RU2164171C2

RU2164171C2 - Mill for materials self-grinding

Info

Publication number: RU2164171C2
Application number: RU98122501A
Authority: RU
Original assignee: Злобин Михаил Николаевич
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2001-03-20

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: mill for grinding ore and other raw materials has housing with vertical shaft inside it. Hollow conical bowls are positioned for rotation in opposite directions around vertical shaft. Bowls are located so that their bases face one another to define working chamber with annular discharge slit. Upper bowl has charging device built in axial charging opening made in upper bowl. Charging device is made in the form of auger with tubular shaft. Steam supply branch pipe mounted within tubular shaft has lower end positioned above lower end of upper bowl. Pneumohydraulic aerator may be mounted above inlet end of spout. Auger may be equipped with independent drive. Lining ribs may be fastened to inner surface of bowls. Mill of such construction provides for continuous intensified grinding of materials. EFFECT: increased efficiency, improved quality of surface of useful component particles and wider range of materials that may be ground by mill. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области горнорудной промышленности, в частности к измельчению различных материалов, и может быть использовано при измельчении рудного и нерудного сырья. The invention relates to the field of mining, in particular to the grinding of various materials, and can be used for grinding ore and non-metallic materials.

Известна мельница для переработки материалов, содержащая рабочую камеру, ротор на вертикальном валу с приводом, загрузочное и разгрузочное устройства, рабочая камера снабжена расположенным по периферии ее верхней части кольцевым перфторированным коллектором для воды, ротор выполнен в виде пустотелого прямого конуса с водопроводящим и пароподводящим патрубками и равномерно расположенными по его окружности вдоль образующих поверхности футеровочными ребрами, при этом в межреберных впадинах выполнены наклонные к основанию конуса сквозные каналы, разгрузочное устройство выполнено в виде расположенной под основанием конуса тарели, образующей с нижним торцом рабочей камеры кольцевой зазор, перекрываемый посредством обечайки с зубчатым нижним торцом, причем последняя выполнена с возможностью перемещения вдоль рабочей камеры, а по окружности тарели концентрично с ней смонтировано уплотнительное кольцо с эластичной прокладкой, имеющее зазор с закрепленным против него скребком для съема продуктов измельчения с поверхности тарели, загрузочное устройство выполнено в виде шнека, расположенного над ротором по его оси, при этом вал шнека жестко связан с ротором в верхней его части /1/. A known mill for processing materials containing a working chamber, a rotor on a vertical shaft with a drive, loading and unloading devices, the working chamber is equipped with an annular perfluorinated collector for water located on the periphery of its upper part, the rotor is made in the form of a hollow straight cone with water and vapor supply pipes and uniformly spaced along its circumference along the surface forming the lining ribs, while in the intercostal depressions the squashes are inclined to the base of the cone channels, the unloading device is made in the form of a plate located under the base of the cone, forming an annular gap with the lower end of the working chamber, overlapped by a shell with a serrated lower end, the latter being made with the possibility of movement along the working chamber, and a sealing concentric with it is mounted concentrically with it a ring with an elastic gasket having a gap with a scraper fixed against it to remove grinding products from the surface of the plate, the loading device is made in e auger located above the rotor along its axis, wherein the screw shaft is rigidly connected to the rotor in its upper part / 1 /.

Недостатком мельницы является низкая качественная подготовка поверхности алмазов при ее механоактивации для последующих физико-химических методов обогащения. The disadvantage of the mill is the low quality preparation of the surface of diamonds during its mechanical activation for subsequent physical and chemical enrichment methods.

Наиболее близким изобретением по технической сути является мельница для самоизмельчения материалов, состоящая из корпуса и установленных в нем вращающихся в противоположные стороны вокруг вертикальной оси полых конусообразных чаш, обращенных друг к другу основаниями и образующих рабочую камеру с кольцевой разгрузочной щелью, верхняя чаша имеет осевое загрузочное отверстие /2/. The closest invention in technical essence is a mill for self-grinding of materials, consisting of a housing and hollow cone-shaped bowls mounted in it rotating in opposite directions around the vertical axis, facing each other with bases and forming a working chamber with an annular discharge gap, the upper bowl has an axial loading hole / 2 /.

Недостатком указанной мельницы является низкое качество подготовки поверхности частиц полезного компонента при непрерывном интенсивном измельчении материала для последующего эффективного их извлечения физико-химическими методами обогащения. The disadvantage of this mill is the low quality of the preparation of the surface of the particles of the useful component during continuous intensive grinding of the material for their subsequent effective extraction by physicochemical enrichment methods.

Задачей изобретения является повышение качества подготовки поверхности частиц полезного компонента при непрерывном интенсивном измельчении материала для последующего эффективного их извлечения физико-химическими методами обогащения. The objective of the invention is to improve the quality of the surface preparation of the particles of the useful component during continuous intensive grinding of the material for their subsequent effective extraction by physicochemical enrichment methods.

Указанная задача достигается тем, что в мельнице для самоизмельчения материалов, состоящей из корпуса и установленных в нем вращающихся в противоположные стороны вокруг вертикальной оси полых конусообразных чаш, обращенных друг к другу основаниями и образующих рабочую камеру с кольцевой разгрузочной щелью, верхняя чаша имеет осевое загрузочное отверстие, в загрузочное отверстие соосно встроено загрузочное приспособление, выполненное в виде шнека с трубчатым валом, внутри которого размещен пароподводящий патрубок, нижний торец которого расположен выше уровня нижнего торца чаши. This task is achieved by the fact that in a mill for self-grinding of materials, consisting of a housing and hollow cone-shaped bowls mounted in it and rotating in opposite directions around the vertical axis, facing each other with bases and forming a working chamber with an annular discharge gap, the upper bowl has an axial loading hole , a loading device made in the form of a screw with a tubular shaft, inside which a steam supply pipe, the lower end of which located above the level of the lower end of the bowl.

Над входной течкой шнека может быть установлен пневмогидравлический аэратор, шнек может иметь самостоятельный привод с возможным регулированием скорости вращения шнека, на внутренней поверхности полых конусообразных чаш вдоль образующих могут быть закреплены с интервалом между собой футеровочные ребра. A pneumohydraulic aerator can be installed above the inlet chute of the auger, the auger can have an independent drive with possible regulation of the auger rotation speed, lining ribs can be fixed on the inner surface of hollow cone-shaped bowls along the generators.

На фиг. 1 изображен общий вид мельницы для самоизмельчения материалов. Мельница для самоизмельчения материалов состоит из корпуса 1 и установленных в нем вращающихся в противоположные стороны вокруг вертикальной оси полых конусообразных чаш 2, 3 (электропривод чаш не показан), обращенных друг к другу основаниями и образующих рабочую камеру 4 с кольцевой разгрузочной щелью 5. Верхняя чаша 2 имеет осевое загрузочное отверстие 6. В это отверстие соосно встроено загрузочное приспособление 7, выполненное в виде шнека 8 с трубчатым валом 9, внутри которого размещен пароподводящий патрубок 10, нижний торец которого расположен выше уровня нижнего торца верхней чаши 2. Над входной течкой 11 шнека 8 установлен пневмогидравлический аэратор 12. Шнек 8 имеет самостоятельный привод (на чертеже не показан) с возможностью регулирования скорости вращения шнека. На внутренней поверхности полых конусообразных чаш 2 и 3 вдоль образующих закреплены с интервалом между собой футеровочные ребра 13 и 14 соответственно. In FIG. 1 shows a general view of a mill for self-grinding materials. The mill for self-grinding of materials consists of a housing 1 and installed in it rotating in opposite directions around the vertical axis of hollow cone-shaped bowls 2, 3 (bowl electric drive not shown), facing each other with bases and forming a working chamber 4 with an annular discharge slot 5. Upper bowl 2 has an axial loading hole 6. A loading device 7 is coaxially integrated into this hole, made in the form of a screw 8 with a tubular shaft 9, inside which a steam supply pipe 10 is placed, the lower end of which is located laid above the lower end of the upper bowl 2. Above the inlet heat 11 of the screw 8 is installed a pneumohydraulic aerator 12. The screw 8 has an independent drive (not shown) with the ability to control the speed of rotation of the screw. On the inner surface of the hollow cone-shaped bowls 2 and 3 along the generatrix, the lining ribs 13 and 14 are fixed at intervals between them.

Измельчение материала в данной мельнице происходит следующим образом. Исходный материал через загрузочное отверстие 6 в верхней чаше 2 посредством соосно встроенного загрузочного приспособления 7, выполненного в виде шнека 8 с трубчатым валом 9, подается в рабочую камеру 4. Воду в материал, подлежащий измельчению, подают тнепосредственно в течку 11, а также через пневмогидравлический аэратор 12, в который вместе с водой и сжатым воздухом вводятся маслообразные и поверхностно-активные вещества. Эти вещества пневмогидравлическим аэратором 12 тонко диспергируются и мельчайшими воздушными пузырьками рассеиваются между частицами измельчаемого материала. В рабочую камеру 4 через пароподводящий патрубок 10 подается перегретый пар или горячий воздух. Под действием силы трения куски руды захватываются защищенной за счет футеровочных ребер 13 и 14 измельченным материалом поверхностью чаш 2 и 3, образуя два вращающихся в противоположные стороны потока, на границе которых на уровне кольцевой разгрузочной щели 5 создается активная зона измельчения, непосредственно в которую поступает перегретый пар или горячий воздух из пароводводящего патрубка 10, так как его нижний торец расположен выше уровня нижнего торца верхней чаши 2. Шнек 8, подающий исходный материал в рабочую камеру 4, обеспечивает одновременное объемное сжатие внутри рабочей камеры, степень сжатия регулируют скоростью вращения шнека посредством его самостоятельного привода. Эта операция может быть осуществлена автоматически по токовой нагрузке электропривода конусообразных чаш 2 и 3. The grinding of material in this mill is as follows. The source material is fed through the loading hole 6 in the upper bowl 2 by means of a coaxially integrated loading device 7, made in the form of a screw 8 with a tubular shaft 9, into the working chamber 4. Water is fed directly into the chute 11 into the material to be crushed, as well as through pneumohydraulic an aerator 12, into which, together with water and compressed air, oily and surfactants are introduced. These substances are finely dispersed by a pneumohydraulic aerator 12 and dispersed between the particles of the crushed material with tiny air bubbles. Superheated steam or hot air is supplied to the working chamber 4 through the steam supply pipe 10. Under the action of the friction force, the ore pieces are captured by the surface of the bowls 2 and 3 protected by the lining ribs 13 and 14 with crushed material, forming two flow rotating in opposite directions, at the boundary of which an active grinding zone is created at the level of the annular discharge gap 5, into which the superheated steam or hot air from the steam inlet pipe 10, since its lower end is located above the lower end of the upper bowl 2. The screw 8, which feeds the source material into the working chamber 4, provides about neous volume compression inside the processing chamber, the compression ratio of the screw speed is adjusted by means of its self-drive. This operation can be carried out automatically according to the current load of the electric drive of the cone-shaped bowls 2 and 3.

В рабочей камере 4 происходит интенсивное истирание частиц материала друг о друга принудительным перемещением концентрических слоев материала во встречных потоках при одновременном резком высокоградиентном температурном воздействии на частицы материала в момент их деформации и разрушении в условиях объемного сжатия материала. Частицы материала перед своим разрушением претерпевают интенсивные механические и высокотемпературные деформации, что интенсифицирует процесс их разрушения. Контрастность температурного воздействия на измельчаемый материал обеспечивается подачей холодной воды, либо раствора ПАВ, а затем перегретым паром, либо горячим воздухом в присутствии маслообразных и поверхностно-активных веществ. Молекулы ПАВ оказывают расклинивающее действие (эффект П.А.Ребиндера) по микротрещинам, образующимся в деформируемых частицах материала, а также по контакту минеральных вкраплений, способствуя их лучшему раскрытию. Маслообразные вещества, в частности мазут, адсорбируются, при этом на гидрофобной поверхности алмазов и, адсорбируясь на ней, оказывают одновременное ингибиторное действие, не позволяя другим веществам, способным гидрофилизировать поверхность, адсорбироваться на этой поверхности. Гидрофилизированные участки поверхности алмазов гидрофобизируются при этом поверхностно-активными веществами в момент их высокой адсорбционной активности при раскрытии. Разгрузка измельченного материала из рабочей камеры 4 осуществляют через кольцевую разгрузочную щель 5. Размер частиц готового класса регулируют частотой вращения чаш 2, 3 и шириной разгрузочной щели 5. Intensive abrasion of material particles against each other takes place in the working chamber 4 by forced displacement of the concentric layers of material in oncoming flows with a simultaneous sharp high-gradient temperature effect on the material particles at the time of their deformation and destruction under conditions of volumetric compression of the material. Particles of the material undergo intensive mechanical and high temperature deformations before their destruction, which intensifies the process of their destruction. The contrast of the temperature effect on the crushed material is ensured by the supply of cold water, or a surfactant solution, and then superheated steam, or hot air in the presence of oily and surface-active substances. Surfactant molecules have a proppant effect (P.A. Rebinder effect) on microcracks formed in deformable particles of the material, as well as on the contact of mineral inclusions, contributing to their better opening. Oily substances, in particular fuel oil, are adsorbed, while on the hydrophobic surface of diamonds and, being adsorbed on it, have a simultaneous inhibitory effect, preventing other substances capable of hydrophilizing the surface from being adsorbed on this surface. Hydrophilized surface sections of diamonds are hydrophobized in this case with surface-active substances at the time of their high adsorption activity upon opening. The discharge of crushed material from the working chamber 4 is carried out through an annular discharge slot 5. The particle size of the finished class is controlled by the speed of the bowls 2, 3 and the width of the discharge gap 5.

Таким образом, данное изобретение позволяет повысить качество подготовки поверхности частиц полезного компонента при непрерывном интенсивном измельчении материала для последующего эффективного их извлечения физико-механическими методами обогащения. Thus, this invention allows to improve the quality of the surface preparation of the particles of the useful component during continuous intensive grinding of the material for their subsequent effective extraction by physico-mechanical enrichment methods.

Литература
1. Злобин М.Н. Разработка и промышленное освоение флотационной технологии и оборудования для извлечения алмазов из руд. Докторская диссертация, 1995, с.35-38, рис.8.Literature
1. Zlobin M.N. Development and industrial development of flotation technology and equipment for the extraction of diamonds from ores. Doctoral dissertation, 1995, p. 35-38, Fig. 8.

2. Аверочкин Е. А. Новая конструкция мельницы самоизмельчения. Горный журнал, N 8, 1998, с.58-59. 2. Averochkin E. A. The new design of the mill self-grinding. Mountain Journal, N 8, 1998, p. 58-59.

Claims

1. Mill for self-grinding of materials, consisting of a housing and installed in it rotating in opposite directions around the vertical axis of hollow cone-shaped bowls facing each other with bases and forming a working chamber with an annular discharge gap, the upper bowl has an axial loading hole, characterized in that a loading device is coaxially integrated into the loading hole, made in the form of a screw with a tubular shaft, inside which a steam supply pipe is located, the lower end of which is located in Chez level of the lower end of the upper bowl.

2. The mill according to claim 1, characterized in that a pneumohydraulic aerator is installed above the auger inlet flow, the auger has an independent drive with possible regulation of the auger rotation speed, on the inner surface of the hollow cone-shaped bowls along the generatrix lining ribs are fixed at intervals.