ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ МЕЛЬНИЦА

Предполагаемое изобретение относится к измельчению твердых горных пород, а именно к устройствам истирающего действия и может быть использовано при переработке минерального сырья, например, кимберлитовой руды.
Известна конструкция горизонтальная мельница самоизмельчения, содержащая установленный с возможностью вращения барабан с расположенным внутри тормозящим устройством [1].
Недостатком данной конструкции является небольшая зона дезинтеграции самоизмельчением материала, ограниченная областью между кромками молотков и примыкающей к ним внутренней поверхностью барабана. При этом не измельченный крупный материал накапливается на тыльной стороне молотков, образуя "застойную" зону.
Наиболее близкой по техническому решению является горизонтальная мельница самоизмельчения содержащая установленный с возможностью вращения барабан с расположенным внутри тормозящим устройством, одна торцевая часть барабана выполнена открытой для разгрузки измельченного материала, а тормозящее устройство имеет вид полого цилиндра с загрузочной цапфой, установленного с возможностью противоположного вращения относительно барабана, при этом внутренняя и наружная рабочие поверхности цилиндра имеют винтовые ребра для перемещения материала, а внутренняя рабочая поверхность барабана имеет такие же ребра с противоположной направленностью винтовой линии, при этом ось барабана наклонена под углом к горизонту [2].
Недостатком данной мельницы является недостаточная эффективность измельчения материала из-за накопления мелких фракций измельченного материала в рабочей камере мельницы, а так же снижение эффективности при дезинтеграции материала с повышенной влажностью.
Задачей изобретения является повышение эффективности разрушения кимберлитовой руды нагрузками, исключающими ударные воздействия для сохранения кристаллов алмазов, при максимальном использовании твердых фракций материала для измельчения, путем задержки их в рабочей зоне мельницы и своевременном выводе из процесса мелких, фракций.
Повышение эффективности измельчения достигается тем, что в предлагаемой горизонтальной мельнице, содержащей установленный с возможностью вращения барабан с расположенным внутри тормозящим устройством, одна торцевая часть барабана выполнена открытой для разгрузки измельченного материала, а тормозящее устройство имеет вид полого цилиндра с загрузочной цапфой, установленного с возможностью противоположного вращения относительно барабана, при этом наружная рабочая поверхность цилиндра имеет винтовые ребра для перемещения материала, отличающаяся тем, что для вывода мелких пустых пород из рабочей камеры между барабаном и цилиндром установлен разгрузочный лифтер в виде черпакового устройства, при этом в рабочей камере внутреннего цилиндра размещены патрубок для подачи воды и измельчающие тела, например, стержни.
Заявляемая горизонтальная мельница в отличие от аналога [1], где в предлагаемой конструкции тормозящее устройство выполнено в виде противоположно вращающегося цилиндра, что дает повышение относительной скорости перетирающихся слоев рабочей зоне мельницы, за счет чего увеличивается эффективность работы. Кроме того, в предлагаемой мельнице не образуются мертвые зоны, где накапливается материал, например на тыльной стороне тормозящего устройства выполненного из молотков. В работающей мельнице весь материал находится в состоянии истирания. Этим достигается эффективность дезинтеграции в целом. Таким образом, заявляемая горизонтальная мельница соответствует критерию изобретения "новизна".
Известны технические решения, в частности у прототипа [2], в котором так же одна торцевая часть вращающегося барабана выполнена открытой для разгрузки измельченного материала, а тормозящее устройство выполнено в виде противоположно вращающегося цилиндра. Однако, в заявляемом решении предлагается для повышения эффективности измельчения добавить в полый вращающийся цилиндр измельчающие тела, например, стержни, объемом не превышающим 15% от объема цилиндра, что позволит повысить степень измельчения материла, за счет измельчения материала по всей длине рабочей камеры. При этом предполагается, что мельница будет работать в мокром режиме, что позволит своевременно удалять образующиеся шламовые материалы и выводить их из процесса с помощью установленного в выпускном конце цилиндра лифтера. Предлагаемые решения позволят существенно повысить эффективность измельчения. Таким образом, сравнительный анализ позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень.
На фиг.1 изображен общий вид горизонтальной мельницы.
Горизонтальная мельница содержит установленный с возможностью вращения барабан 1 с расположенным внутри тормозящим устройством, имеющим вид полого цилиндра 2, опоры 3 и 4, приводы 5 и 6 с редукторами. Одна торцевая часть барабана выполнена открытой для разгрузки измельченного материала. Барабан получает вращение от привода 5 через зубчатый венец 7. Внутренняя поверхность барабана футерована и имеет ребра 8, расположенные вдоль образующей барабана, и ребра 9, уложенные в виде винтовой линии, которые при вращении барабана перемещают материал на разгрузку. Ось барабана наклонена под углом к горизонту. В рабочей камере цилиндра 2 имеются стержневые измельчающие тела 10. Выпускной конец цилиндра имеет перфорированные отверстия, для пропуска измельченного материла и для удержания измельчающих тел в рабочей камере. Наружная рабочая поверхность цилиндра 2 имеет винтовые ребра 11 для перемещения материала, смонтированные таким образом, что при его вращении ребра 11 возвращают назад неразрушенные фракции. Ребра, расположенные на внутренней рабочей поверхности барабана, имеют противоположную направленность винтовой линии. Полый цилиндр 2 выполнен с загрузочной цапфой 12. Шламы удаляются вместе с водой через лифтер 13.
Горизонтальная винтовая мельница работает следующим образом.
Исходный материал из цапфы 12 поступает во внутреннюю полость цилиндра 2 и перемещается вниз по уклону в рабочую зону. В рабочей зоне материал накапливается, при этом интенсивно перетирается между собой и стержневыми измельчающими телами 10. Накопление материала, его сжатие и перемешивание приводят к образованию многочисленных локальных зон сжатия и растяжения, способствующих разрушению материала. Измельченный материал и неразрушенные прочные частицы, в том числе и алмазы, захватываются винтовыми ребрами 9 и продвигаются в сторону разгрузки. Так как нижний промежуток между барабаном и цилиндром заполнен частицами, а винтовые ребра 11 перемещают материал назад, на этом участке также продолжается интенсивное истирание и измельчение частиц. Мелкие фракции пустой породы удаляются через лифтер 13.