ФУТЕРОВКА БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ

Полезная модель относится к измельчительному оборудованию, в частности, к барабанным мельницам и может использоваться в горнообогатительной, строительной, химической и других отраслях промышленности.
Используемые для дробления и измельчения минерального сырья, например руды, барабанные мельницы содержат вращающийся от привода цилиндрический или цилиндро-конический корпус (барабан), покрытый изнутри футеровкой, которая защищает барабан, увеличивая срок его службы и за счет своей формы (профиля) способствует процессу измельчения сырья. В частности, для интенсификации соударений кусков сырья при вращении барабана футеровка может включать продольные ребра, выступающие в радиальном направлении для захвата и подъема кусков сырья - лифтеры [1].
Наибольшее распространение получили металлические футеровки, так известна футеровка барабанной мельницы, содержащая закрепленную на барабане пластичную основу, например, из углеродистой стали, в которой закреплены износостойкие вставки из высокохромистого чугуна, армированного стержнями из пластичного металла [2].
Наличие износостойких вставок позволяет замедлить износ футеровки, тем не менее, и вставки и пластичная основа изнашиваются и вся футеровка подлежит замене, что представляет собой сложную и трудоемкую операцию. Следует также отметить, что металлическая футеровка, включающая высоколегированные металлы, имеет большую массу и высокую стоимость.
В мельницах второй и третьей стадий измельчения, а также в мельницах доизмельчения с 60-х годов прошлого века стала использоваться резиновая футеровка, имеющая более длительный срок службы, особенно в мельницах мокрого измельчения.
Так известна футеровка барабанной мельницы, содержащая закрепленные на внутренней поверхности барабана упругие футеровочные плиты из резины, рабочая поверхность которых имеет волнообразный профиль с периодическими выступами, ориентированными вдоль образующей барабана [3].
Резиновая футеровка по сравнению с металлической имеет меньшую массу, дешевле и более технологична, однако срок ее службы также ограничен, и стремление его увеличить привело к появлению комбинированной футеровки [4].
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является футеровка барабанной мельницы, содержащая закрепленные на внутренней поверхности барабана упругие футеровочные плиты, между которыми расположены лифтеры из эластомерного материала, армированного пластинами из композиционных материалов [5]. Наличие в лифтерах пластин из твердых полимерных материалов с акустическим импедансом, существенно большим чем у резины, обеспечивает гашение в лифтерах внутренних напряжений, возникающих от ударной нагрузки и приводит к увеличению их долговечности. Установка в лифтерах твердых пластин, лежащих в поперечной плоскости барабана на небольшом расстоянии друг от друга, обеспечивает восприятие ударной нагрузки от крупных кусков измельчаемого материала и мелющих тел как минимум двумя пластинами одновременно, что способствует распределению нагрузки, однако в меньшей степени защищает рабочую поверхность лифтеров и упругих футеровочных плит от истирания более мелкими частицами измельчаемого материала.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в дальнейшем повышении срока службы футеровки барабанной мельницы, а технический результат, который может быть достигнут при ее реализации, заключается в снижении степени абразивного износа рабочих поверхностей всех элементов футеровки.
Для решения этой задачи и достижения указанного технического результата в футеровке барабанной мельницы, содержащей закрепленные на внутренней поверхности барабана упругие футеровочные плиты, между которыми расположены лифтеры из эластомерного материала, армированного пластинами из композиционных материалов, предлагается упругие футеровочные плиты также армировать ориентированными в радиальном направлении пластинами, армирующие футеровочные плиты и лифтеры пластины выполнить из базальтопластика, а в наружный (ориентированный внутрь барабана) слой каждой футеровочной плиты и каждого лифтера ввести в качестве наполнителя корундовую крошку.
Армирующие пластины могут быть выполнены на основе эпоксидного или полиуретанового связующего, армированного базальтовым волокном и/или полуфабрикатами из него (жгут, лента, ткань и т.п.)
Наружная, ориентированная внутрь барабана, поверхность футеровочных плит и лифтеров может быть также покрыта жестко связанной с ней базальтовой тканью, при этом футеровочные плиты и лифтеры могут быть выполнены из резины, а армирующие их элементы и наполнитель введены и закреплены в ней в процессе вулканизации.
Армирующие пластины из базальтопластика могут быть установлены в лифтерах как в продольном, так и в поперечном направлении относительно оси барабана.
Возможное конструктивное выполнение полезной модели представлено на прилагаемых чертежах.
На фиг.1 показан фрагмент поперечного сечения барабана с футеровкой.
На фиг.2 представлен вид А - верхняя часть сечения лифтера с поперечно установленными армирующими пластинами.
На фиг.3 вид А′ - вариант исполнения с продольно расположенными армирующими пластинами.
На фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.
Футеровка барабанной мельницы содержит закрепленные на внутренней поверхности барабана 1 упругие футеровочные плиты 2, между которыми расположены ориентированные в продольном направлении относительно барабана 1 лифтеры 3, выполненные из эластомерного материала, армированного пластинами 4. Упругие футеровочные плиты 2 также армированы ориентированными вдоль образующей барабана 1 пластинами 5, которые как и пластины 4 выполнены из базальтопластика, а наружный, ориентированный внутрь барабана 1, слой 6 каждой футеровочной плиты 2 и каждого лифтера 3 включает в качестве наполнителя корундовую крошку 7.
Армирующие пластины 4 и 5 выполнены из базальтопластика на основе эпоксидного или полиуретанового связующего, армированного базальтовым волокном и/или полуфабрикатами из него, такими как жгуты, ленты, препрег, ткань и т.п.
Дополнительно рабочая, ориентированная внутрь барабана 1, поверхность футеровочных плит 2 и лифтеров 3 может быть покрыта жестко связанной с ней базальтовой тканью 8.
Футеровочные плиты 2 и лифтеры 3 могут быть выполнены из резины на основе натурального или синтетических каучуков, а армирующие пластины 4 и 5 и наполнитель 7 введены и закреплены в ней в процессе вулканизации.
Ориентация армирующих пластин 4 вдоль образующей барабана 1 (фиг.3) или поперек (фиг.2), как и их геометрические параметры выбираются в зависимости от вида и характеристик измельчаемого сырья и вида процесса измельчения.
Крепление футеровочных плит 2 и лифтеров 3 на барабане 1 (на чертежах не показано) может осуществляться любым из числа известных способов, например, посредством резьбовых элементов [4], [5].
Элементы из базальта и базальтопластиков помимо высоких прочностных показателей и твердости характеризуются также высокой степенью износостойкости, высокой устойчивостью к воздействию агрессивных сред, теплостойкостью и негорючестью, поэтому их использование позволит повысить долговечность заявляемой в качестве полезной модели футеровки без существенного повышения ее стоимости.
Источники информации:
[1]. Научно-технический журнал «Горная промышленность» №1 за 2003 год, статья «Развитие систем мельничных футеровок»,
1/24.
[2]. RU, 2040341, В02С 17/22, 1992.
[3]. US, 20050116077, В02С 19/00, 2004.
[4]. US, 6036127, В02С 17/22, 2000.
[5]. RU, 1304872, В02С 17/22, 1987, (прототип).