RU2736296C1

RU2736296C1 - Roller crusher

Info

Publication number: RU2736296C1
Application number: RU2017121498A
Authority: RU
Inventors: Ларс ГРЕНВАЛЛЬ
Original assignee: Метсо Свиден Аб
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2020-11-13
Also published as: AU2015238874A1; BR112014025992A2; AU2013203833B2; RU2014141405A; CA3066151C; WO2013156586A3; MX352883B; AR090752A1; AU2013203833A1; WO2013156586A2; PE20171498A1; AU2013203833C1; BR112014025992B1; CA2870044A1; CN104364014A; RU2634954C2; CL2014002803A1; PE20150076A1; CL2018003656A1; MX2014012662A

Abstract

FIELD: mining.SUBSTANCE: invention relates to devices for crushing and grinding of materials and can be used in roller crusher. Roller crusher comprises two substantially parallel rollers arranged to rotate in opposite directions towards each other and separated by a gap. Each roller has two ends, to at least one of which a flange is installed, which passes in radial direction of the roll and has a wear-resistant structure to ensure protection of the said flange against abrasion. Height of flange above outer surface of roller is sufficient to shut off said gap substantially along angle of gripping of said crusher.EFFECT: creation of protective layer in crusher along roll edges in zone of increased pressure.10 cl, 5 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к валковой дробилке, имеющей два, по существу, параллельных валка, установленных с возможностью вращения в противоположных направлениях навстречу друг к другу и разделенных зазором, при этом каждый валок имеет первый и второй конец.The invention relates to a roll crusher having two substantially parallel rolls rotatable in opposite directions towards each other and spaced apart by a gap, each roll having a first and a second end.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Для дробления или измельчения горной породы, руды, клинкера и других твердых материалов могут применяться валковые дробилки, имеющие два, по существу, параллельных валка, вращающихся в противоположных направлениях навстречу друг к другу и разделенных зазором. Подлежащий измельчению материал подается в зазор под действием силы тяжести или навалом. Валковые дробилки одного типа называют валковыми прессами высокого давления или валковыми дробилками высокого давления. В дробилке такого типа дробление производится с использованием взаимодействия между частицами дробимого материала. То есть, дробление материала осуществляется не только посредством дробящих поверхностей валков, но посредством взаимодействия самих частиц измельчаемого материала.For crushing or crushing rock, ore, clinker and other hard materials, roll crushers can be used having two substantially parallel rolls rotating in opposite directions towards each other and separated by a gap. The material to be crushed is fed into the gap by gravity or in bulk. Roll crushers of one type are called high pressure roll presses or high pressure roll crushers. In this type of crusher, crushing is performed using the interaction between the particles of the crushed material. That is, the crushing of the material is carried out not only by the crushing surfaces of the rolls, but by the interaction of the particles of the crushed material themselves.

Один пример валкового пресса высокого давления приведен в ЕР-516952, где описан усовершенствованный валок для валкового пресса, который может выдерживать очень большие силы сжатия в зазоре между валками для дробления с использованием взаимодействия между частицами. Валковый пресс имеет несколько отстоящих друг от друга элементов с износостойкой поверхностью, внедренных в прессующую поверхность валка, причем твердость материала этих вставок больше твердости материала поверхности валка, окружающей их. Путем изменения размера, количества и свойств материала внедренных элементов истирание прессового валка приводят в соответствие с дробимыми материалами для минимизации износа и обеспечения соответствия профиля истирания вдоль валка давлению при длительном использовании.One example of a high pressure roll press is found in EP-516952, which describes an improved roll for a roll press that can withstand very high nip forces in the nip of crushing rolls using particle interactions. The roller press has several elements with a wear-resistant surface, spaced apart from each other, embedded in the pressing surface of the roll, and the hardness of the material of these inserts is greater than the hardness of the material of the surface of the roll surrounding them. By varying the size, quantity and material properties of the embedded elements, the abrasion of the press roll is matched to the materials to be crushed to minimize wear and to ensure that the abrasion profile along the roll is consistent with the pressure of prolonged use.

Основная проблема, связанная с существующими валковыми прессами высокого давления, состоит в том, что важную роль играет отношение между диаметром валка и его шириной вследствие значительного краевого эффекта, то есть, имеет место ухудшение качества дробления на краях валков. Это обусловлено тем, что материал может переваливаться через края валков, тем самым снижая по краям валков дробящее давление на материал в направлении к зазору. Таким образом, указанные параметры валков невозможно изменять в должной мере.The main problem with existing high pressure roll presses is that the ratio between roll diameter and roll width plays an important role due to the significant edge effect, that is, there is a deterioration in crushing quality at the edges of the rolls. This is due to the fact that the material can roll over the edges of the rolls, thereby reducing the crushing pressure on the material towards the nip at the edges of the rolls. Thus, the specified parameters of the rolls cannot be changed to an appropriate extent.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Цель данного изобретения заключается в усовершенствовании известных дробилок. Указанная и другие цели, а также преимущества изобретения, которые станут понятными из его описания, приведенного ниже, достигаются посредством валковой дробилки, выполненной согласно независимому пункту формулы изобретения.The aim of this invention is to improve the known crushers. These and other objects, as well as the advantages of the invention, which will become clear from its description below, are achieved by means of a roll crusher made according to the independent claim.

Предложена валковая дробилка, имеющая два, по существу, параллельных валка, установленных с возможностью вращения в противоположных направлениях навстречу друг другу и разделенных зазором. Каждый валок имеет первый и второй конец. Дробилка содержит фланец, прикрепленный по меньшей мере к одному из концов одного из валков. Фланец проходит в радиальном направлении валка и его высота над наружной поверхностью валка достаточна для перекрытия зазора по существу вдоль угла захвата валковой дробилки. Наличие фланца исключает образование на краях валков проблемной зоны, где имеет место краевой эффект. Благодаря фланцу материал будет оставаться на наружной поверхности валка. То есть, фланец предотвращает переваливание материала через край валка. Это способствует увеличению давления на материал на краях валков в направлении к зазору между валками. Благодаря отсутствию проблемной зоны на краю валков диаметр и ширину валка можно изменять в более широких пределах без ухудшения качества дробления. Кроме того, фланцы будут способствовать образованию на валках собственного защитного слоя, состоящего из измельчаемого материала.The proposed roll crusher has two, essentially parallel rolls mounted for rotation in opposite directions towards each other and separated by a gap. Each roll has a first and a second end. The crusher contains a flange attached to at least one of the ends of one of the rolls. The flange extends in the radial direction of the roll and its height above the outer surface of the roll is sufficient to close the gap substantially along the nip of the roll crusher. The presence of the flange excludes the formation of a problem zone at the edges of the rolls, where the edge effect takes place. The flange will keep the material on the outside of the roll. That is, the flange prevents material from overflowing over the edge of the roll. This increases the pressure on the material at the edges of the rolls towards the nip between the rolls. Due to the absence of a problem zone at the edge of the rolls, the diameter and width of the roll can be changed within wider limits without compromising the quality of crushing. In addition, the flanges will contribute to the formation of their own protective layer on the rolls, consisting of the crushed material.

Высота фланца может быть достаточной для перекрытия зазора по существу вдоль угла захвата валковой дробилки, когда зазор установлен на максимальное рабочее значение. Таким образом, указанные преимущества будут достигаться в наиболее критичный момент дробления.The height of the flange may be sufficient to close the gap substantially along the nip angle of the roll crusher when the gap is set to its maximum operating value. Thus, these advantages will be achieved at the most critical moment of crushing.

Фланец на внутренней стороне может содержать износостойкую конструкцию для обеспечения защиты фланца от истирания, которая отходит от его внутренней стороны в направлении к другому концу валка. Указанная конструкция может быть выполнена дугообразной, сплошной, с промежутками или сочетать указанные конфигурации. Эти конфигурации предпочтительны для выполнения износостойкой конструкции.The flange on the inside may contain a wear-resistant structure to provide protection against abrasion of the flange that extends from the inside of the flange towards the other end of the roll. The specified structure can be made arcuate, solid, with gaps, or a combination of these configurations. These configurations are preferred to provide a durable design.

Фланец может быть изготовлен из первого материала, а конструкция из второго материала, более твердого, чем первый материал. Таким образом, указанная конструкция будет работать как износостойкий элемент и обеспечивать защиту фланца от истирания. Кроме того, такая конструкция будет способствовать образованию и удерживанию на фланце собственного защитного слоя.The flange can be made from a first material and the structure from a second material that is harder than the first material. Thus, the specified structure will act as a wear-resistant element and provide protection against abrasion of the flange. In addition, such a design will facilitate the formation and retention of its own protective layer on the flange.

Фланец может быть разделен на несколько сегментов, что облегчает его изготовление и установку. Фланец может быть прикреплен к валку при помощи клея, болтов, винтов, сварки, пайки или другими подходящими способами крепления.The flange can be divided into several segments, making it easy to manufacture and install. The flange can be attached to the roll using glue, bolts, screws, welding, brazing or other suitable fastening methods.

К каждому концу одного из валков валковой дробилки может быть прикреплено по фланцу. В этом случае указанные преимущества будут обеспечены на обоих концах валка.One of the rolls of the roll crusher can be flanged to each end. In this case, these advantages will be provided at both ends of the roll.

Все термины, используемые в формуле изобретения, следует толковать в их обычном значении, принятом в области техники, если не дано другое определение. Ссылки на термины «элемент, устройство, компонент, средство и т.д.» нужно понимать просто как ссылки на по меньшей мере один пример указанного элемента, устройства, компонента, средства и т.д., если не оговорено иное. Слово «содержащий» означает «содержащий, помимо прочего». Далее, «угол захвата» определяется как угол между горизонтальной плоскостью, проходящей через центры первого валка и параллельного ему второго валка, и прямой линией, проходящей от центра первого валка через точку на параллельном ему втором валке, в которой начинается активное контактное взаимодействие между первым валком и измельчаемым материалом. В литературе, относящейся к данной области, различают два разных угла захвата. Один угол захвата относится к дроблению только посредством поверхностей валков, а другой угол захвата относится к дроблению, когда используется также взаимодействие между частицами материала. Очевидно, что угол захвата во втором случае меньше, чем в первом случае. В данной заявке имеется в виду угол захвата, относящийся к дроблению с использованием взаимодействия между частицами материала.All terms used in the claims should be construed in their usual meaning accepted in the field of technology, unless otherwise defined. References to the terms "element, device, component, means, etc." are to be understood simply as references to at least one example of said element, device, component, means, etc., unless otherwise indicated. The word "containing" means "including, among other things." Further, the "nip angle" is defined as the angle between the horizontal plane passing through the centers of the first roll and the parallel second roll and a straight line passing from the center of the first roll through a point on the parallel second roll at which active contact between the first roll begins and shredded material. In the literature related to this field, two different capture angles are distinguished. One nip angle refers to crushing by the roll surfaces only, and the other nip angle refers to crushing when the interaction between material particles is also used. Obviously, the capture angle in the second case is less than in the first case. This application refers to the angle of capture related to crushing using interactions between material particles.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Указанные выше и другие цели изобретения, а также его особенности и преимущества станут более понятны из подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, не ограничивающих его объем. Описание сопровождается чертежами, где одинаковые элементы обозначены одинаковыми цифровыми позициями. На чертежах:The above and other objects of the invention, as well as its features and advantages, will become clearer from the detailed description of the preferred non-limiting embodiments of the invention. The description is accompanied by drawings, where like elements are designated with like reference numerals. In the drawings:

Фиг. 1 изображает в перспективе валковую дробилку согласно одному типичному варианту осуществления изобретения,FIG. 1 is a perspective view of a roll crusher according to one exemplary embodiment of the invention,

Фиг. 2a изображает в перспективе валок валковой дробилки, снабженный двумя фланцами, проходящими в радиальном направлении валка,FIG. 2a is a perspective view of a roll crusher provided with two flanges extending in the radial direction of the roll,

Фиг. 2b изображает в перспективе сегмент одного из фланцев, показанных на фиг. 2а,FIG. 2b is a perspective view of a segment of one of the flanges shown in FIG. 2a,

Фиг. 3a изображает в перспективе валок валковой дробилки, снабженный двумя фланцами, проходящими в радиальном направлении валка,FIG. 3a is a perspective view of a roll crusher provided with two flanges extending in the radial direction of the roll,

Фиг. 3b изображает в перспективе сегмент одного из фланцев согласно фиг. 3a,FIG. 3b is a perspective view of a segment of one of the flanges of FIG. 3a,

Фиг. 4a изображает в перспективе валок валковой дробилки, снабженный двумя фланцами, проходящими в радиальном направлении валка,FIG. 4a is a perspective view of a roll crusher roll provided with two flanges extending in the radial direction of the roll,

Фиг. 4b изображает в перспективе сегмент одного из фланцев согласно фиг. 4a иFIG. 4b is a perspective view of a segment of one of the flanges of FIG. 4a and

Фиг. 5 изображает сбоку валковую дробилку согласно фиг. 1, имеющую только один фланец.FIG. 5 is a side view of the roll crusher of FIG. 1 with only one flange.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED OPTIONS

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯCARRYING OUT THE INVENTION

На фиг. 1 изображена валковая дробилка 1, выполненная согласно одному типичному варианту осуществления изобретения. Валковая дробилка 1 имеет два, по существу, параллельных валка 2, установленных с возможностью вращения в противоположных направлениях навстречу друг другу и разделенных зазором. Каждый валок 2 имеет первый конец 3 и второй конец 4. Дробилка 1 содержит фланцы 5, прикрепленные к первому и второму концам 3, 4 одного из двух ее валков 2. Фланцы 5 проходят в радиальном направлении валков 2 и их высота Н над наружной поверхностью 6 валка достаточна для перекрытия зазора по существу вдоль угла α захвата валковой дробилки 1, когда установлено максимальное рабочее значение зазора. Фланцы 5 выполнены плоскими и способствуют удерживанию дробимого материала на наружной поверхности 6 валка. Другими словами, фланцы 5 предотвращают переваливание материала через край валка 2. Кроме того, фланцы способствуют образованию на валках собственного защитного слоя, состоящего из дробимого материала. Для облегчения изготовления и установки фланцев 5 они разделены на несколько сегментов 7. Фланцы 5 прикреплены к валку 2, например, при помощи клея, болтов или винтов.FIG. 1 shows a roll crusher 1 according to one typical embodiment of the invention. The roll crusher 1 has two substantially parallel rolls 2 mounted for rotation in opposite directions towards each other and separated by a gap. Each roll 2 has a first end 3 and a second end 4. The crusher 1 contains flanges 5 attached to the first and second ends 3, 4 of one of its two rolls 2. The flanges 5 extend in the radial direction of the rolls 2 and their height H above the outer surface 6 the roll is sufficient to close the gap substantially along the nip angle α of the roll crusher 1 when the maximum operating value of the gap is set. The flanges 5 are flat and help to keep the crushed material on the outer surface 6 of the roll. In other words, the flanges 5 prevent the material from overflowing over the edge of the roll 2. In addition, the flanges contribute to the formation of their own protective layer on the rolls, consisting of the crushed material. To facilitate the manufacture and installation of the flanges 5, they are divided into several segments 7. The flanges 5 are fixed to the roll 2, for example, with glue, bolts or screws.

На фиг. 2a изображен валок 2 валковой дробилки 1, имеющий на каждом конце 3, 4 фланец 5, проходящий в радиальном направлении этого валка. Фланцы 5 выполнены плоскими и исключают образование проблемной зоны на краях валков 2. Фланцы 5 удерживают материал на наружной поверхности 6 валков 2 и не дают ему переваливаться через край валка 2. Это приводит к увеличению давления на материал в направлении к зазору между валками 2 на их краях.FIG. 2a shows a roll 2 of a roll crusher 1 having at each end 3, 4 a flange 5 extending in the radial direction of this roll. The flanges 5 are made flat and exclude the formation of a problem zone at the edges of the rolls 2. Flanges 5 keep the material on the outer surface 6 of the rolls 2 and prevent it from rolling over the edge of the roll 2. This leads to an increase in pressure on the material in the direction of the gap between the rolls 2 on their edges.

На фиг. 2b изображен сегмент 7 фланца 5, представленного на фиг. 2a. Выполнение фланцев 5 из отдельных сегментов 7 облегчает изготовление и установку фланцев. Однако фланцы 5 могут быть выполнены в виде единой детали.FIG. 2b shows a segment 7 of the flange 5 shown in FIG. 2a. The design of the flanges 5 from separate segments 7 facilitates the manufacture and installation of the flanges. However, the flanges 5 can be made in one piece.

На фиг. 3a изображен второй вариант выполнения валка 2 дробилки 1, в котором фланцы 5 имеют на своих внутренних сторонах конструкцию 8. Эта конструкция 8 отходит от внутренней стороны фланца в направлении к другому концу 3, 4 валка 2. Конструкция 8 является сплошной и имеет дугообразную форму. Конструкция 8 будет увеличивать давление на материал в направлении к зазору между валками 2 на краю валка 2. Материал будет входить в контакт с конструкцией 8 и выдавливаться в зазор, то есть, подаваться в зазор навалом.FIG. 3a shows a second embodiment of the roll 2 of the crusher 1, in which the flanges 5 have a structure 8 on their inner sides. This structure 8 extends from the inner side of the flange towards the other end 3, 4 of the roll 2. The structure 8 is solid and has an arcuate shape. The structure 8 will increase the pressure on the material towards the nip between the rolls 2 at the edge of the roll 2. The material will come into contact with the structure 8 and be squeezed into the nip, that is, fed into the nip in bulk.

На фиг. 3b изображен сегмент 7 фланца 5, показанного на фиг. 3a. Понятно, что фланцы 5 в представленном на фиг. 3a втором варианте также могут выполнены в виде единой детали.FIG. 3b shows a segment 7 of the flange 5 shown in FIG. 3a. It is understood that the flanges 5 in the embodiment shown in FIG. 3a in the second embodiment can also be made as a single piece.

На фиг. 4a изображен третий вариант выполнения валка 2 дробилки 1, где на внутренней стороне фланцев 5 тоже имеется конструкция 8, но она выполнена с промежутками.FIG. 4a shows a third embodiment of the roll 2 of the crusher 1, where on the inner side of the flanges 5 there is also a structure 8, but it is made at intervals.

На фиг. 4b изображен сегмент 7 фланца 5, представленного на фиг. 4a. Разумеется, фланцы 5 в этом варианте тоже могут быть выполнены в виде единой детали.FIG. 4b shows a segment 7 of the flange 5 shown in FIG. 4a. Of course, the flanges 5 in this embodiment can also be made as a single piece.

На фиг. 5 изображен вид сбоку валковой дробилки 1, дающий лучшее представление об угле α захвата. От центра правого валка 2 через расположенную на левом вальце 2 точку, в которой начинается активное контактное взаимодействие между левым валком 2 и материалом, подлежащим дроблению, проходит первая прямая линия. Угол α захвата измеряется между горизонтальной плоскостью, проходящей через центры левого и правого валков, и указанной первой прямой линией. Этот угол меньше двух возможных углов, которые могут быть получены в соответствии с представленным выше определением. В варианте выполнения, изображенном на фиг. 5, высота Н фланца 5 над наружной поверхностью 6 валка 2 достаточна для перекрытия зазора по существу вдоль угла α захвата валковой дробилки 1.FIG. 5 is a side view of a roll crusher 1 giving a better idea of the nip angle α. From the center of the right roll 2 through the point on the left roll 2 at which active contact between the left roll 2 and the material to be crushed begins, a first straight line passes. The nip angle α is measured between a horizontal plane passing through the centers of the left and right rolls and the indicated first straight line. This angle is less than two possible angles that can be obtained in accordance with the above definition. In the embodiment shown in FIG. 5, the height H of the flange 5 above the outer surface 6 of the roll 2 is sufficient to close the gap substantially along the nip angle α of the roll crusher 1.

При дроблении материал, подлежащий дроблению, транспортируется к дробилке 1 посредством загрузочного устройства и вводится в воронку этого устройства. Затем материал подается в зазор между двумя валками 2 дробилки 1. Фланец 5 дробилки 1 будет способствовать удерживанию материала на наружной поверхности 6 валков 2 и увеличению давления на материал в направлении к зазору между валками по всей ширине валков 2, особенно на их краях. После того, как материал был раздроблен двумя параллельными вращающимися валками 2, он под действием силы тяжести выходит из зазора и транспортируется из устройства.During crushing, the material to be crushed is transported to the crusher 1 by means of a charging device and is introduced into the funnel of this device. Then the material is fed into the nip between the two rolls 2 of the crusher 1. The flange 5 of the crusher 1 will help to keep the material on the outer surface 6 of the rolls 2 and increase the pressure on the material towards the nip between the rolls over the entire width of the rolls 2, especially at their edges. After the material has been crushed by two parallel rotating rolls 2, it leaves the gap by gravity and is transported out of the device.

Хотя выше описаны некоторые варианты осуществления изобретения, специалистам в данной области понятно, что возможны другие, отличные от описанных, варианты осуществления изобретения в пределах его объема, определяемого формулой изобретения.While some embodiments of the invention have been described above, those skilled in the art will understand that other than described embodiments of the invention are possible within the scope of the claims.

Например, износостойкая конструкция может иметь любые подходящие размеры и форму, например, прямолинейную, наклонную, криволинейную, кольцевую, сдвоенную или одинарную.For example, the wear-resistant structure can be of any suitable size and shape, for example, straight, oblique, curved, annular, double, or single.

Кроме того, размеры и форма фланцев могут быть изменены для размещения нескольких износостойких конструкций. Если фланцы содержат несколько износостойких конструкций, последние могут иметь разные размеры и форму.In addition, the size and shape of the flanges can be changed to accommodate multiple wear-resistant structures. If the flanges contain several wear resistant structures, the latter can be of different sizes and shapes.

Claims

1. A roll crusher having two substantially parallel rolls that are mounted to rotate in opposite directions towards each other and are spaced apart and each of which has a first end and a second end containing a flange attached to at least one of the ends one of the rolls and extending in the radial direction of the roll, and the height of the flange above the outer surface of the roll is sufficient to cover the specified gap substantially along the angle of engagement of the specified crusher, and the specified flange contains a wear-resistant structure to protect the specified flange from abrasion.

2. A roll crusher according to claim 1, wherein said flange is sufficient to close the gap substantially along the nip angle of said crusher when the gap is set to its maximum operating value.

3. A roll crusher according to claim 1 or 2, wherein said wear-resistant structure is made on the inner side of said flange and extends from its inner side towards the other end of said roll.

4. A roll crusher according to claim 3, wherein said wear-resistant structure has an arcuate shape.

5. A roll crusher according to claim 3, wherein said wear-resistant structure is continuous.

6. The roll crusher of claim 3, wherein said wear-resistant structure is spaced.

7. Roll crusher according to any one of paragraphs. 3-6, wherein said flange is made of a first material and said wear-resistant structure is made of a second material that is harder than the first material.

8. Roll crusher according to any one of paragraphs. 1-7, in which the specified flange is divided into several segments.

9. Roll crusher according to any one of paragraphs. 1-8, in which the specified flange is attached to the specified roll using glue, bolts, screws, welding, brazing or other suitable means of attachment.

10. Roll crusher according to any one of paragraphs. 1-9, in which to each end of one of the said rolls is attached by a flange.