ПРОТИВОКАСКАДНАЯ ИЗНОСОСТОЙКАЯ ФУТЕРОВКА БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ
COUNTER-CASCADE WEAR-RESISTANT LINING OF DRUM MILLS

Изобретение относится к технике измельчения материалов, в частности к футеровкам барабанных мельниц, и может быть использовано в горнодобывающей, химической и строительной промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности процесса измельчения и увеличение стойкости футеровки.
Из предшествующего уровня техники известна футеровка (SU 1768292, опубликовано 15.10.1992), профиль которой выполнен с чередованием плит одинаковой высоты с плитами, высота которых плавно увеличивается против направления вращения барабана. В такой мельнице в отличие от режима с ровными плитами, режим подъема и падения мелющих тел и материала резко меняется на плитах увеличенной высоты при достаточной их работоспособности, т.к. на них материал не падает. Недостатком является наличие мертвых зон, в которых не происходит измельчения, от воздействия ровных плит при вращении барабана. Мелющие тела и материал падают по траекториям, аналогичным обычным мельницам в каскадном режиме.
Также известна противоизносная резиновая футеровка (SU 260391, опубликовано в 1970 г.), для повышения эффективности работы которой каждая резиновая пластина выполнена с фигурным продольным выступом-козырьком, перекрывающим смежную сторону рядом уложенной пластины по внутренней поверхности барабана. Профиль футеровки может быть любого типа: ступенчатого, волнистого, комбинированного, гладкого и т.д. Недостатком является отсутствие интенсивного относительного движения мелющих тел в поперечных слоях вдоль оси мельницы, что снижает эффективность процесса измельчения.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению, взятой за аналог, является футеровка шаровых мельниц (SU 1011256 А, опубликовано в 1971 г.), которая составлена из набора плит с выступами и гладких плит, расположенных на внутренней поверхности барабана в виде чередующихся кольцевых участков. Выступы каждого кольцевого участка расположены двумя рядами. Смежные выступы рядов наклонены относительно продольной оси мельницы в противоположные стороны, пересекаются между собой с одной стороны и направлены свободными торцами в сторону кольцевых участков с гладкими плитами. При сбрасывании мелющих тел с участков плит с выступами на участки плит гладкие создается подпор, увеличивается давление в слоях загрузки. Недостатком данной конструкции футеровки является наличие чередующихся колец с гладкими плитами, в зоне которых мелющие тела поднимаются на минимальную высоту, где эффективность процесса измельчения падает за счет снижения кинетической энергии на дробление, смятие и истирание. Участки же плит с выступами, направленными под углом друг к другу, при чередовании их с кольцевыми участками с гладкими плитами играют роль обычных лифтеров и не вызывают относительного движения материала в поперечных слоях. Каскадная схема измельчения используется недостаточно.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение производительности мельниц и ходимости футеровки за счет повышения эффективности измельчения.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности измельчения путем изменения потоков движения породы и мелющих тел в барабане мельницы.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается за счет того, что футеровка противокаскадная барабанных мельниц расположена на внутренней поверхности барабана и состоит из чередующихся плит футеровки и выступов на них, при этом выступы наклонены под острым углом к оси барабана и при вращении мельницы образуют составляющую силу, против давления породы и мелющих тел, которая действует перпендикулярно выступам, создавая встречные водопадно-каскадному движению дополнительные поперечные и продольные потоки измельчаемого материала.
Изобретение поясняется чертежами:
Фиг. 1 - Одностороннее расположение выступов футеровки в сборе.
Фиг. 2 - Встречное расположение выступов футеровки в сборе.
Фиг. 3 - Волновые выступы футеровки в сборе.
Фиг. 4 - Отдельно вид плиты с выступом.
Фиг. 5 - Водопадно-каскадное движение материала в мельнице.
Фиг. 6 - Движение материала при «плужковом» расположении выступов.
Предлагаемая конструкция футеровки принципиально отличается от существующей, образующей классическую «каскадно-водопадную» схему процесса измельчения материала в барабанных мельницах, когда выступы 1 над футеровочными плитами располагаются параллельно оси мельницы. Изменение угла наклона выступающих над плитами выступов 1 по отношению к оси мельниц образует при вращении барабана более эффективную «противокаскадную» схему измельчения. Выступы 1, изготовленные как отдельные элементы футеровки, так и совместно с плитами, в данном случае могут быть и прямыми, и волновыми. По применяемому материалу футеровка может быть как стальной, так и резиновой или резинометаллической, либо изготовлена из любого эластомера. Принципиальное отличие от всех существующих футеровок состоит в том, что выступы 1 над плитами футеровки наклонены под острым углом в ту или иную сторону к оси барабана. При этом допускается чередование выступов 1 и плит в различном порядке при монтаже футеровки. Выступы 1 могут быть наклонены под одинаковым углом в одну сторону, как на фиг. 1 и фиг. 3, или навстречу друг другу, как на фиг. 2. При этом сама величина острого угла наклона к оси барабана может меняться в зависимости от технологии измельчения, грансостава породы 2, измельчаемого материала и мелющих тел. Составляющая силы F при вращении мельницы, направленная против давления породы и мелющих тел перпендикулярно выступам фиг. 4, создает поперечное «противокаскадное» движение потока породы 2 и мелющих тел, вызывая дополнительные многократные столкновения частиц между собой, и многократно активирует процессы дробления, смятия и истирания в потоке материала.
Эффективность измельчения возрастает за счет более полного использования кинетической энергии вращения барабана, которая передается измельчаемому материалу и мелющим телам. При этом изменяются потоки движения материала в мельнице. Возникает встречный поток материала в нижней части каскада по верхней границе выступов 1, направленный против основного перемещения материала от загрузки к разгрузке мельницы, что вызывает эффект «самофутеровки» плит и выступов. Данный эффект, в том числе, способствует увеличению ходимости футеровки по барабану мельницы. В верхней части присутствующей «водопадно-каскадной» схемы (Фиг. 5) происходят интенсивные встречные столкновения в поперечных слоях движущегося материала, что вызывает образование составляющей усилий против направления водопадно-каскадного движения при вращении основного потока материала. Данный эффект повышает интенсивность измельчения и предотвращает попадание материала на пустую, незащищенную футеровку, как показано на фиг. 5, и тем самым также продлевает срок ее службы.
«Противокаскадная» футеровка рекомендуется к применению на всех барабанных мельницах: рудногалечных, шаровых, полусамоизмельчения и самоизмельчения. В мельницах самоизмельчения данная конструкция при применении «плужкового» расположения выступов 1, как показано на фиг. 6, способна отбрасывать породу 2 от стенок барабана к центру создаваемого загрузкой потока, вызывая дополнительные встречные соударения материала в массе руды. В результате износ футеровки стенок уменьшается. При этом при наклоне по вращению барабана снижается ударная нагрузка на поверхность выступов 1, а при направлении против вращения возникает эффект «самофутеровки» стенок барабана. И в том, и в другом случае ожидается увеличение ходимости футеровки по сравнению с выступами 1, расположенными вдоль оси мельницы.
Монтаж и демонтаж предложенной футеровки производится аналогично существующей. Крепление производится через штатные отверстия штатными болтовыми соединениями.