РАЗГРУЗОЧНАЯ РЕШЕТКА БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ

Заявляемая полезная модель относится к технике измельчения материалов, в частности, к конструктивным элементам шаровых мельниц или мельниц мокрого самоизмельчения, и может быть использована в горнорудной, химической, металлургической, цементной и других отраслях промышленности при помоле различных материалов.
Из уровня техники известна разгрузочная решетка барабанной мельницы с рабочей поверхностью, обращенной в сторону загрузки, состоящая из отдельных секторов с щелями, расширяющимися в поперечном сечении в сторону разгрузки и расположенными по хордам, при этом щели в продольном сечении имеют форму трапеции, большее основание которой расположено на рабочей поверхности решетки, причем угол при большем основании составляет 15-45°С (см. А.С. №1333410 «Разгрузочная решетка барабанной мельницы», дата подачи 02.12.1985 г., опубликовано 30.08.1987 г., Бюллетень №32).
Известна разгрузочная решетка барабанной мельницы, состоящая из секторов с конусными отверстиями, расширяющимися в сторону выхода материала, каждый сектор решетки выполнен составным из рабочего и нерабочего слоев, причем рабочий слой выполнен толщиной, равной 25-40% толщины сектора и имеет среднюю ширину щелей в 1,5-2 раза меньшую средней ширины щелей нерабочего слоя. Между слоями секторов смонтирована резиновая прокладка, а слои соединены между собой посредством крепежного элемента (см. А.С. №990300 «Разгрузочная решетка барабанной мельницы, дата подачи 02.03.1981 г., опубликовано 23.01.1983 г.).
Данная конструкция имеет ненадежную громоздкую конструкцию, в которой рабочие слои подвержены деформации из-за смещения резиновой прокладки, обусловленного ненадежным соединением с нерабочим слоем.
Известна разгрузочная решетка, состоящая из щелевых секторов с лифтерами, образованными их концевыми выступами, при этом в лифтерах по их высоте выполнены неравномерно расположенные пазы, ширина которых составляет 0,95-1,0 от ширины щели разгрузочной решетки (см. патент РФ на полезную модель №76825 «Разгрузочная решетка для мельниц мокрого само- или полусамоизмельчения», дата подачи 14.05.2008 г., опубликовано 10.10.2008 г.).
Известна решетка барабанной мельницы, состоящая из секторов со смонтированными в них износостойкими вкладышами со щелями, при этом сектора снабжены решетчатыми каркасами с арматурой. При этом вкладыши выполнены из эластомера жестко покрывающего каркас с возможностью эластичного смещения в зоне щелей, а сектора закреплены между собой клиньями, причем части клиньев, обращенные внутрь барабана выступают над поверхностью секторов (см. заявку на изобретение №2008108918 «Разгрузочная решетка барабанной мельницы», конвенционный приоритет 02.07.2007 UA U 200707344, дата публикации заявки 20.09.2009 г.).
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является решетка разгрузочной барабанной вращающейся мельницы, выполненная из отдельных сопряженных двухслойных секторов с внутренним слоем со стороны барабана с рудношаровой загрузкой, образованным решетчатыми полиуретановыми секторами, и внешним слоем со стороны загрузочной крышки мельницы, образованным стальными решетчатыми секторами, при этом полиуретановые решетчатые сектора снабжены металлическими пластинами, армирующими перегородки между щелевыми отверстиями. Полиуретановые решетчатые плиты крепятся к стальной плите с помощью замковых пазов замковыми выступами. В свою очередь, к стальной решетке прикреплен радиальный лифтер из полиуретана. Для крепления стальной плиты к крышке мельницы и лифтера к плите предусмотрены отверстия. Для предотвращения смещения полиуретанового слоя над отверстиями стальной плиты в процессе работы, перемычки полиуретана между щелевыми отверстиями снабжаются армирующими металлическими пластинами (см. патент на полезную модель №70634 «Разгрузочная решетка барабанной вращающейся мельницы», дата подачи 04.09.2006 г, опубликовано 10.02.2008 г.).
Недостатки данной конструкции обусловлены ее ненадежностью при эксплуатации, так как слабое замковое соединение двух пластин быстро разрушается при работе мельницы с рудно-шаровой загрузкой. Кроме того, при эксплуатации полиуретановая пластина смещается под действием ударной нагрузки, что приводит, во-первых, к перекрыванию щелевых отверстий стальной пластины и, во-вторых, к уменьшению площади защитного покрытия стальной пластины. В результате происходит интенсивный износ металлической пластины и забивание щелевидных отверстий, и, как следствие, снижение производительности барабанной мельницы.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности и износостойкости разгрузочной решетки при эксплуатации барабанной мельницы.
Заявляемый результат достигается тем, что разгрузочная решетка барабанной мельницы, смонтированная из отдельных секторов со щелевидными отверстиями, при этом каждый сектор состоит из двух частей: внутренней, выполненной из эластомерного материала и расположенной со стороны барабана, и внешней - металлической, расположенной со стороны разгрузочной крышки, согласно полезной модели сектор решетки изготовлен в виде неразъемной резинометаллической конструкции способом горячего прессования с последующей вулканизацией, при этом внутренняя часть, выполненная переменной толщины из износостойкой резины, и внешняя часть, являющаяся одновременно силовой арматурой, дополнительно связаны между собой клеевым соединением, а щелевидные отверстия, выполненные конусными с расширением в сторону разгрузки, расположены рядами в различных направлениях.
В качестве клеевого соединения используют клей горячего отверждения.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели такому условию патентоспособности, как «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления заявляемого устройства.
Предлагаемое к защите устройство поясняется чертежами, где
Фиг.1 - 3D-модель одного сектора решетки барабанной мельницы спереди;
Фиг.2 - продольный разрез одного сектора решетки барабанной мельницы.
Разгрузочная решетка барабанной мельницы состоит из радиальных секторов (фиг.1), образующих кольцевую перегородку на выходном отверстии барабана мельницы. Сектор решетки снабжен щелевидными отверстиями 1.1-1.n (n - количество отверстий), которые расположены, например, в окружном направлении (фиг.1).
Кроме того, каждый сектор состоит из двух частей (фиг.2): внутренней 2, обращенной к рудно-шаровой загрузке барабана и выполненной из износостойкой вулканизированной резины, и внешней 3, обращенной к разгрузочной горловине мельницы и выполненной металлической, например, из стали, в виде сварной конструкции, состоящей из плиты со щелевидными отверстиями, оснащенной ребрами жесткости, препятствующими деформации всего сектора под давлением рудно-шаровой загрузки. Эластомерная часть решетки выполнена переменной толщины (фиг.1, 2), причем большая толщина слоя соответствует зоне максимальных ударных нагрузок и, следовательно, подвергается более интенсивному износу в процессе эксплуатации.
Внешняя часть решетки одновременно выполняет функцию силовой арматуры, препятствующей деформации сектора при действии нормальной силы от загрузки мельницы.
Оси симметрии щелевидных отверстий внутренней 2 и внешней 3 частей сектора совпадают.
В отличие от известных металлических решеток заявляемая конструкция за счет применения эластомерного слоя, снижающего деформацию, выдерживает значительные нормальные нагрузки, а также исключает забиваемость и завальцовку щелевидных отверстий.
Внутренняя часть 2 сектора способствует отделению от рудно-шаровой загрузки готового по фракции продукта и его прохождению на дальнейшую классификацию, а металлическая часть 3 (арматура) выдерживает давление рудношаровой загрузки, действующей перпендикулярно на рабочую плоскость и служит опорным элементом для внутренней части 2, препятствуя ее деформации под давлением загрузки.
Сектор решетки выполнен с боковыми выступами («крылышками») 4.1-4.2 (фиг.1), посредством которых сектор крепят на элеваторе барабанной мельницы и на которые монтируют резиномсталлические лифтеры (на чертеже не показаны). Лифтеры, в свою очередь, фиксируют на «крылышках» 4.1 и 4.2 с помощью крепежных элементов - болтов, проходящих через отверстия в разгрузочной крышке. Как правило, используют два болта, установленных попарно радиально на разгрузочной крышке мельницы.
Разгрузочная решетка барабанной мельницы, собранная из описанных выше секторов, работает следующим образом.
Рудно-шаровая загрузка вращается вместе с барабаном мельницы, оказывая давление на внутренний слой эластомерных плит, при этом измельченные частицы руды проходят в составе пульпы через щелевидные отверстия и выходят из барабана на дальнейшее обогащение, при этом размер частиц, которые выводятся из мельницы, составляет 0,05-25 мм.
Изготовление заявляемого устройства осуществляют следующим образом.
В нижнюю плиту пресс-формы закладывают слой сырой резиновой заготовки соответствующей массы (внутренняя часть решетки 2), на которую монтируют предварительно обработанную клеем горячего отверждения металлическую сварную арматуру - внешнюю часть решетки 3 На арматуру устанавливают верхнюю плиту пресс-формы, после чего пресс-форму помещают в пресс и проводят вулканизацию с соблюдением заданных параметров температуры и времени.
Заявляемая полезная модель имеет преимущества по сравнению с известными техническими решениями. Отличия, прежде всего, связаны с тем, что решетка представляет собой резинармированную деталь со сварной привулканизированной арматурой, которая повышает жесткость всей решетки, не препятствуя прохождению руды через отверстия. Кроме того, данная конструкция позволяет изменять геометрию отверстий для оптимизации ее технологических параметров, а также регулировать живое сечение путем подбора параметров щелевидных отверстий (ширины и длины), а также их количества. Формирование самих щелевидных отверстий осуществляется знаками в верхней плите пресс-формы в процессе вулканизации резинометаллической решетки.
Благодаря использованию в барабанной мельнице заявляемой конструкции решетки, воспринимающей значительные нормальные нагрузки и одновременно исключающей забиваемость и завальцовку щелевых отверстий за счет применения эластомерного материала, повышается производительность мельницы, ее долговечность и пропускная способность.