RU2134164C1

RU2134164C1 - Drum-type mill

Info

Publication number: RU2134164C1
Application number: RU98110094A
Authority: RU
Inventors: А.М. Иванов; А.И. Панченко; С.А. Потапов; В.Д. Кузнецов; В.В. Коломоец; М.М. Мухин; А.И. Бублик
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Кварц"
Priority date: 1998-05-25
Filing date: 1998-05-25
Publication date: 1999-08-10
Also published as: UA48261C2

Abstract

FIELD: solid substance grinding equipment. SUBSTANCE: mill has cylindrical casing and liner with set of similar rubber plates. Charging and discharge closures of mill have end lining plates manufactured from resilient material and formed as sectors. When each sector is in operating position, it has asymmetrical wavy shape, so that wedge-shaped ridge is formed in thickened portion of plate, with number of ridges being equal to the number of plates. Plates are arranged one relative to another so as to define resilient members. Each plate is positioned on end closures with high portion of wedge-shaped ridge oriented in the direction of rotation of mill. Wide portion of plate sector may have round channel shape and narrow portion may be made flat. Ridges of asymmetrical wavy end plate may have projections and wedge-shaped slots directed at an angle of 60 deg to longitudinal axis of end plate and oriented with their wide portion toward ridge. Narrow portion of end plate may be reinforced with metal strip and wide portion may be provided with arced recess extending along end closure and mill casing junction line and having depth equal to thickness of similar rubber plates. EFFECT: increased efficiency in grinding solid material and increased service life. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области измельчения твердых веществ и может быть использовано в горно-обогатительной, металлургической и другой перерабатывающей промышленности. The invention relates to the field of grinding of solids and can be used in mining and processing, metallurgical and other processing industries.

Известна барабанная мельница (а.с. СССР N 272797. МКИ B 02 C 17/02, опубл. 03.06.70), включающая цилиндрический корпус, на внутренней поверхности которого укреплены направляющие, одни из которых выполнены с двусторонними пазами и бортиками, а другие - прерывистыми выступами и выемками; и футеровку, составленную из набора резиновых пластин, установленных в указанных направляющих, причем одна из пластин выполнена с двусторонними параллельными пазами с непрерывными нижними и верхними бортиками и выступами, расположенными в нижней части лобовой поверхности, другая пластина аналогична предыдущей и снабжена дуговыми выемками в нижней части лобовой поверхности, а третья выполнена в виде сектора с двусторонними радиальными боковыми пазами, имеющими в верхней части сплошные, а в нижней - прерывистые бортики. Known drum mill (AS USSR N 272797. MKI B 02 C 17/02, publ. 03.06.70), including a cylindrical body, on the inner surface of which are fixed guides, some of which are made with bilateral grooves and sides, and others - intermittent protrusions and recesses; and a lining composed of a set of rubber plates installed in said rails, one of the plates being made with bilateral parallel grooves with continuous lower and upper sides and protrusions located in the lower part of the frontal surface, the other plate is similar to the previous one and provided with arc recesses in the lower part frontal surface, and the third is made in the form of a sector with bilateral radial lateral grooves, which have solid tops in the upper part and discontinuous sides in the lower part.

Недостатком описанной барабанной мельницы является сложность изготовления корпуса мельницы и трудоемкость монтажа футеровочных пластин и секторов, обусловленных высокими требованиями к точности изготовления. The disadvantage of the described drum mill is the complexity of manufacturing the mill body and the complexity of mounting the lining plates and sectors, due to the high requirements for manufacturing accuracy.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким является барабанная мельница (N 5339 UI, МКИ B 02 C 17/02, опубл. 25.12.97), состоящая из вращающегося корпуса, ограниченного загрузочной и разгрузочной крышками, футеровочных резиновых плит, имеющих кругложелобчатый профиль с утончением сечения в средней части и предназначенных для установки вогнутой поверхностью к внутренней поверхности корпуса барабанной мельницы в продольном его направлении, причем плиты устанавливаются с натягом друг относительно друга и закреплены болтовыми соединениями в один ряд вдоль продольной оси таким образом, что создает симметрично-волновую поверхность мельницы. Торцевые крышки зафутерованы металлическими футеровочными плитами, изготовленными в виде секторов переменной толщины по радиусу. In terms of technical nature and the achieved result, the closest is a drum mill (N 5339 UI, MKI B 02 C 17/02, publ. 12/25/97), consisting of a rotating casing, limited by loading and unloading covers, rubber lining plates with a round groove profile with thinning the section in the middle part and intended for installation with a concave surface to the inner surface of the drum mill body in its longitudinal direction, the plates being installed with an interference fit relative to each other and bolted compounds in a row along the longitudinal axis in such a way that creates a symmetrical wave surface of the mill. The end caps are lined with metal lining plates made in the form of sectors of variable thickness along the radius.

Эффективность использования указанного технического решения ограничена тем, что торцевая металлическая футеровочная плита из дорогостоящей высоколегированной стали изнашивается значительно интенсивнее резиновой футеровки, установленной по барабану, особенно при измельчении высокоабразивных, например, железных руд, это вызывает необходимость замены всей футеровки мельницы. The effectiveness of using the indicated technical solution is limited by the fact that the end metal lining plate made of expensive high-alloy steel wears out much more intensively than the rubber lining installed on the drum, especially when grinding highly abrasive, for example, iron ores, which necessitates the replacement of the entire mill lining.

Задачей заявляемого технического решения является устранение указанных недостатков. The objective of the proposed technical solution is to remedy these shortcomings.

Поставленная задача решается тем, что барабанная мельница, включающая цилиндрический корпус и футеровку, состоящей из набора однотипных резиновых плит, при этом каждая футеровочная плита установлена с натягом на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, а загрузочная и разгрузочная крышки, ограничивающие корпус барабана мельницы, имеют торцевые футеровочные плиты в виде сектора. Каждая торцевая футеровочная плита выполнена из упругого материала, имеет асимметричную волновую форму с образованием в утолщенной части клинообразного гребня, число которых на торцевой крышке равно количеству плит. Плиты установлены друг относительно друга с образованием упругих элементов. Каждая плита сориентирована на торцевых крышках высокой частью клинообразного гребня по ходу вращения мельницы. Широкая часть сектора плиты имеет кругложелобчатый профиль, а узкая часть выполнена плоской. Гребни асимметричной волновой торцевой плиты имеют выступы и клиновидные прорези, направленные под углом к продольной оси плиты и расположенные широкой частью в сторону гребня. The problem is solved in that the drum mill, including a cylindrical body and a lining, consisting of a set of the same type of rubber plates, with each lining plate mounted with an interference fit on the inner surface of the cylindrical body, and the loading and unloading caps that limit the mill drum casing have end lining slabs in the form of a sector. Each end lining plate is made of elastic material, has an asymmetric wave shape with the formation of a wedge-shaped ridge in the thickened part, the number of which on the end cover is equal to the number of plates. Plates are installed relative to each other with the formation of elastic elements. Each plate is oriented on the end caps with a high part of the wedge-shaped ridge along the rotation of the mill. A wide part of the slab sector has a circular groove profile, and the narrow part is made flat. The crests of the asymmetric wave end plate have protrusions and wedge-shaped slots directed at an angle to the longitudinal axis of the plate and located wide in the direction of the crest.

Сущность технического решения иллюстрируется на чертежах, где на фиг. 1 показан фрагмент барабанной мельницы в рабочем состоянии, ее поперечный разрез со схемой расположения на крышке мельницы торцевых плит с продольными футеровочными плитами по периметру барабана; на фиг. 2 - торцевая футеровочная плита со схемой расположения отверстий, поперечный ее разрез широкой части сектора и продольный разрез; на фиг. 3 - схема изменения профиля торцевой плиты при монтаже. The essence of the technical solution is illustrated in the drawings, where in FIG. 1 shows a fragment of a drum mill in working condition, its transverse section with an arrangement on the mill cover of end plates with longitudinal lining plates around the perimeter of the drum; in FIG. 2 - end lining plate with a hole pattern, its transverse section through a wide part of the sector and a longitudinal section; in FIG. 3 - scheme of changing the profile of the end plate during installation.

Барабанная мельница (фиг. 1) содержит цилиндрический корпус 1 с футеровочными плитами 2, установленными в продольном направлении по внутренней поверхности барабана. С загрузочной и разгрузочной стороны мельница ограничена торцевыми крышками 3 и 4 с цапфами 5 и 6, внутренняя поверхность крышек зафутерована торцевыми резиновыми плитами 7. The drum mill (Fig. 1) contains a cylindrical body 1 with lining plates 2 mounted in the longitudinal direction along the inner surface of the drum. On the loading and unloading side, the mill is limited by end caps 3 and 4 with trunnions 5 and 6, the inner surface of the covers is lined with end rubber plates 7.

Торцевые футеровочные плиты выполнены в виде сектора (фиг. 2). Размер плит подбирается так, чтобы для каждого типа мельниц торцевые крышки по всей площади были перекрыты кратным количеством плит (вид А-А фиг. 1). End lining plates are made in the form of a sector (Fig. 2). The size of the slabs is selected so that for each type of mill the end caps over the entire area are overlapped by a multiple of the slabs (type AA of Fig. 1).

Каждая торцевая плита (вид Б-Б фиг. 2) выполнена двухслойной таким образом, что наружный слой 8 изготовлен из износостойкой резины, а внутренний 9 - армирован каркасом из синтетического корда (либо металлокорда) для придания торцевым плитам дополнительной прочности и упругости, причем в широкой и средней части торцевые плиты изготавливаются кругложелобчатого профиля. Для обеспечения плотного прилегания торцевой футеровочной плиты 7 (фиг. 1) к поверхности крышки 3 и 4 мельницы по линии сопряжения с цапфами 5 и 6 плита в узкой части сектора выполнена с внутренней стороны плоской либо закрепляется на плоскую металлическую пластину. Плиты в широкой части сектора (фиг. 2) имеют дуговые выемки B, выполненные по всей длине широкой части под углом 15^o к вертикальной оси и шириной, равной толщине продольных футеровочных плит 2.Each end plate (view BB of Fig. 2) is made two-layer in such a way that the outer layer 8 is made of wear-resistant rubber, and the inner 9 is reinforced with a frame made of synthetic cord (or metal cord) to give the end plates additional strength and elasticity, and the wide and middle parts of the end plates are made of a round-grooved profile. To ensure a tight fit of the end lining plate 7 (Fig. 1) to the surface of the cover 3 and 4 of the mill along the interface line with the pins 5 and 6, the plate in the narrow part of the sector is made flat on the inside or fixed to a flat metal plate. The plates in the wide part of the sector (Fig. 2) have arc recesses B made along the entire length of the wide part at an angle of 15 ^o to the vertical axis and a width equal to the thickness of the longitudinal lining plates 2.

Для крепления торцевой футеровочной плиты (фиг. 2) выполнены отверстия (под углом 15^o к вертикальной оси) ступенчатой формы, причем с наружной выпуклой стороны плиты большего диаметра.For fastening the end lining plate (Fig. 2), holes are made (at an angle of 15 ^° to the vertical axis) of a stepped form, moreover, from the outer convex side of the plate of a larger diameter.

Торцевые футеровочные плиты укладываются на поверхность торцевой крышки вогнутой стороной широкой частью сектора и притягиваются с помощью болтовых соединений. В процессе прижатия кругложелобчатый профиль торцевой плиты деформируется по поверхности торцевой крышки, как показано на фиг. 3, изменяя форму своего первоначального кругложелобчатого профиля, увеличивается по ширине с образованием в рабочем положении плиты упругого элемента P с пустотами за счет упругости кордового слоя футеровки. При этом торцевые плиты в рабочем состоянии боковыми сторонами плотно без зазоров и с усилием прижимаются друг к другу и к поверхности торцевых крышек. Широкая часть сектора торцевой плиты расклинивается по дуговым выемкам B (фиг. 2) футеровочными плитами, установленными в продольном направлении на внутренней поверхности цилиндрического корпуса барабана, узкая часть сектора своей плоской стороной прижимается без зазоров болтовыми соединениями к торцевой крышке мельницы. End lining plates are laid on the surface of the end cover with the concave side of the wide part of the sector and are attracted by bolted connections. In the process of pressing, the circle-groove profile of the end plate is deformed along the surface of the end cover, as shown in FIG. 3, changing the shape of its initial circular-grooved profile, increases in width with the formation in the working position of the plate of the elastic element P with voids due to the elasticity of the cord layer of the lining. In this case, the end plates in the working state with the sides tightly without gaps and with force are pressed against each other and to the surface of the end caps. A wide part of the sector of the end plate is wedged along the arc recesses B (Fig. 2) with lining plates installed in the longitudinal direction on the inner surface of the cylindrical body of the drum; the narrow part of the sector is pressed with its bolts to the end cover of the mill without gaps.

В рабочем состоянии торцевая плита принимает форму падающей волны (вид Б-Б фиг. 2) и ориентируется на торцевой крышке высокой частью клинообразного гребня волны по ходу направления вращения мельницы. На фиг. 2 направление вращения мельницы показано по стрелке К. Асимметричный волновой профиль торцевых футеровочных плит обеспечен тем, что высота одной боковой стороны плиты Д больше высоты другой Е, причем Д ≥ 2Е. In working condition, the end plate takes the form of an incident wave (view BB of Fig. 2) and is oriented on the end cover by the high part of the wedge-shaped wave crest along the direction of rotation of the mill. In FIG. 2, the direction of rotation of the mill is shown by arrow K. The asymmetric wave profile of the end lining plates is ensured by the fact that the height of one side of the plate D is greater than the height of the other E, and D ≥ 2E.

Гребень П волнового профиля торцевых футеровочных плит имеет клинообразные прорези 10, чередующиеся с выступами 11. Прорези выполнены под углом 60^o к продольной оси плиты и направлены широкой частью в сторону гребня волны, как показано на фиг. 2. Размер широкой части прорезей 10 соизмерим со средним диаметром мелющих тел в шаровой мельнице. Прорези имеют угол сужения 25 - 30^o.The crest P of the wave profile of the end lining plates has wedge-shaped slots 10 alternating with the protrusions 11. The slots are made at an angle of 60 ^° to the longitudinal axis of the plate and are directed with the wide part towards the wave crest, as shown in FIG. 2. The size of the wide part of the slots 10 is commensurate with the average diameter of the grinding media in a ball mill. The slots have a narrowing angle of 25 - 30 ^o .

Техническое устройство работает следующим образом. The technical device operates as follows.

На торцевые крышки 3 и 4 барабанной мельницы устанавливаются футеровочные плиты 7 и с помощью болтовых соединений под углом прижимаются к поверхности крышки с натягом друг к другу. По цилиндрическому корпусу 1 барабана укладываются футеровочные плиты 2 в продольном направлении. В местах сопряжения торцевых крышек и цилиндра барабана торцевые плиты 7 расклиниваются продольными футеровочными плитами 2 без образования зазора между ними. Производится загрузка внутримельничного объема шарами и материалом, например, железный рудой. Мельница приводится во вращение в направлении по стрелке K (фиг. 1). При вращении барабана торцевые плиты за счет своего асимметричного волнообразного профиля циклически с шагом, равным высоте клинообразного гребня волны, перемещают крупные фракции рудно-шаровой смеси вдоль оси мельницы от торцевых крышек в зону наиболее эффективного размалывания - цилиндрическую часть мельницы. Величина продольного перемещения материала может регулироваться высотой гребня волны в зависимости от соотношения размеров Д и Е (фиг. 2). Выступы 11 гребни П торцевой плиты выполняют роль лифтеров для рудношаровой смеси, при этом они захватывают шары и крупные куски материала, поднимают их из рудно-шаровой смеси, обеспечивая при этом интенсивное перемешивание материала. В свою очередь клинообразные прорези 10, расположенные на гребне П, перемещают материал и мелющие тела (шары) определенного гранулометрического состава вдоль своей оси, как бы по винтовым линиям, к поверхности цилиндрического корпуса барабана. В результате возникновения двух встречных потоков, образованными выступами и продольными прорезями гребня П, создаются условия непрерывного усреднения всей массы рудно-шаровой смеси по крупности и глубине заполнения мельницы, вследствие чего создаются условия интенсивной дезинтеграции материала. On the end caps 3 and 4 of the drum mill, lining plates 7 are installed and, using bolted joints, are pressed at an angle to the surface of the cover with an interference fit to each other. Lining plates 2 are laid along the cylindrical body 1 of the drum in the longitudinal direction. At the interface between the end caps and the drum cylinder, the end plates 7 are wedged by the longitudinal lining plates 2 without forming a gap between them. The mill volume is loaded with balls and material, for example, iron ore. The mill is rotated in the direction of arrow K (Fig. 1). When the drum rotates, end plates due to their asymmetric wave-like profile cyclically with a step equal to the height of the wedge-shaped wave crest move large fractions of the ore-ball mixture along the axis of the mill from the end caps to the zone of the most efficient grinding - the cylindrical part of the mill. The magnitude of the longitudinal movement of the material can be adjusted by the height of the wave crest, depending on the ratio of sizes D and E (Fig. 2). The protrusions 11 ridges P of the end plate act as lifters for the ore-ball mixture, while they capture balls and large pieces of material, lift them out of the ore-ball mixture, while providing intensive mixing of the material. In turn, the wedge-shaped slots 10 located on the ridge P move the material and grinding bodies (balls) of a certain particle size distribution along its axis, as if along helical lines, to the surface of the cylindrical body of the drum. As a result of the occurrence of two counter flows, formed by protrusions and longitudinal slots of ridge P, conditions are created for continuous averaging of the entire mass of the ore-ball mixture over the size and depth of filling of the mill, as a result of which conditions of intensive disintegration of the material are created.

В процессе измельчения материала в мельнице торцевые резиновые футеровочные плиты 7 значительно снижают ударные динамические нагрузки рудно-шаровой смеси на торцевые крышки барабана - как особо напряженные части мельницы - за счет образования упругих элементов P (фиг. 3) волнообразного профиля торцевых плит. При этом упругие свойства волнообразного профиля торцевых плит усиливают эффект продольного перемещения рудно-шаровой смеси в осевом направлении барабана за счет придания крупным частицам дополнительной кинетической энергии. Кроме того, упругие элементы плит создают встречные пульсирующие, волновые и динамические возмущения жидкой фазы по всему объему заполнения мельницы в осевом направлении. Частота указанных возмущений определяется числом сжатий упругого элемента P при вхождении торцевой плиты в рудно-шаровую массу и упругого возвращения элемента P в исходное положение при выходе из нее, при этом частота пульсаций равна двухкратному количеству торцевых плит, установленных на крышках мельницы с учетом частоты вращения мельницы. In the process of grinding the material in the mill, the end rubber lining plates 7 significantly reduce the dynamic shock loads of the ore-ball mixture on the end caps of the drum — as particularly stressed parts of the mill — due to the formation of elastic elements P (Fig. 3) of a wave-like profile of the end plates. Moreover, the elastic properties of the wave-like profile of the end plates enhance the effect of the longitudinal movement of the ore-ball mixture in the axial direction of the drum due to the addition of additional kinetic energy to large particles. In addition, the elastic elements of the plates create counter pulsating, wave and dynamic perturbations of the liquid phase throughout the axial direction of the filling of the mill. The frequency of these disturbances is determined by the number of compressions of the elastic element P when the end plate enters the ore-ball mass and the elastic element P returns to its original position upon exiting it, while the ripple frequency is equal to twice the number of end plates installed on the mill covers taking into account the mill rotation speed .

Использование предлагаемого технического решения позволяет снизить стоимость футеровки мельничных систем, продливает срок ее службы и благодаря проявлению встречных циркуляционных и пульсирующих процессов движения рудно-шаровой смеси обеспечивает условия для интенсивной дезинтеграции материала, что в свою очередь повышает производительность мельниц по заданному классу крупности и в целом эффективность процесса измельчения материала. Using the proposed technical solution allows to reduce the cost of lining of mill systems, extends its service life and, due to the onset of oncoming circulation and pulsating processes of ore-ball mixture movement, provides conditions for intensive disintegration of the material, which in turn increases the productivity of mills for a given size class and overall efficiency process of grinding material.

Claims

1. A drum mill, comprising a housing, a lining of a set of similar rubber plates, fitted with an interference fit on the surface of the cylindrical body to form a wave surface, loading and unloading covers, lined with end plates in the form of a sector, characterized in that each end plate of elastic material has asymmetric waveform with the formation in the thickened part of the wedge-shaped ridge, the number of which is equal to the number of plates installed on the end caps of the drum relative to each other with rofessional elastic member and oriented high crest part during the rotation of the mill.

2. The mill according to claim 1, characterized in that the end lining plate in the wide part of the sector has a circular groove profile, and the narrow part is made flat.

3. The mill according to claim 1, characterized in that along the thickened part of the wedge-shaped ridge of the asymmetric wave profile of the end lining plate, a series of wedge-shaped slots are made, located at an angle of 60 ^o to its longitudinal axis and directed with the wide part towards the ridge.

4. The mill according to claim 1 or 2, characterized in that the narrow part of the end lining plate is reinforced with a metal plate, and the wide part of the sector has an arc recess along the interface line between the end cover and the mill body and a height equal to the thickness of the same type of rubber plates.