструкция мельницы не обеспечивает в полной мере возможности ударного измельчения материала поскольку шары, захваченные выступами, оказываются слишком рано в неустойчивом положении и преждевременно скатываются из впадин.
Известная конструкция шаровой мельницы (патент RU №95557, МПК В02С 17/22), принятая за прототип, имеет пластинчатые лифтеры, установленные по внутренней поверхности барабана в швах между плитами футеровки и ориентированные вдоль образующей барабана.
Указанная конструкция мельницы сложна в изготовлении и при ремонте. При работе мельница не обеспечивает в полной мере возможности ударного измельчения материала поскольку шары, захваченные плоской полкой лифтера, оказываются слишком рано в неустойчивом положении и срываются с полки, когда она еще не вышла достаточно близко к верхней точке барабана (к зениту).
Технический результат полезной модели заключается в упрощении ее конструкции и в повышении производительности мельницы за счет усиления ударной составляющей процесса измельчения. Технический результат достигается тем, что мельница содержит стержневые лифтеры круглого профиля, установленные симметрично относительно осей поперечника барабана и в направлении его образующей. При этом лифтеры зафиксированы в торцах барабана с зазором по отношению к его внутренней образующей, имеющим величину не более среднего диаметра мелющих тел.
На фиг. показан пример конструкции шаровой мельницы в разрезе с тремя лифтерами.
В барабане 1 (фиг.) содержатся лифтеры 2 в виде стержней круглого профиля, установленных неподвижно и симметрично относительно осей поперечника барабана и зафиксированных в торцах барабана. При этом зазор между внутренней поверхностью барабана 1 и лифтерами 2 не превышает средний диаметр мелющих тел.
Работает конструкция шаровой мельницы следующим образом. Загруженное сырье и мелющие тела (загрузка) под действием центробежной силы прижимаются к поверхности барабана и после подъема на определенную высоту падают вниз. При этом измельчение сырья частично происходит как и в прототипе за счет истирания и за счет ударного разрушения частиц шарами. Однако, в отличие от прототипа, значительная часть шаров, попавшаяся в зазор между внутренней поверхностью барабана и лифтером, будет сброшена позже, чем основной поток загрузки, причем произойдет это, когда лифтер подойдет значительно ближе к зениту. Последнее воздействие является наиболее эффективным, поскольку как за счет большей высоты падения, так и за счет менее плотной среды эти шары будут внедряться в загрузку в напольной части барабана со значительно большей скоростью и энергией. Тем самым усиливается ударная составляющая процесса измельчения.
-1
Предложенную конструкцию шаровой мельницы испытывают в лабораторных условиях. Шаровая мельница имеет стальной барабан с внутренним диаметром 160 мм и длиной 175 мм. Частота вращения составляет 0,28 с. Масса сырья в виде известняка, имеющего твердость 4 по шкале МООСа, составляет 0,4 кг. Крупность исходного сырья по остатку на сите с отверстиями 1,25 мм составляет 1%. Масса шаров из твердого железоуглеродистого сплава 1,55 кг. Число установленных лифтеров 3.
Эффективность работы мельницы по исходному варианту и по варианту с тремя установленными лифтерами сопоставляют по достигнутой тонкости помола сырья за период 3 ч и по затратам времени для достижения требуемой тонкости помола 15%, определяемой по остатку на сите №008 (таблица).
Таблица
Конструкция мельницы
Остаток на сите №008 после помола в течение 3 ч, мас.%
Затраты времени для помола сырья до остатка 15% на сите №008, ч
Без лифтеров
25
7
С тремя лифтерами
18
4
Проверка в процессе изготовления, испытаний и 100 ч работы предлагаемой конструкции шаровой мельницы показала, что она проста в изготовлении, надежна в работе и позволяет существенно повысить параметры ее производительности.