ЛИФТЕР БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ

Полезная модель относится к износостойким элементам, которые используют для облицовки внутренних поверхностей шаровых мельниц, работающих в первой стадии измельчения, а так же мельниц самоизмельчения и полусамоизмельчения. Полезная модель может быть использована в горно-обогатительной, энергетической, химической и других отраслях промышленности.
Известна футеровка барабанной мельницы, включающая установленные на внутренней поверхности барабана плиты из эластичного материала, преимущественно резины, с продольными боковыми углублениями, в которые установлены лифтеры. Лифтеры содержат броню, выполненную из износостойкого материала и установленную по высоте лифтера со стороны воздействия нагрузки на лифтер, при этом лифтеры соединены с внутренней поверхностью барабана мельницы с помощью средств крепления, выполненных непосредственно в броне (патент UA №62201, МПК: B02 17/22, опубл. 10.08.2011).
Недостатком такой конструкции является способ соединения лифтеров с внутренней поверхностью барабана. Отверстия для крепежных элементов выполнены непосредственно в броне лифтера на всю его высоту, что является местом повышенного износа. В результате чего лифтер преждевременно выходит из строя в локальном месте, даже если рабочая высота лифтера является достаточной для дальнейшей эксплуатации.
Следующим недостатком является то, что броня лифтера установлена на всю его высоту. Это приводит к перерасходу материала брони, например, стали, которая имеет относительно большую стоимость, и, как следствие, увеличение стоимости изделия.
Ближайшим аналогом, который выбран за прототип, есть лифтер для футеровки барабанных рудоразмольних мельниц, который содержит брус из эластичного материала, преимущественно износостойкой резины, броню, выполненную по меньшей мере одной ее части с металлической рабочей поверхностью, закрепленную к брусу по его длине, и средство для крепления лифтера к барабанной мельнице. Средство для крепления лифтера к барабанной мельнице установлено в паз в нижней части лифтера. Броня выполнена из зафиксированных относительно друг друга, по меньшей мере, двух секций с прямоугольным или трапециевидным сечением и закреплена в брусе с помощью клеевого соединения. Секции закреплены на рабочей поверхности лифтера с помощью зацепов, расположенных перпендикулярно соответствующей секции износостойкого элемента и жестко соединенных с ней и со средством для крепления лифтера к барабанной мельнице (патент на полезную модель RU 104093, МПК: B02C 17/22, опубл. 10.05.2011).
Недостатком прототипа является применение элемента с сечением в форме прямоугольника или трапеции. Многочисленные исследования по характеру износа лифтеров шаровых мельниц, работающих на первой стадии измельчения, а так же мельниц самоизмельчения и полусамоизмельчения показывают об относительном снижении прочности изностостойкого элемента при применении указанных выше сечений для достижения гарантийного срока эксплуатации.
Также недостатком такой конструкции является недостаточно высокий срок эксплуатации лифтера и его сравнительно высокая себестоимость для обеспечения надежности в эксплуатации, что обусловлено недостаточно оптимальными рабочими (геометрическими) параметрами металлической брони и самого лифтера.
В основу полезной модели поставлена задача увеличения срока службы лифтера, снижение его себестоимости при сохранении необходимого уровня надежности эксплуатации лифтеров шаровых мельниц, работающих в первой стадии измельчения, а так же мельниц самоизмельчения и полусамоизмельчения, путем изменения конструкции брони, изменения сообщения брони с брусом и применения новых конструктивных элементов в литере для обеспечения его демпфирования под действием ударной нагрузки во время эксплуатации мельницы.
1
1
2
2
1
1
3
3
Поставленная задача решается тем, что в лифтере барабанной мельницы, который содержит брус из эластичного материала, преимущественно износостойкой резины, броню, выполненную по меньшей мере одной части из износостойкого материала, и средство для крепления лифтера к барабанной мельницы, согласно полезной модели, высота H лифтера выполнена согласно соотношению H=K·D, где D - внутренний диаметр барабана, K - коэффициент, который составляет в пределах 0,025…0,075, а ширина лифтера B выполнена согласно соотношению B=K·D, где D - внутренний диаметр барабана, K - коэффициент, который составляет в пределах 0,025…0,075, при этом высота h брони лифтера выполнена согласно соотношению h=K·H, где: H - высота лифтера, K - коэффициент, который составляет в пределах 0,5…1,0, а ширина b брони лифтера выполнена согласно соотношению b=K×B, где: B - ширина лифтера, K - коэффициент, который составляет в пределах 0,25…0,85, при чем h высота задней поверхности брони лифтера выполнена согласно соотношению h=K×h, где: h - высота брони лифтера, K - коэффициент, который составляет в пределах 0,5…0,75.
Дополнительно угол α между верхней поверхностью и задней поверхностью брони может составлять в пределах α=90°…120°.
1
1
Дополнительно угол α между верхней поверхностью и передней поверхностью брони может составлять в пределах α=15°…45°.
При этом броня может быть изготовлена из марганцовистой стали и завулканизована в брус по его длине.
Также броня может быть выполнена из нескольких частей, расположенных по длине бруса.
Дополнительно броня может содержать, по меньшей мере один армирующий элемент произвольной формы, соединенный со средством для крепления лифтера к барабанной мельнице.
При этом армирующий элемент может быть изготовлен из конструкционной стали.
Причем армирующий элемент может быть закреплен на нижней поверхности брони поперек длины лифтера.
При этом армирующий элемент может быть закреплен на нижней поверхности брони вдоль длины лифтера
2
2
Причем армирующий элемент может образовывать угол α с нижней поверхностью брони, который составляет в пределах α=75°…120°.
Дополнительно средство для крепления лифтера к барабанной мельнице может содержать продольные пазы для установки крепежных элементов.
Между совокупностью существенных признаков и техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, имеется следующая причинно-следственная связь.
Изобретателем опытным путем было установлено оптимальные параметры лифтера для обеспечения снижения его себестоимости при сохранении необходимого уровня надежности эксплуатации.
Так, выполнение лифтера с высотой H согласно соотношению H=K·D и с шириной лифтера B в соответствии с соотношением = K·D, где D - внутренний диаметр барабана, а K - коэффициент, который составляет в пределах 0,025…0,075, позволяет обеспечить необходимый уровень надежности эксплуатации лифтера.
При этом также опытным путем было установлено, что коэффициент K зависит от технологических параметров работы мельницы, от внутреннего диаметра барабана, размера мелющих тел и измельчаемого материала.
1
1
Также для повышения надежности работы лифтера оптимальным является выполнение высоты h брони лифтера согласно соотношению h=K·H, где: H - высота лифтера, а K - коэффициент, который составляет в пределах 0,5…1,0 и зависит от технологических параметров работы мельницы, от внутреннего диаметра барабана, размера мелющих тел и измельчаемого материала, что установлено опытным путем.
2
2
Также для повышения надежности работы лифтера оптимальным является выполнение брони лифтера с шириной b согласно соотношению b=K·B, где B - ширина лифтера, а K - коэффициент, который составляет в пределах 0,25…0,85 и зависит от технологических параметров работы мельницы, от внутреннего диаметра барабана, размера мелющих тел и измельчаемого материала, что установлено опытным путем.
1
1
3
3
Также для повышения надежности работы лифтера оптимальным является выполнение высоты h задней поверхности брони лифтера согласно соотношению h=K·h, где: h - высота брони лифтера, а K - коэффициент, который составляет в пределах 0,5…0,75 и зависит от размера мелющих тел и измельчаемого материала, что установлено опытным путем.
Причем, указанные рабочие параметры лифтера позволяют получить снижение его себестоимости при сохранении необходимого уровня надежности эксплуатации лифтеров шаровых мельниц.
1
1
Причем, выполнение угла α между верхней поверхностью и задней поверхностью брони в пределах α=90°…120° и угла α между верхней поверхностью и передней поверхностью брони в пределах α=15°…45° является оптимальным параметром для защиты футеровочной плиты от восприятия ударной нагрузки измельчаемого материала и мелющих тел. Образование таким образом трапецеидальной формы верхней части бруса, расширяющейся книзу, позволяет обеспечить увеличение ширины брони по мере износа брони в процессе эксплуатации. Это приводит к тому, что в процессе эксплуатации мельницы сохраняется работоспособность лифтера до полного его истирания по высоте.
Выполнение брони лифтера из износостойкого материала, например, из высокомарганцовистой стали позволяет повысить восприятие ударных нагрузок на броню, что также увеличивает срок ее эксплуатации и лифтера в целом.
Причем соединение брони лифтера с эластомерним материалом способом вулканизации по длине лифтера позволяет повысить технологичность его изготовления.
При этом оборудование брони по меньшей мере одним армирующим элементом произвольной формы, соединенным со средством для крепления лифтера к барабанной мельнице, позволяет повысить надежность соединения брони и бруса.
2
2
…
Причем крепление армирующего элемента к нижней поверхности брони поперек или вдоль длины лифтера с образованием угла α между армирующим элементом и нижней поверхностью брони в пределах α=75°120°, дополнительно позволяет повысить надежность соединения брони и бруса.
Также выполнения армирующего элемента из конструкционной стали позволяет уменьшить себестоимость изготовления изделия.
Для обеспечения надежного соединения лифтера с плитой внутренней поверхности барабана, и для использования лифтера в мельницах с различными типоразмерами, средство для крепления лифтера к барабанной мельнице содержит продольные пазы для установки крепежных элементов, которые позволяют двигать крепежные элементы при установке и, таким образом, регулировать расстояние между ними при монтаже футеровки.
Крепежные элементы имеют возможность свободно перемещаться в пазу и занимать положение, что соответствует расстоянию между осями отверстий в барабане мельницы. Это позволяет использовать лифтер для мельниц различных типоразмеров.
Заявленный лифтер барабанной мельницы представлен на следующих чертежах, а именно:
- на фиг. 1 показано поперечное сечение лифтера с броней, армирующим элементом, расположенным поперек длины лифтера, и средством для крепления лифтера к барабанной мельнице, который содержит U-образный профиль (вариант исполнения);
- на фиг. 2 показан вид Б на фиг. 1;
- на фиг. 3 показано поперечное сечение лифтера с броней, армирующим элементом, расположенным вдоль длины лифтера, и средством для крепления лифтера к барабанной мельнице, который содержит U-образный профиль (вариант исполнения);
- на фиг. 4 показан вид В на фиг. 1;
- на фиг. 5 показано поперечное сечение лифтера с броней, армирующим элементом, расположенным поперек длины лифтера,
и средством для крепления лифтера к барабанной мельнице, который содержит П-образный профиль (вариант исполнения),
- на фиг. 6 показан вид Г на фиг. 1;
- на фиг. 7 показано поперечное сечение лифтера с броней, армирующим элементом, расположенным вдоль длины лифтера, и средством для крепления лифтера к барабанной мельнице, который содержит П-образный профиль (вариант исполнения);
- на фиг. 8 показан вид А на фиг. 1, 3, 5, 7, который включает вид снизу средства для крепления лифтера к барабанной мельнице с продольными пазами.
1
Лифтер содержит брус 1 с высотой H и шириной B, изготовленный из эластомерного материала, броню 2 с высотой h, шириной b и высотой задней поверхности h, изготовленную из износостойкого материала, например из высокомарганцовистой стали, и металлическое средство 3 для крепления лифтера к барабанной мельнице.
Средство 3 содержит продольные пазы 4 для установки крепежных элементов. Пазы 4 выполнены только на длину L, достаточную для установки крепежных элементов в мельницах различных типоразмеров, что обеспечивает жесткость средств 3 для крепления лифтера к барабанной мельнице. Крепежные элементы могут свободно перемещаться по длине паза 4 и устанавливаться в нужном положении для совмещения с осями отверстий в корпусе барабана мельницы. Средство 3 изготавливается из стали, например конструкционной, или различных сплавов, например алюминиевых.
2
2
…
Для обеспечения более надежной фиксации брони 2 к брусу 1, на нижней поверхности брони 2 закреплены армирующие элементы 5 произвольной конфигурации и произвольного сечения, изготовленные из конструкционной стали. Согласно приведенных примеров, армирующий элемент 5 выполнен в виде наклонной скобы П-образной формы, расположенной вдоль или поперек бруса 1. Верхняя поверхность армирующего элемента 5 расположена на расстоянии h2 от верхней поверхности брони 2. Армирующий элемент 5 также соединен со средством 3 нижней поверхностью. Угол α между армирующим элементом и нижней поверхностью брони составляет в пределах α=75°120°. Количество армирующих элементов 5 может быть любым, необходимым для надежной фиксации брони 2 в массиве эластомерного материала.
1
1
Угол α между верхней поверхностью брони 2 и передней поверхностью 6 брони 2 выполнен в пределах α=15°…45°. Угол а между верхней поверхностью брони 2 и задней поверхностью 7 брони 2 выполнен в пределах α=90°…120°.
Броня 2 может быть выполнена сплошной по длине бруса 1 с длиной равной длине бруса или меньше длины бруса на величину 10…25 мм. Также возможно выполнение брони 2 из нескольких частей, установленных в массиве бруса 1 нескольких брони 2, например, из двух, общая длина которых равна длине бруса или меньше на величину 10…25 мм, с образованием зазора между частями в пределах 10…40 мм.
1
Для повышения надежности работы лифтера оптимальными являются параметры лифтера, а именно высоты H и ширины B, а также параметры брони, а именно высота h, ширина b и высота задней поверхности h в указанных выше соотношениях. Лифтер используют следующим образом.
В процессе работы мельницы материал для измельчения и шариковая загрузка (тела для помола) сталкиваются с рабочей поверхностью лифтера, поднимаются на необходимую, по технологическим параметрам, высоту и, падая, вызывают ударную нагрузку на лифтер. Ударная нагрузка воспринимается металлической броней 2 лифтеров, которая защищает резиновую часть лифтеров от преждевременного износа. В процессе работы мельницы происходит постоянное перемещение измельчаемого материала и шаровой загрузки по длине барабана мельницы, которое, в первую очередь, влечет износ лифтера.
Предложенная конструкция лифтера может быть применена в различных типоразмерах мельниц и позволит увеличить срок его службы, повысит надежность и эффективность работы футеровки, а также упростит монтажные работы с одновременным уменьшением себестоимости изготовления футеровки.