RU2376063C1

RU2376063C1 - Grinding mill

Info

Publication number: RU2376063C1
Application number: RU2008138775/03A
Authority: RU
Inventors: Валерий Николаевич Хетагуров (RU); Валерий Николаевич Хетагуров; Евгений Самойлович Каменецкий (RU); Евгений Самойлович Каменецкий; Сослан Валерьевич Хетагуров (RU); Сослан Валерьевич Хетагуров; Николай Павлович Максимов (RU); Николай Павлович Максимов; Сергей Евгеньевич Соболев (RU); Сергей Евгеньевич Соболев
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2009-12-20

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention refers to grinding equipment, mostly to fine grinding of ore and other inorganic materials, and may be used in metallurgical industry, chemical industry and other branches of industry. Grinding mill contains vertically placed cylindrical body structure with inner ring lug with holes, shaft installed in body structure in alignment with drag-cup rotor attached to it provided with hub and level section bent from centre line and located above ring lug, sieves and radial septums arranged with clearance in relation to rotor hub and provided in lower part above inclined surface of rotor with through grooves in the from of rectangles, each longer side of which is located on inclined surface of rotor, perforated cylinder mounted concentrically to body structure and forming with its surfaces and ring lug a chamber for output of ready product, vertical cylinders installed in alignment in cylindrical body structure above rotor with formation of ring chambers. In radial arises of drag-cup rotor there are vertical rectangular cutouts in which vertical cylinders are installed attached to body structure, at that upper parts of vertical cylinders are designed with holes and lower parts are blind.

EFFECT: invention allows to increase production due to generation of high values of velocity of mutual impact of particles in workspace.

2 dwg

Description

Изобретение относится к измельчительному оборудованию, преимущественно к тонкому измельчению руд и других минеральных материалов, и может быть использовано в металлургической, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to grinding equipment, mainly to fine grinding of ores and other mineral materials, and can be used in metallurgical, chemical and other industries.

Известна мельница, содержащая вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом с окнами, установленный соосно в корпусе вал с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу и расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита и радиальные перегородки со сквозными пазами, размещенными в нижней части над наклонной поверхностью ротора, смонтированный концентрично корпусу перфорированный цилиндр с образованием с поверхностями корпуса и кольцевого выступа камеры для вывода готового продукта, причем радиальные перегородки размещены с зазором относительно ступицы ротора, а сквозные пазы в радиальных перегородках выполнены в виде прямоугольников, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора (см. патент РФ №2084287, МПК⁸ В02С 13/14, опубл. 20.07.97 г.).A mill is known, comprising a vertically arranged cylindrical body with an inner annular protrusion with windows, a shaft mounted coaxially in the housing with a bowl-shaped rotor mounted on it, having a hub and a horizontal section bent from the center above the annular protrusion, sieves and radial partitions with through grooves located in of the lower part above the inclined surface of the rotor, a perforated cylinder mounted concentrically to the housing to form a cam with the surfaces of the housing and the annular protrusion steps for outputting the finished product, and the radial partitions are placed with a gap relative to the hub of the rotor, and the through grooves in the radial partitions are made in the form of rectangles, each of which is located on the inclined surface of the rotor (see RF patent No. 2084287, IPC ⁸ В02С 13 / 14, published on July 20, 1997).

Недостатком аналога является низкая эффективность измельчения в рабочей зоне за счет малой разницы в скоростях движения частиц материала, опускающихся в полость ротора, и частиц, находящихся в этих полостях.The disadvantage of the analogue is the low grinding efficiency in the working area due to the small difference in the speeds of the particles of material falling into the rotor cavity and the particles located in these cavities.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является мельница, содержащая вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом с окнами, вал, установленный соосно в корпусе с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу и расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита и радиальные перегородки, размещенные с зазором относительно ступицы ротора и имеющие в нижней части над наклонной поверхностью ротора сквозные пазы в виде прямоугольников, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора, перфорированный цилиндр, смонтированный концентрично корпусу и образующий с его поверхностями и кольцевым выступом камеру для вывода готового продукта, вертикальные цилиндры, установленные в цилиндрическом корпусе концентрично над ротором с образованием кольцевых камер (см. патент РФ №2142341, МПК⁸ В02С 13/14, опубл. 10.12.99 г.).Closest to the claimed technical solution is a mill containing a vertically arranged cylindrical body with an internal annular protrusion with windows, a shaft mounted coaxially in the housing with a cup-shaped rotor mounted on it, having a hub and a horizontal section bent from the center, sieves and radial partitions placed with a gap relative to the rotor hub and having through grooves in the form of rectangles in the lower part above the inclined surface of the rotor, each the largest of the sides of which is located on the inclined surface of the rotor, a perforated cylinder mounted concentrically to the housing and forming a chamber for outputting the finished product with its surfaces and an annular protrusion, vertical cylinders mounted concentrically above the rotor in the cylindrical housing to form annular chambers (see RF patent No. 2142341, IPC ⁸ В02С 13/14, publ. 10.12.99).

Недостатком прототипа является низкая производительность измельчения за счет малой разницы в скоростях движения частиц материала, опускающихся в полости ротора из кольцевых камер над ротором, и частиц, находящихся в полостях ротора.The disadvantage of the prototype is the low grinding performance due to the small difference in the speeds of the particles of material falling in the cavity of the rotor from the annular chambers above the rotor, and particles located in the cavities of the rotor.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности за счет интенсификации процесса измельчения материалов.The objective of the proposed technical solution is to increase productivity by intensifying the process of grinding materials.

Технический результат заключается в создании в рабочем пространстве высоких значений скоростей взаимного соударения частиц.The technical result consists in creating in the working space high values of the velocities of the mutual collision of particles.

Этот технический результат достигается тем, что в мельнице, содержащей вертикально расположенный цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом с окнами, вал, установленный соосно в корпусе с закрепленным на нем чашеобразным ротором, имеющим ступицу и расположенный над кольцевым выступом отогнутый от центра горизонтальный участок, сита и радиальные перегородки, размещенные с зазором относительно ступицы ротора и имеющие в нижней части над наклонной поверхностью ротора сквозные пазы в виде прямоугольников, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора, перфорированный цилиндр, смонтированный концентрично корпусу и образующий с его поверхностями и кольцевым выступом камеру для вывода готового продукта, вертикальные цилиндры, установленные соосно в цилиндрическом корпусе над ротором с образованием кольцевых камер, согласно изобретению в радиальных ребрах чашеобразного ротора выполнены вертикальные прямоугольные вырезы, в которые установлены вертикальные цилиндры, закрепленные на корпусе, при этом в верхних частях вертикальных цилиндров выполнены окна, а нижние их части выполнены сплошными.This technical result is achieved by the fact that in a mill containing a vertically arranged cylindrical body with an inner annular protrusion with windows, a shaft mounted coaxially in the housing with a bowl-shaped rotor mounted on it, having a hub and a horizontal section bent from the center above the annular protrusion, sieves and radial partitions placed with a gap relative to the hub of the rotor and having through grooves in the form of rectangles in the lower part above the inclined surface of the rotor, each of which is large whose rotor is placed on the inclined surface of the rotor, a perforated cylinder mounted concentrically to the housing and forming a chamber for outputting the finished product with its surfaces and an annular protrusion, vertical cylinders mounted coaxially in the cylindrical housing above the rotor to form annular chambers according to the invention in radial ribs of a bowl-shaped rotor vertical rectangular cutouts are made, in which vertical cylinders are mounted, mounted on the housing, while the upper parts are vertical Cylinders are made windows, and the lower parts are made solid.

Данная конструкция позволит повысить производительность измельчения мельницы.This design will improve the grinding mill performance.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид мельницы в разрезе, а на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the mill in section, and figure 2 is a section along aa in figure 1.

Мельница (см. фиг.1, 2) состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 и соосно с ним расположенного вала 2, установленного в подшипниковых опорах 3 и 4. В нижней части вал 2 соединен с приводом (не показан). В верхней части вал 2 соединен с чашеобразным ротором 5, имеющим форму перевернутого полого усеченного конуса.The mill (see FIGS. 1, 2) consists of a vertical cylindrical housing 1 and a shaft 2 located coaxially with it, mounted in the bearings 3 and 4. In the lower part, the shaft 2 is connected to a drive (not shown). In the upper part, the shaft 2 is connected to a bowl-shaped rotor 5 having the shape of an inverted hollow truncated cone.

Чашеобразный ротор 5 разделен радиальными перегородками 6 на секции, а в каждой секции имеются просеивающие поверхности в виде сит 7, вмонтированных непосредственно в наклонную стенку чашеобразного ротора 5. Радиальные перегородки 6 в чашеобразном роторе 5 выполнены с зазором 8 относительно ступицы 9 ротора 5. В нижней части каждой перегородки 6, в зоне их контакта с наклонной частью чашеобразного ротора 5, образованы сквозные пазы 10 по форме прямоугольника, каждая большая из сторон которых размещена на наклонной поверхности ротора 5.The cup-shaped rotor 5 is divided by radial partitions 6 into sections, and in each section there are screening surfaces in the form of sieves 7 mounted directly into the inclined wall of the cup-shaped rotor 5. The radial partitions 6 in the cup-shaped rotor 5 are made with a gap 8 relative to the hub 9 of the rotor 5. In the lower parts of each partition 6, in the area of their contact with the inclined part of the bowl-shaped rotor 5, through grooves 10 are formed in the shape of a rectangle, each of which is located on the inclined surface of the rotor 5.

В верхней своей части внешняя стенка чашеобразного ротора 5 выполнена с отогнутым от центра его горизонтальным участком 11, который может быть съемным.In its upper part, the outer wall of the cup-shaped rotor 5 is made with its horizontal section 11 bent from the center, which can be removable.

На корпусе 1 закреплен выступ 12 с окнами 13, верхняя поверхность которого расположена под горизонтальным участком 11 ротора 5 с минимальным зазором по отношению к горизонтальному участку 11.A protrusion 12 with windows 13 is fixed on the housing 1, the upper surface of which is located under the horizontal section 11 of the rotor 5 with a minimum clearance with respect to the horizontal section 11.

Над кольцевым выступом 12 и концентрично корпусу 1 установлен перфорированный цилиндр 14, охватывающий в нижней части периферийную часть горизонтального участка 11 таким образом, что между поверхностями корпуса 1, кольцевым выступом 12 и перфорированным цилиндром 14 образована камера 15 для вывода готового продукта из рабочей зоны мельницы. Между цилиндром 14 и участком 11 имеется кольцевой зазор. Сверху камера 15 закрыта кольцом 16.A perforated cylinder 14 is installed above the annular protrusion 12 and concentrically to the housing 1, covering the peripheral part of the horizontal section 11 in the lower part so that a chamber 15 is formed between the surfaces of the housing 1, the annular protrusion 12 and the perforated cylinder 14 to withdraw the finished product from the mill working area. Between the cylinder 14 and section 11 there is an annular gap. On top of the chamber 15 is closed by a ring 16.

В цилиндрическом корпусе 1 мельницы соосно над чашеобразным ротором 5 установлены вертикальные цилиндры 17, 18, закрепленные на корпусе 1, между которыми и цилиндром 14 образованы вертикальные кольцевые камеры 19, 20, 21. Нижняя часть вертикальных цилиндров 17, 18 выполнена сплошной и установлена в вертикальные прямоугольные вырезы, выполненные в верхней части радиальных ребер 6, причем вертикальные цилиндры 17, 18 в верхней части имеют окна 22 и 23 для перехода частиц материала из вертикальной кольцевой камеры 19 в камеры 20 и 21. К нижнему фланцу корпуса 1 крепится сборник 24, в котором имеется патрубок 25 для отвода измельченного материала из мельницы.Vertical cylinders 17, 18 are mounted coaxially above the bowl-shaped rotor 5 in the mill’s cylindrical housing 1, mounted on the housing 1, between which and the cylinder 14 are formed vertical annular chambers 19, 20, 21. The lower part of the vertical cylinders 17, 18 is solid and installed in vertical rectangular cutouts made in the upper part of the radial ribs 6, and the vertical cylinders 17, 18 in the upper part have windows 22 and 23 for the transfer of material particles from the vertical annular chamber 19 into the chambers 20 and 21. To the lower flange of the housing 1 a collector 24 is mounted, in which there is a nozzle 25 for removing the crushed material from the mill.

Сверху корпус 1 перекрыт крышкой 26, в которой имеется загрузочное отверстие 27 для присоединения воронки (на фиг.1 не показана), через которое осуществляется непрерывное питание мельницы кусковым материалом. Вертикальные цилиндры 17, 18 закреплены на корпусе 1 с помощью траверс 28.On top of the housing 1 is covered by a cover 26, in which there is a loading hole 27 for attaching a funnel (not shown in Fig. 1), through which the mill is continuously fed with bulk material. The vertical cylinders 17, 18 are mounted on the housing 1 using a traverse 28.

Мельница работает следующим образом.The mill operates as follows.

От привода (не показан) вращательное движение через вал 2 передается чашеобразному ротору 5, в это время в рабочее пространство мельницы через загрузочное отверстие 27 непрерывно подают подлежащий дроблению и измельчению материал. Большая часть рабочего пространства мельницы все время заполнена материалом, образующим цилиндрические столбы в вертикальных кольцевых камерах, образовавшихся между вертикальными цилиндрами 14, 17, 18.From the drive (not shown), the rotational movement through the shaft 2 is transmitted to the bowl-shaped rotor 5, at which time the material to be crushed and ground is continuously fed through the feed opening 27 into the mill working space. Most of the mill’s working space is always filled with material forming cylindrical columns in vertical annular chambers formed between vertical cylinders 14, 17, 18.

Частицы измельчаемого материала, находящиеся в полостях чашеобразного ротора 5, прижимаются к рабочей поверхности ребер 6 при их вращении и удерживаются у рабочей стороны ребра 6 за счет сил трения. При этом в каждом пространстве между соседними радиальными ребрами 6 ротора 5, у каждой рабочей стороны этих ребер 6, образуется постоянно обновляемый объем измельчаемого материала, представляющий собой в сечении, перпендикулярном плоскости ребер 6, прямоугольный треугольник, причем размеры сечения этого объема уменьшаются по мере удаления его от ступицы 9 ротора 5.Particles of the crushed material located in the cavities of the bowl-shaped rotor 5 are pressed against the working surface of the ribs 6 during their rotation and are held at the working side of the ribs 6 due to friction forces. Moreover, in each space between adjacent radial ribs 6 of the rotor 5, at each working side of these ribs 6, a constantly updated volume of crushed material is formed, which is a rectangular triangle in the cross section perpendicular to the plane of the ribs 6, and the dimensions of the cross section of this volume decrease with distance it from the hub 9 of the rotor 5.

Частицы измельчаемого материала, находящиеся в вертикальных кольцевых камерах 19, 20, 21 над вращающимся ротором 5, опускаются в полости чашеобразного ротора 5 и сталкиваются с частицами, расположенными перед рабочей поверхностью ребер 6. При этом происходит разрушение частиц за счет сочетания операций дробления, скалывания и многоциклового ударного процесса, приводящего к усталостному разрушению частиц.Particles of crushed material located in the vertical annular chambers 19, 20, 21 above the rotating rotor 5 are lowered into the cavities of the bowl-shaped rotor 5 and collide with particles located in front of the working surface of the ribs 6. In this case, the particles are destroyed by a combination of crushing, chipping and multi-cycle shock process leading to fatigue destruction of particles.

Частицы измельчаемого материала перемещаются из одной полости ротора 5 через верхние кромки ребер 6 в другую, расположенную против вращения ротора 5 полость, сталкиваются с частицами, находящимися перед рабочей поверхностью другого ребра 6 и также подвергаются разрушению. При этом процесс эффективного разрушения интенсифицируется, начиная от самой нижней зоны контакта частиц в полости чаши 5 к верхним кромкам ребер 6, где в процесс разрушения вовлекаются уже сами ребра 6.Particles of the crushed material are moved from one cavity of the rotor 5 through the upper edges of the ribs 6 to another cavity located opposite the rotation of the rotor 5, collide with particles located in front of the working surface of the other ribs 6 and are also destroyed. In this case, the process of effective destruction is intensified, starting from the lowest zone of particle contact in the cavity of the bowl 5 to the upper edges of the ribs 6, where the ribs 6 themselves are involved in the destruction process.

Часть материала, находящаяся над вращающимся ротором 5, непрерывно поднимается, преодолевая давление столба под действием давления, вызванного центробежной силой, и совершает кольцевое движение в цилиндрических пространствах 19, 20, 21 вдоль стенок цилиндров 14, 17, 18 по восходящей винтовой линии, теряя свою энергию на истирание частиц друг о друга и на трение о стенки цилиндров 14, 17, 18, и, вместе с исходным материалом, опускается в полость чашеобразного ротора 5.The part of the material located above the rotating rotor 5 rises continuously, overcoming the pressure of the column under the action of pressure caused by centrifugal force, and makes a circular motion in cylindrical spaces 19, 20, 21 along the walls of the cylinders 14, 17, 18 along an ascending helix, losing its energy for abrasion of particles against each other and for friction against the walls of the cylinders 14, 17, 18, and, together with the source material, is lowered into the cavity of the bowl-shaped rotor 5.

Часть измельченного материала, полученного в начальной стадии работы мельницы, попадает в кольцевой зазор между цилиндром 14 и горизонтальным участком 11 чашеобразного ротора 5, заполняет его, уплотняется и в дальнейшем препятствует попаданию в этот зазор частиц измельчаемого материала, защищая тем самым сопряжение кольцевого выступа 12 и горизонтального участка 11 от интенсивного износа, а также препятствует попаданию в продукты размола крупных частиц, ухудшающих общий гранулометрический состав измельчения.A part of the crushed material obtained in the initial stage of the mill operation falls into the annular gap between the cylinder 14 and the horizontal section 11 of the bowl-shaped rotor 5, fills it, seals, and further prevents particles of the crushed material from entering this gap, thereby protecting the conjugation of the annular protrusion 12 and horizontal section 11 from intense wear, and also prevents the ingress of large particles into the grinding products, worsening the overall particle size distribution of grinding.

Находящийся в периферийной зоне измельченный материал, поднимаясь по восходящей винтовой линии, удаляется из рабочего пространства 6 мельницы через отверстия перфорированного цилиндра 14, в дальнейшем попадает в камеру 15, и далее проходит через отверстия 13 в кольцевом выступе 12 и удаляется из сборника 24 через патрубок 25.The crushed material located in the peripheral zone, rising in an ascending helical line, is removed from the mill working space 6 through the holes of the perforated cylinder 14, subsequently enters the chamber 15, and then passes through the holes 13 in the annular protrusion 12 and is removed from the collector 24 through the pipe 25 .

Куски измельченного материала, размеры которых больше размера отверстий цилиндров 14, 17, 18 продолжают движение вдоль стенок последних по восходящей винтовой линии, теряя свою энергию на истирание друг о друга и на трение о стенки цилиндров 14, 17, 18 и, вместе с исходным материалом, опускаются в полость чашеобразного ротора 5.Pieces of crushed material, the sizes of which are larger than the size of the holes of the cylinders 14, 17, 18, continue to move along the walls of the latter in an ascending helix, losing their energy by abrasion against each other and by friction against the walls of the cylinders 14, 17, 18 and, together with the starting material are lowered into the cavity of the bowl-shaped rotor 5.

Часть измельченного материала, находящегося перед радиальными ребрами 6, проходит через сквозной паз 10 и устремляется на сита 7 соседней полости чашеобразного ротора 5, размер которых задается в соответствии с требуемым гранулометрическим составом, и непрерывно выводится из мельницы через сборник 24.Part of the crushed material located in front of the radial ribs 6 passes through the through groove 10 and rushes to the sieves 7 of the adjacent cavity of the bowl-shaped rotor 5, the size of which is set in accordance with the required particle size distribution, and is continuously discharged from the mill through the collector 24.

Использование предлагаемой мельницы позволит по сравнению с прототипом повысить ее производительность за счет интенсификации процесса измельчения материалов и создания в рабочем пространстве высоких значений скоростей взаимного соударения частиц.Using the proposed mill will allow, in comparison with the prototype, to increase its productivity due to the intensification of the process of grinding materials and the creation in the workspace of high values of the speeds of mutual collision of particles.

Claims

A mill containing a vertically arranged cylindrical body with an inner annular protrusion with windows, a shaft mounted coaxially in the housing with a cup-shaped rotor fixed to it having a hub, and a horizontal section bent from the center located above the annular protrusion, sieves and radial partitions placed with a gap with respect to rotor hubs and having through grooves in the form of rectangles in the lower part above the inclined surface of the rotor, each large side of which is placed on the inclined surface p otor, a perforated cylinder mounted concentrically to the housing and forming a chamber for outputting the finished product with its surfaces and an annular protrusion, vertical cylinders mounted coaxially in the cylindrical housing above the rotor to form annular chambers, characterized in that vertical rectangular cuts are made in the radial ribs of the bowl-shaped rotor in which vertical cylinders are mounted, mounted on the housing, while in the upper parts of the vertical cylinders are made windows, and their lower parts are made Nena solid.