RU173066U1 - Футеровка шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к внутренней металлической футеровке - облицовке барабанов шаровых мельниц и мельниц полусамоизмельчения, барабан которых загружается материалом, измельчаемым с помощью специальных элементов - металлических мелющих шаров, и может быть использовано в горнорудной, строительной, энергетической, химической и других отраслях промышленности для измельчения или обогащения исходных материалов. Футеровка шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения содержит набор металлических плит (1) с волновой рабочей поверхностью, предназначенных для внутренней облицовки барабана мельницы и выполненных с пазами (2) на рабочей поверхности для заклинивания в них металлических технологических шаров (3) в процессе работы мельницы с металлическими мелющими шарами (4). Согласно полезной модели, пазы (2) плит (1) выполнены глубиной h с возможностью расположения в них технологических шаров (3) в два - нижний (5) и верхний (6) яруса (5, 6), при этом глубина h пазов (2) плит (1) составляет h=(1,6-1,8)⋅d, а расстояние L между осями смежных пазов (2) составляет L=(1,2-1,3)⋅d, где d - диаметр технологических шаров (3). Технический результат: повышение срока службы как футеровки, так и барабана мельницы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к внутренней металлической футеровке - облицовке барабанов шаровых мельниц и мельниц полусамоизмельчения, барабан которых загружается материалом, измельчаемым с помощью специальных элементов - металлических мелющих шаров, и может быть использовано в горнорудной, строительной, энергетической, химической и других отраслях промышленности для измельчения или обогащения исходных материалов.

Известна футеровка барабанной мельницы, преимущественно мельницы с металлическими мелющими шарами, которая состоит из набора резиновых плит, установленных на внутренней поверхности барабана вдоль продольной его оси и прикрепленных к барабану металлическими брусьями с волнообразной рабочей поверхностью, образованной каналами - пазами под металлические мелющие шары, и крепежные элементы, которая отличается тем, что брус в сечении имеет форму, близкую к форме прямоугольника с выпуклой верхней гранью, на которой выполнены каналы - пазы под металлические мелющие шары, каналы - пазы выполнены наклонными к продольной оси бруса с уменьшающимися к основанию бруса шириной канала, резиновые плиты имеют симметричный ступенчатый профиль, образованный продольными по краях наклонными внутрь полками, в боковых гранях резиновых плит симметрично выполнены пазы под крепежные элементы, а торцы резиновых плит выполнены с наклоном [«Футерiвка барабанного млина» UA 16900 U (Товариство з обмеженою вiдповiдальнiстю «УКРПРОМТЕХРЕЗИНА») В02С 17/22, 15.08.2006] [1].

В известной футеровке барабанной мельницы путем изменения конструкции и компоновки ее составных элементов достигается некоторое повышение стойкости футеровки к ударным нагрузкам и абразивному воздействию, благодаря чему обеспечивается повышение срока службы футеровки.

Некоторое повышение стойкости футеровки к ударным нагрузкам достигается, в основном, в местах установки металлических брусьев, в каналах - пазах которых заклинены металлические мелющие тела, однако, это не достигается в местах расположения резиновых плит.

Известна также наиболее близкая к заявляемой футеровке по технической сути, достигаемому техническому результату и совокупности известных существенных признаков футеровка для шаровых мельниц, которая может быть использована и для мельниц полусамоизмельчения, содержащая набор металлических плит с волновой рабочей поверхностью, предназначенных для внутренней облицовки барабана мельницы и выполненных с пазами для заклинивания в них металлических технологических шаров в процессе работы мельницы с металлическими мелющими шарами [«Футеровка для шаровых мельниц» SU 679240 A1 (Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский технологический институт механизации труда в черной металлургии и ремонтно-механических работ) В02С 17/22, 15.08.1979] [2].

Пазы расположены вдоль плит, а их поперечные сечения выполнены равномерно возрастающими от периферии к центру плит, при этом плиты выполнены с пазами глубиной с возможностью расположения в них шаров в один ярус, а глубина каждого паза составляет 0,6-0,8 его поперечного размера.

Мелющие шары по мере износа заклиниваются в пазах, поперечный размер которых соответствует размеру соответствующих изношенных мелющих шаров, при этом упомянутые заклиненные мелющие шары практически становятся технологическими шарами плит.

По сравнению с футеровкой [1] в этой футеровке [2], благодаря выполнению ее только из набора металлических плит с продольными пазами разной ширины, происходит заклинивание в них технологических шаров соответствующего диаметра.

За счет этого достигается повышение стойкости футеровки к ударным нагрузкам, что обеспечивает более существенное повышение срока службы как футеровки, так и барабана мельницы.

Однако в известной футеровке не полностью реализованы возможности максимального повышения стойкости футеровки к ударным нагрузкам.

Так как удар мелющего шара, согласно новой концепции, носит волновой характер передачи энергии, а контакт мелющего шара с поверхностью металлической плиты футеровки представляет собой одну точку контакта, то как на поверхности контакта, так и внутри плиты футеровки возникают значительные внутренние напряжения материала.

При работе мельницы с футеровкой [2] происходят удары мелющих шаров о технологические шары, заклиненные в один ярус в пазах плит футеровки.

При этом энергия удара распространяется в виде волн и передается в тело плиты футеровки в трех точках контакта технологических шаров непосредственно с дном и двумя боковыми стенками пазов.

Технической задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является усовершенствование конструкции футеровки таким образом, чтобы:

- обеспечить снижение величины энергии удара мелющих шаров на футеровку, передаваемую через технологические шары увеличением количества точек контакта технологических шаров с дном и боковыми стенками пазов плит футеровки для уменьшения внутренних напряжений в массиве футеровки,

- рациональное расстояние между пазами было таким, чтобы мелющие шары при ударе о технологические шары смежных пазов не соприкасались с рабочей поверхностью плит футеровки.

Технический результат, который достигается при решении поставленной технической задачи, состоит в повышении срока службы как футеровки, так и барабана мельницы.

Техническая задача решается, а технический результат достигается тем, что в футеровке шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения, содержащей набор металлических плит с волновой рабочей поверхностью, предназначенных для внутренней облицовки барабана мельницы и выполненных с пазами на рабочей поверхности для заклинивания в них металлических технологических шаров в процессе работы мельницы с металлическими мелющими шарами, согласно полезной модели, пазы плит выполнены глубиной h с возможностью расположения в них технологических шаров в два - нижний и верхний яруса, при этом глубина h пазов плит составляет h=(1,6-1,8)⋅d, а расстояние L между осями смежных пазов составляет L=(1,2-1,3)⋅d, где d - диаметр технологических шаров.

В связи с тем, что пазы плит выполнены глубиной h с возможностью расположения в них технологических шаров в два - нижний и верхний яруса, обеспечивается снижение величины распространяемой энергии удара мелющих шаров о технологические шары через пять точек контакта технологических шаров со стенками пазов, в том числе через одну донную точку и через четыре боковые точки в стенках пазов плит футеровки, что существенно уменьшает внутренние напряжения в футеровке и повышает ее срок службы.

Глубина h пазов плит, которая равна h=(1,6-1,8)⋅d, где d - диаметр технологических шаров в плитах, определена опытным путем и является оптимальной для этой конструкции футеровки, так как обеспечивает такую величину выступающей части технологических шаров, при которой мелющие шары при ударе о технологические шары смежных пазов не соприкасаются с рабочей поверхностью плит футеровки.

Выбор глубины h пазов плит величиной h<1,6⋅d, где d - диаметр технологических шаров, не целесообразен, так как не обеспечивает надежность заклинивания технологических шаров верхних ярусов в пазах плит футеровки.

Это приводит к выпадению технологических шаров из пазов, в результате чего одноточечный контакт мелющих шаров с поверхностью металлической плиты футеровки будет сопровождаться значительными внутренними напряжениями материала футеровки и барабана мельницы, которые приводят к снижению срока их службы.

Выбор глубины h пазов плит величиной h>1,8⋅d, где d - диаметр технологических шаров, также не целесообразен, так как технологические шары верхних ярусов будут находиться чрезмерно глубоко в пазах при этом падающие мелющие шары при работе мельницы будут наносить удар не по технологическим шарам, а по рабочим поверхностям плит футеровки.

В этом случае удар мелющих шаров о рабочую поверхность плит футеровки будет происходить в одну точку контакта, в результате чего как на поверхности контакта, так и внутри плиты футеровки возникают значительные внутренние напряжения материала.

Расстояние L между осями смежных пазов, которое составляет L=(1,2-1,3)⋅d, где d - диаметр технологических шаров плит, определено опытным путем и является оптимальным для этой конструкции футеровки, так как обеспечивает такое расположение смежных пазов, при котором мелющие шары при ударе о технологические шары смежных пазов не соприкасаются с рабочей поверхностью плит футеровки, что повышает срок их службы.

Выбор расстояния L между осями смежных пазов величиной L<1,2⋅d, где d - диаметр технологических шаров, не целесообразен, так как при таком чрезмерно малом расстоянии между осями смежных пазов неоправданно увеличивается количество технологических шаров, а также увеличивается масса футеровки барабана мельницы без существенного увеличения срока службы.

Выбор расстояния L между осями смежных пазов величиной L>1,3⋅d, где d - диаметр технологических шаров, также не целесообразен, так как в этом случае падающие мелющие шары при работе мельницы будут наносить удар не по технологическим шарам, а между ними по рабочим поверхностям плит футеровки, что снижает срок их службы.

Предлагаемая футеровка шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения имеет и другие отличия, создающие дополнительный технический результат.

В футеровке шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения, согласно полезной модели, ширина S пазов плит составляет S=(1,0-1,1)⋅d, где d - диаметр технологических шаров.

Ширина S пазов плит, величиной S=(1,0-1,1)⋅d, где d - диаметр технологических шаров, определена опытным путем и является оптимальной для этой конструкции футеровки, так как обеспечивает надежное заклинивание технологических шаров в пазах плит футеровки, что обеспечивает снижение величины распространяемой энергии удара мелющих шаров о технологические шары через пять точек контакта технологических шаров со стенками пазов и позволяет существенно уменьшить внутренние напряжения в футеровке и повысить срок службы плит футеровки и барабана мельницы.

Выбор ширины S пазов плит, величиной S<1,0⋅d, где d - диаметр технологических шаров, не целесообразен, так как при этом не происходит проникновение и заклинивание технологических шаров в пазах такого размера.

Выбор ширины S пазов плит, величиной S>1,1⋅d, где d - диаметр технологических шаров, также не целесообразен, так как при этом возникают чрезмерные зазоры между технологическими шарами и пазами.

В этом случае распространение энергии удара мелющих шаров о технологические шары будет происходить не через пять точек контакта технологических шаров со стенками пазов, а только через три, что существенно увеличивает внутренние напряжения в футеровке и снижает срок ее службы.

В дальнейшем полезная модель поясняется примером его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 изображена футеровка шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения; случай удара мелющего шара о соосно расположенные технологические шары, которые заклинены в два яруса в одном пазу плиты футеровки.

На фиг. 2 изображена футеровка шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения; случай удара мелющего шара о соосно расположенные технологические шары, которые заклинены в два яруса в двух смежных пазах плиты футеровки.

Футеровка шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения (фиг. 1, 2) содержит набор металлических плит 1 с волновой рабочей поверхностью, предназначенных для внутренней облицовки барабана мельницы и выполненных с пазами 2 на рабочей поверхности для заклинивания в них металлических технологических шаров 3 в процессе работы мельницы с металлическими мелющими шарами 4.

Главными особенностями предлагаемой футеровки являются следующие усовершенствования ее конструкции.

Пазы 2 плит 1 выполнены глубиной h с возможностью расположения в них технологических шаров 3 в два - нижний 5 и верхний 6 яруса 5, 6, при этом глубина h пазов 2 плит 1 составляет h=(1,6-1,8)⋅d, а расстояние L между осями смежных пазов 2 составляет L=(1,2-1,3)⋅d, где d - диаметр технологических шаров 3.

Дополнительной особенностью предлагаемой футеровки является следующее усовершенствование ее конструкции.

Ширина S пазов 2 плит 1 составляет S=(0,9-1,0)⋅d, где d - диаметр технологических шаров 3.

Работает предлагаемая футеровка шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения следующим образом.

В барабан шаровой мельницы или мельницы самоизмельчения, облицованной изнутри заявленной футеровкой, содержащей набор металлических плит 1 с волновой рабочей поверхностью, предназначенных для внутренней облицовки барабана мельницы и выполненных с пазами 2, загружают металлические технологические шары 3, например диаметром d=60 мм, и металлические мелющие шары 4, например диаметром D=100 мм.

При этом количество загружаемых мелющих шаров 4 составляет примерно 1/3 общего количества технологических шаров 3.

Для уменьшения сил трения в процессе заклинивания технологических шаров 3 в пазах 2 плит 1 футеровки барабана мельницы, а также для предотвращения температурного воздействия от трения общей массы технологических шаров 3 и мелющих шаров 4, мельницу заполняют водой до уровня покрытия упомянутых шаров 3, 4 внутри барабана мельницы.

Затем включают рабочий режим вращения мельницы на 10-15 мин без подачи рудного питания.

Мелющие шары 4, например диаметром D=100 мм, обладающие большой массой, при ударах о технологические шары 3, например диаметром d=60 мм, расположенные в зоне пазов 2 плит 1 футеровки, способствуют внедрению и заклиниванию технологических шаров 3 в пазах 2 плит 1.

При этом пазы 2 плит 1 выполнены глубиной h с возможностью расположения в них технологических шаров 3 в два - нижний 5 и верхний 6 яруса 5, 6.

Кроме того, глубина h пазов 2 плит 1 составляет h=(1,6-1,8)⋅d, а расстояние 1 между осями смежных пазов (2) составляет L=(1,2-1,3)⋅d, где d - диаметр технологических шаров 3, что обеспечивает гарантированный зазор t между мелющими шарами 4 и плитами 1 футеровки барабана мельницы (фиг. 2).

Для надежного заклинивания технологических шаров 3 ширина S пазов 2 плит 1 составляет S=(1,0-1,1)⋅d, где d - диаметр технологических шаров 3.

После этого в мельницу загружают дополнительные мелющие шары 4 до их необходимого количества по регламенту работы мельницы и добавляют воду.

За время этой загрузки происходит более надежное заклинивание технологических шаров 3 в пазах 2 плит 1 футеровки барабана мельницы.

Затем выполняют визуальный осмотр качественного и количественного заполнения пазов 2 плит 1 технологическими шарами 3.

В случае наличия свободного пространства в пазах 2 плит 1, между технологическими шарами 3 в нижнем 5 и верхнем 6 ярусах 5, 6, дополнительно включают рабочий режим вращения мельницы на 10-15 мин для полного заполнения пазов 2 плит 1 технологическими шарами 3.

Далее подают рудное питание (исходное) и мельницу эксплуатируют при дополнительном контроле расхода как технологических шаров 3 и мелющих шаров 4, так и выхода готового класса измельченного материала.

В связи с тем, что в футеровке пазы 2 плит 1 выполнены глубиной h с возможностью расположения в них технологических шаров 3 в два - нижний 5 и верхний 6 яруса 5,6, обеспечивается снижение распространения энергии удара мелющих шаров 4 о технологические шары 3 через пять точек контакта технологических шаров 3 со стенками пазов 2, в том числе через одну донную точку и через четыре боковые точки в стенках пазов 2 плит 1 футеровки (

) (фиг. 1), что существенно уменьшает внутренние напряжения в футеровке и повышает ее и барабана мельницы срок службы.

А в связи с тем, что расстояние L между осями смежных пазов, которое составляет L=(1,2-1,3)⋅d, где d - диаметр технологических шаров 3 плит 1, обеспечивается такое расположение смежных пазов, при котором мелющие шары 4 при ударе о технологические шары 3 смежных пазов 2 не соприкасаются с рабочей поверхностью плит 1 футеровки и находятся на расстоянии t (фиг. 2), что также повышает срок службы футеровки и барабана мельницы.

Причем выбранная ширина S пазов 2 плит 1, величиной S=(1,0-1,1)⋅d, где d - диаметр технологических шаров 3, обеспечивает надежное заклинивание технологических шаров 3 в пазах 2 плит 1 футеровки, что дополнительно способствует распространению энергии удара мелющих шаров 4 о технологические шары 3 через пять точек контакта технологических шаров 3 со стенками пазов 2 и позволяет существенно уменьшить внутренние напряжения в футеровке и повысить срок службы плит 1 футеровки и барабана мельницы.

Предложенная футеровка шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения имеет простую в изготовлении конструкцию, за счет чего она может найти широкое промышленное применение на предприятиях горнорудной, строительной, энергетической, химической и других отраслях промышленности для измельчения или обогащения исходных материалов, так как обеспечивает повышение срока службы как футеровки, так и барабана мельницы, а при ее изготовлении могут быть использованы стандартные материалы, оборудование, технологическая оснастка и инструменты.

Перечень обозначений

1) металлические плиты футеровки,

2) пазы плит,

3) металлические технологические шары плит,

4) металлические мелющие шары,

5) нижний ярус технологических шаров плит, заклиненных в пазах,

6) верхний ярус технологических шаров плит, заклиненных в пазах.

Claims (2)

1. Футеровка шаровой мельницы и мельницы полусамоизмельчения, содержащая набор металлических плит (1) с волновой рабочей поверхностью, предназначенных для внутренней облицовки барабана мельницы и выполненных с пазами (2) на рабочей поверхности для заклинивания в них металлических технологических шаров (3) в процессе работы мельницы с металлическими мелющими шарами (4), отличающаяся тем, что пазы (2) плит (1) выполнены глубиной h с возможностью расположения в них технологических шаров (3) в два - нижний (5) и верхний (6) яруса (5, 6), при этом глубина h пазов (2) плит (1) составляет h=(1,6-1,8)⋅d, а расстояние L между осями смежных пазов (2) составляет L=(1,2-1,3)⋅d, где d - диаметр технологических шаров (3).

2. Футеровка по п.1, отличающаяся тем, что ширина S пазов (2) плит (1) составляет S=(1,0-1,1)⋅d, где d - диаметр технологических шаров (3).

Images