FI88266B - Anordning foer matning av malningskulor till en kulkvarn - Google Patents

Description

88266

Laite jauhatuskuulien syöttämiseksi kuulamyllyyn. - Anordning för matning av malningskulor tili en kulkvarn.

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite jauhatuskuulien syöttämiseksi sellaiseen kuulamyllyyn, joka on yleensä vaakasuuntainen, sylinterimäinen rumpu raaka-aineen jauhamiseksi. Tarkemmin sanoen keksinnön kohteena on laite muutamien kuulien syöttämiseksi tasaisesti kerrallaan kuulamyllyyn.

On hyvinkin tunnettua jauhaa rautamalmia, kalkkikiveä, sementtiä, kivihiiltä, fosfaattia, kuparimalmia ja vastaavaa pyörivissä rummuissa, jotka sisältävät kooltaan yleensä 25 - 127 mm olevia teräs- tai rautakuulia. Raaka-aine murskautuu kuulien välissä johtuen kuulien kaskadi- tai putoamisvaikutuksesta kuulamyllyn pyöriessä.

Metallikuulat kuluvat asteittain loppuun johtuen niiden välisestä jatkuvasta hankautumisesta ja iskeytymisestä toisiinsa. Tästä syystä kuulamyllyyn pitää syöttää uusia kuulia. Parhaan jauhatustehon aikaansaamiseksi on edullista syöttää uusia kuulia tasaisesti kuulamyllyyn suunnilleen samalla nopeudella kuin se, jolla vanhat kuulat kuluvat. Riippuen tietyn raaka-aineen jauhatukseen käytetyistä kuulatyypeistä voidaan kuulan hankautumisnopeus tarkasti määritellä.

Raaka-ainetta syötetään normaalisti kuulamyllyihin nopeuksilla, jotka vastaavat jauhetun materiaalin tuotosta. Raaka-aineen tulonopeutta ohjataan usein käyttämällä sellaisia jauhatuste-hoon liittyviä parametrejä, kuten melu, tehonkulutus, jauhetun materiaalin hienous jne. Samojen parametrien käyttöä on aikaisemmin esitetty jauhatuskuulien syöttönopeuksien ohjaamiseksi. Alalla ei kuitenkaan ole aikaisemmin tunnettuja laitteita muutamien kuulien syöttämiseksi tasaisesti kerrallaan siten, että kuulat vastaavat kuulien hankautumisnopeutta jauhatusmyl-lyssä. Vaikka uusia kuulia voidaan järjestelmällisesti lisätä 2 88266 jauhatusmyllyyn, ne lisätään yleensä useiden satojen paunojen erinä kerrallaan. Tämä jauhatusmyllyn jaksottainen täyttö lisää suuresti tehovaatimuksia jauhatusmyllyn käyttämiseksi. Vielä tärkeämpää on se, että jauhatusmyllyn jauhatusteho laskee. Jauhatuksen huipputehoa tai -hyötysuhdetta ei voida säilyttää ellei kuulien suhdetta jauhettavaan malmiin kyetä ylläpitämään tasaisena.

Tunnetut laitteet kuulien syöttämiseksi jauhatusmyllyihin ovat yleensä suuria koneita, jotka ovat kalliita käyttää, tukkeutuvat usein kuulien vaikutuksesta ja/tai eivät kykene syöttämään tasaisesti muutamia kuulia kerrallaan jauhatusmyllyihin. US-patentista n:o 3,542,300 tunnetaan suuri kuulan syöttökartio kuulien syöttämiseksi kuulamyllyyn. Syöttökartioon kuuluu useita osastoja, jotka sisältävät kuulia. Koko syöttökartiota pyörittämällä kuulat vapautetaan toistuvasti mukaanluettuna laitteen kaikki kuulat.

Keksinnön mukainen parannettu kuulansyöttölaite poistaa yllä kuvatut ongelmat syöttämällä ohjatusti kuulia kuulien varasto-suppilosta kuulaosastoilla varustettuun pieneen pyörivään purkausrumpuun. Rumpua käytetään ennalta määrätyllä nopeudella muutamien kuulien syöttämiseksi tasaisesti kerrallaan jauhatus-myllyyn. Kun kuula-annos on tyhjennetty kustakin osastosta, rumpu kääntää tyhjän osaston linjaan tai kohdakkain kuulien varastosuppilon kanssa osaston täyttämiseksi uudelleen uudella kuulaerällä tai -annoksella.

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen laite jauhatuskuulien syöttämiseksi tasaisesti kuula-myllyyn. Laitteelle on tunnusomaista se, että ohjauslevy on kourun ensimmäisessä päässä ja että lisäksi laitteeseen kuuluu: säätimessä oleva purkausrumpu, elimet rummun pyörittämiseksi jatkuvatoimisesti ja elin kuulien pidättämiseksi rummussa, 88266 3 jolloin rumpu on sijoitettu toisen pään viereen ja siinä on useita osastoja kuulien vastaanottamiseksi, jolloin pidätinelin on sijoitettu rummun osan viereen kuulien pitämiseksi yhdessä osastossa, jolloin rumpua pyöritetään ennalta määrätyllä nopeudella kuulien syöttämiseksi tasaisesti myllyyn nopeudella, joka vastaa myllyn kuulien kulumisnopeutta.

Keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on saada aikaan parannettu laite jauhatuskuulien syöttämiseksi tasaisesti jauhatus-myllyyn.

Keksinnön etuna on se, että se on halpa rakentaa ja käyttää johtuen sen kätevästä koosta ja huoltovapaasta toiminnasta. Edelleen keksinnön etuna on se, että sen käyttämiseksi tarvitaan vain minimimäärä energiaa.

Keksinnön yllä kuvatut ja muut tarkoitukset, tunnusmerkit ja edut selviävät tarkasteltaessa seuraavaa yksityiskohtaista keksinnön selitystä ja oheisia piirustuksia, joissa:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista kuulansyöttölaitetta sijoitettuna jauhatus järjestelmään.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista kuulansyöttölaitetta päästä käsin.

Kuvio 3 on leikkauskuva pitkin kuvion 2 viivaa 3-3.

Kuvio 4 on suurennettu kuva kuviossa 3 esitetystä purkaus-rummusta.

Kuvio 5 on pitkittäiskuva kuviossa 4 esitetystä purkaus-rummusta.

Kuvio 6 on kuviosta 3 suurennettu leikkauskuva purkausrum- rausta esittäen keksinnön erään edullisen suoritus muodon yksityiskohtia.

4 38266

Kuviossa 1 viitenumero 10 esittää jauhatusjärjestelmässä käytettyä keksinnön mukaista kuulansyöttölaitetta. Tunnetulla tavalla jauhatuskuulat 12 ja jauhettava raakamalmi 14 syötetään yleisesti ottaen vaakasuuntaisen, sylinterimäisen jauhatusmyllyn 16 tulopäähän 18. Jauhatusmyllyä 16 pyöritetään normaalisti käyttämällä sähkömoottoria ja tavanomaista käyttöpyorä- ja ratasvaihteistoa (ei esitetty). Myllyn 16 pyöriessä malmi 14 jauhautuu vyöryvien kuulien putoamis-vaikutuksesta ja jauhautunut malmi poistuu myllystä 16 kuljettimelle 20. Tunnetussa tekniikassa jauhatuskuulia lisätään jaksottain useiden satojen paunojen eränä, mutta keksinnön mukainen laite 10 sen sijaan lisää tasaisesti jauhatuskuulia 12 jauhatusmyllyyn 16 ja lisäystä voidaan ohjata siten, että se olennaisesti vastaa jauhatuskuulien kulumisnopeutta jauhatusmyllyssä 16.

Kuviossa 2 on esitetty päätykuva syöttölaitteesta 10, joka on asennettu jaloille 30. Syöttölaitteeseen 10 kuuluu suppilo 22, josta syötetään uusia jauhatuskuulia 12, säädin 25 kuulien 12 annostelemiseksi myllyyn 16 poistoaukon 28 kautta sekä kouru 24, joka kuljettaa kuulat 12 suppilosta 22 säätimeen 25. Säätimeen 25 kuuluu purkausrumpu 26, joka on kiinnitetty akseliin 32, joka puolestaan on tuettu laakereihin 34 ja jota pyörittää sähkömoottori 40 käyttö-ketjun 38 välityksellä. Siinä tapauksessa, että rumpu 26 joskus tukkeutuisi, akselin 32 tai ketjun 38 särkyminen on estetty sijoittamalla mukaan tunnetulla tavalla vääntö-momentin rajoitinlaite 36. Keksinnön mukaisesti on määritelty, että tavanomainen 1750 rpm, 1/4 HP tasavirtamoottori 40 on täysin tyydyttävä rummun 26 käyttämiseksi. Mottorin 40 nopeutta alennetaan tavanomaisella alennusvaihteella 42, jonka alennusvälitys on 2500:1. Rummun 26 varsinainen k ί* -iv.

m-y ** 5 88266 nopeus säädetään ja sitä tarkkaillaan käyttämällä tavanomaista nopeudensäädintä 44.

Kuviossa 3 on esitetty leikkauskuva kuulansyöttölaitteesta 10 pitkin kuvion 2 viivaa 3-3. Kourussa 24 on rummun 26 vieressä sijaitseva alapää 46 ja yläpää 48, joka sijaitsee suppilon 22 vieressä ja alapuolella jauhatuskuulien 12 vastaanottamiseksi. Kouruun 24 kuuluu ritilä 50 metallikappa-leiden, kuulan kappaleiden, lian ja vastaavan tapaisen hylkytavaran päästämiseksi poistumaan poistoaukon 52 kautta. Metallilevyn 54 tapainen ohjauslevy on saranoitu kohtaan 56 jauhatuskuulien 12 syvyyden säätelemiseksi kourussa 24. Jauhatuskuulien 12 syvyyttä pitää ohjata siten, että suhteellisen ohut kerros 60 kuulia 12 tulee annostelluksi rumpuun 26 kourun 24 kautta. Riippuen kourun 24 kaltevuudesta, pituudesta ja leveydestä rajoittamaton kuulien 12 valuminen suppilosta 22 saattaisi aiheuttaa sen, että kuulat 12 :\· muodostavat sillan kourun 24 poikki tai kasautuvat ja estävät sillä tavoin rummun 26 pyörimisen. Mikäli levy 54 ei riittävästi ohjaa kuulien 12 syvyyttä 60, levyn 54 pintaan 58 voidaan tarvittaessa lisätä painoja.

Eräs keksinnön mukaisen syöttölaitteen etu on se, että kuljettimien tapaisia mekaanisia laitteita ei tarvita jauhatuskuulien 12 siirtämiseksi rumpuun 26. Tätä tarkoi-tusta varten kouru 24 on kallistettu kohti rumpua 26 kuulien 12 syöttämiseksi painovoiman avulla. Keksinnön mukaisesti kourun 24 kallistus on määritelty siten, että se on ainakin noin 5°, edullisesti ainakin 10° ja edullisimmin 18°.

Pienemmät kallistukset ovat epäedullisempia, koska tällöin saatetaan tarvita täryttimien tapaisia lisälaitteita aikaansaamaan kuulien 12 kulku kourun 24 kautta rumpuun 26.

Säätimeen 25 kuuluu lisäksi levyn 62 tapainen osa kuulien pidättämiseksi, jolloin levyssä on yläpää 64 ja alapää 66. Levy 62 on sijoitettu kourun 24 alapään 46 viereen 88266 6 ja alapuolelle ja se pidetään osittain rummun 26 alasivun vieressä puristusosalla 68. Yksityiskohdat levyn 62 ja puristusosan 68 tarkoituksesta ja toiminnasta esitetään myöhemmin.

Kuviot 4 ja 5 esittävät yksityiskohtia rummun 26 rakenteesta. Rumpuun 26 kuuluu useita osastoja 70, joiden sivut muodostuvat akseliin 32 kiinnitetyistä levyistä 72 ja joiden säteettäiset sivut muodostuvat akseliin 32 kiinnitetyistä säteettäisesti ulottuvista siivistä 74. Osastot 70 on tasaisesti erotettu toisistaan päällyslevyillä 78. Kuten jäljempänä selvitetään, osastoihin 70 kuuluu hyvin edullisesti levyjen 76 tapainen osa dynaamisten voimien kääntämiseksi sivuun.

Kuviossa 6 on esitetty levyn 62 erään edullisen suoritusmuodon yksityiskohtainen rakenne. Kun osasto 70a päästää kuulansa 12 jauhatusmyllyyn 16, osasto 70b kääntyy asentoon, jossa se vastaanottaa kuulia kourusta 24. Kuulat vierivät osastoon 70b samalla, kun osaston 70b oikeanpuoleinen yläosa kääntyy kourun 24 alapään 46 ohi. Levy 62 estää kuulia 12 putoamasta osaston 70b vasemmanpuoleisesta alaosasta, kunne spinta 78 on kääntynyt kourun 24 pään 46 ohi.

Kuten yllä mainittiin, metallikappaleiden tapainen hylkyta-vara saattaa kulkeutua jauhatuskuulien 12 mukana. Metalli-kappaleet voivat tarttua kiinni rumpuun 26. Mikäli levy 62 on jäykkä, metallikappaleet voivat juuttua kiinni levyn 62 ja päällyslevyjen 78 väliin aiheuttaen rummun 26 jumiutumisen. Keksinnön mukaisesti tämä ongelma voidaan poistaa kiinnittämällä ainoastaan levyn 62 alapää 66 liittimellä 80 runko-osaan 82.

Levyn 62 yläpää 64 on painettu vasten rummun 26 osaston 70b kehäpinnan alaosaa puristusosalla 68. Puristusosaan 68 kuuluu ruuvi 84 jousen 86 puristuksen säätämiseksi tarvittaessa. Ruuvi 84 ja jousi 86 on sijoitettu putkeen 88, joka on hitsattu runko-osaan 92. Mäntä 96 on liitetty 7 8 8 2 6 ό välikeosaan 90 jousen 86 puristamiseksi runko-osan 92 läpi ulottuvalla männällä 96. Mäntä 96 on puristettu vasten levyn 62 yläpäätä 64 jousella 86. Puristusosa 68 on ankkuroitu liikkumattomaksi kiinnittämällä (ei esitetty) runko-osa 92 laitteen 10 runkoon. Kun hylkytavarakappale juuttuu levyn 62 ja rummun 26 yhden pinnan 78 väliin, levyn 62 yläpää 64 siirtyy irti pinnasta 78 aiheuttaen siten sen, että välikappale 90 puristaa männän 96 avulla jousta 86.

Kun hylkykappale vapautuu levyn 62 yläpäästä 64 rummun 26 pyöriessä edelleen, yläpää 64 puristuu jälleen männän 96 vaikutuksesta vasten rummun 26 kehäpintaa.

Mikäli syöttölaitetta 10 käytetään rautamalmin (magnetiitti) tapaisten malmien käsittelemiseksi, laitteen 10 teräsosat voivat magnetoitua. Rautakappaleet juuttuvat entistä herkemmin : rumpuun 26 ja levyyn 62. Tällaisessa käytössä olisi edullista valmistaa kouru 24, rumpu 26 ja levy 62 austeniittisesta ; (epämagneettisesta) teräksestä, jollainen on esimerkiksi 300 sarjan ruostumaton teräs. Kourun 24 kautta mahdollisesti kulkevat rautakappaleet poistuisivat tällöin todennäköisem-min poistoaukon 28 kautta eivätkä jumiutuisi levyn 62 ja rummun 26 väliin.

Riippuen kuulien 60 syvyydestä sekä kourun 24 leveydestä ja kaltevuudesta, suuntautuu rumpua 26 kohti huomattava voima 102. Rumpu 26 aikaansaa yhtä suuren ja vastakkaisen dynaamisen voiman. Ilman levyä 76 suuri osa tästä vastavoimasta 100 suuntautuisi kohti kourussa 24 olevia kuulia 12. Levy 76 kuitenkin kääntää tämän voimakomponentin suuntaan 104. Levy 76 on edullisesti yhdensuuntainen kourun 24 pään 46 kanssa osaston 70b ollessa täynnä kuulia 12 kuviossa 6 esitetyllä tavalla. Järjestämällä suurin mahdollinen vastakkainen dynaaminen voima 104 tangentiaaliseen suuntaan kourun 24 suhteen saadaan rumpuun 26 kohdistuva kuormitus minimoiduksi.

3 8 82,'0

Seuraavaksi esitetään esimerkki keksinnön valaisemiseksi edelleen. Tunnetulla tavalla jauhatuskuulien kulumisnopeus vaihte-lee sen mukaan, minkä tyyppistä malmia käsitellään samoinkuin itse kuulien metallurgisten ominaisuuksien mukaan. Tietyn tyyppisen jauhatuskuulan likimainen kulumisnopeus tietyssä kaivoksessa voidaan kuitenkin määritellä tietyn ajanjakson aikana tuotantotuloksista.

Useita eri jauhatuskuulakokoja käytetään riippuen jauhettavasta malmista. On mahdollista käyttää kuulia, joiden koko on vain noin 25 mm tai pienempi ja toisaalta jopa noin 127 mm. Normaalisti käytetään kuulakokojen sekoitusta. Rautamalmin jauhatuksessa on varsin yleinen 50-25-25 sekoitus, jossa on noin 50 % 51 mm kuulia, 25 % 38 mm kuulia ja 25 % 25 mm kuulia. Kuvioissa 4 ja 5 esitetyn rummun 26 leveys ja halkaisija on noin 255 mm ja siinä on 6 osastoa, jolloin sen likimääräiset syöttömäärät määriteltiin seuraavassa taulukossa esitetyllä tavalla: Säätimen asetus Svöttönopeus 50-25-25 iauhatuskuulilla 20 % 68,1 kg/h 30 % 113,5 kg/h 40 % 1435 kg/h 60 % 227 kg/h 80 % 326,9 kg/h Käytettäessä rautamalmin jauhatuksessa yllä kuvattua sekoitusta Armco’n runsaskromisia valettuja jauhatuskuulia oli aikaisemmin määritelty kuulan kulumisnopeudeksi noin 127,1 kg/h. Käyttämällä vaihteenalennussuhdetta 2500:1 edellä kuvatussa moottorissa 40 säädin 44 asetettaisiin noin 35 %:iin vastaamaan tätä syöt-tönopeutta. Havaittiin, että tämä asetus aiheutti rummun 26 yhden täyden kierroksen noin 9 minuutissa. Tästä syystä rummun 26 yksi kierros syöttäisi noin 19,1 kg jauhatuskuulia jauha-tusmyllyyn 16. Kukin osasto 70 vastaisi 1/6 kierrosta eli sitä, 8 8 2co 9 että 3,18 kg jauhatuskuulia tulee syötetyksi noin jokaisen 1 1/2 minuutin kuluttua.

On osoitettu, että keksinnön mukainen kätevän kokoinen rumpu 26 kykenee syöttämään tasaisesti muutamia jauhatuskuulia kerrallaan jauhatusmyllyyn. Heti, kun kuulan kulumisnopeus on määritelty, jauhatusmyllyssä olevia kuulia voidaan täydentää nopeudella, joka olennaisesti vastaa tätä kulumisnopeutta. Huippuluokan jauhatushyötysuhde voidaan varmistaa, koska saadaan ylläpidetyksi kuulamassan vakiosuhde jauhettavan malmin massaan. Lisäksi tarvitaan hyvin vähän energiaa, koska rummussa 26 olevien kuulien kokonaismassa saadaan minimoiduksi.

Vaikka keksinnöstä on esitetty vain yksi suoritusmuoto, on ammatti-ihmisille selvää, että keksintöön voidaan tehdä erilaisia muutoksia irtautumatta sen hengestä ja suojapiiristä. Esimerkiksi rummun kokoa, rummun osastojen lukumäärää, alennus-vaihteen välityssuhdetta ja jauhatuskuulien tarvittavaa kokoa ja sekoitusta voidaan vaihdella. Luonnollisesti kaikenlainen vaihtelu voi vaatia erilaisia säätimen asetuksia siten, että . . kuulan syöttönopeudet saadaan vastaamaan kuulan kulumisnopeutta tietyssä jauhatuskäytössä. Ensisijainen näkökohta on kuulien kulumisnopeus jauhettaessa jotakin tiettyä raaka-ainetta. Tästä : syystä keksinnön rajat pitää määritellä oheisten patenttivaati- musten perusteella.

Claims (14)

1β 882ίό

1. Laite jauhatuskuulien (12) syöttämiseksi kuulamyllyyn (16), johon laitteeseen kuuluu: kuulien (12) varastosuppilo (22) uusia jauhatuskuulia varten, säädin (25), kouru (24) kuulien (12) kuljettamiseksi säätimeen (25), kourussa (24) oleva ensimmäinen (48) ja toinen (46) pää, ja ohjauslevy (54) kourussa (24) olevien kuulien (12) syvyyden ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että ohjauslevy (54) on kourun (24) ensimmäisessä päässä (48) ja että lisäksi laitteeseen kuuluu: säätimessä (25) oleva purkausrumpu (26), elimet (38,40,42) rummun (26) pyörittämiseksi jatkuvatoimisesti ja elin (62) kuulien (12) pidättämiseksi rummussa (26), jolloin rumpu (26) on sijoitettu toisen pään (46) viereen ja siinä on useita osastoja (70,70a,70b) kuulien (12) vastaanottamiseksi, jolloin pidätinelin (62) on sijoitettu rummun (26) osan viereen kuulien (12) pitämiseksi yhdessä osastossa (70,70a,70b), jolloin rumpua (26) pyöritetään ennalta määrätyllä nopeudella kuulien (12) syöttämiseksi tasaisesti myllyyn (16) nopeudella, joka vastaa myllyn (16) kuulien (12) kulumis-nopeutta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kouru (24) on kallistettu rumpua (26) kohti kallistuksen ollessa ainakin 5°.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että kourun (24) kallistus on ainakin 10°.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että kourun (24) kallistus on 18®. n 8B266

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjauslevy (54) on saranoitu levy, jolloin levyn paino ohjaa kuulien (60) syvyyttä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että pidätinelin (62) on kaareva levy.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun levyn (62) yläpää (64) pääsee siirtymään normaalisti rummun (26) vieressä olevasta ensimmäisestä asennosta rummusta (26) välimatkan päässä olevaan toiseen asentoon.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun levyn (62) yläpää (64) on painettu vasten rummun (26) alaosaa.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut osastot (70,70a,70b) on muodostettu säteittäisesti ulottuvilla siivillä (74).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainituissa osastoissa (70,70a,70b) on voimansuun-tausosat (76).

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainituissa osastoissa (70,70a,70b) on voimansuun-tausosat.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun pyörityslaitteen (40) tehoa on olennaisesti alennettu alennusvaihteella (42).

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että siihen kuuluu lisäksi ohjain (44), jota käytetään rummun (26) nopeuden säätämiseksi ja tarkkailemiseksi. 12

14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitut osastot (70,70a,70b) on jaettu tasaisesti rummun (26) kehälle. 88260

13 S 8 2.'.'5