RU2794358C1

RU2794358C1 - Lining plate kit

Info

Publication number: RU2794358C1
Application number: RU2022111252A
Authority: RU
Inventors: Константин Юрьевич Пиксаев; Владимир Александрович Химолозко; Александр Александрович Бородаенко; Алексей Александрович Сергеев
Original assignee: Акционерное общество "Полюс Красноярск"
Filing date: 2022-04-26
Publication date: 2023-04-17

Abstract

FIELD: linings for ball mills.

SUBSTANCE: invention is related in particular to linings of the cylindrical part of ball mills operating with addition of grinding balls and can be used in metallurgical, mining, chemical and other industries for grinding of materials. The set of lining plates contains alternating rows of lining plates (1, 2). The steps of the lining plates of each subsequent row have the opposite slant of the steps of the lining plates of each previous row. At the same time, the dimensions of the lining plates of alternating rows through one row are longer. The lining plate has a stepped profile, which forms lifters with recesses and ledges. In this case, the steps of the lining plate are located at an angle relative to the end wall of the lining plate.

EFFECT: efficiency of grinding material increases, the strength of the lining increases.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к футеровкам для шаровых мельниц, в частности к футеровкам цилиндрической части шаровых мельниц, работающих с добавлением мелющих шаров и может быть использовано в металлургической, горной, химической и других отраслях промышленности в процессах измельчения материалов. The invention relates to linings for ball mills, in particular to linings of the cylindrical part of ball mills operating with the addition of grinding balls and can be used in metallurgical, mining, chemical and other industries in the grinding of materials.

Из предшествующего уровня техники известно изобретение «Шаровая мельница» (патент RU № 2021021 от 26.10.1990г. В02С 17/22, опубл. 15.10.1994). Шаровая мельница, содержащая барабан с шаровой мелющей загрузкой и имеющими выступы и впадины футеровочными плитами, закрепленными по спирали вдоль оси барабана, отличается тем, что, с целью повышения производительности по продукту готовой крупности, продольная образующая спирали направлена к образующей барабана под углом 15-23°, а впадины выполнены с глубиной и шириной в пределах 0,6-0,7 от диаметра среднего шара шаровой загрузки. The invention "Ball Mill" is known from the prior art (patent RU No. 2021021 dated October 26, 1990, B02C 17/22, published on October 15, 1994). A ball mill containing a drum with a ball grinding load and lining plates having protrusions and cavities, fixed in a spiral along the axis of the drum, is characterized in that, in order to increase productivity for a finished product, the longitudinal generatrix of the spiral is directed to the generatrix of the drum at an angle of 15-23 °, and the depressions are made with a depth and width within 0.6-0.7 of the diameter of the average ball of the ball load.

Недостатком данного технического решения является то что, комплект плит имеет большое количество разных единиц, что увеличивает простой оборудования во время монтажа футеровки так как требуется сортировка и подбор плит для сборки геометрии спирали. Использование данной геометрии футеровки требует тщательного подбора угла наклона спирали, что сложно предугадать и выявляется опытным путем, иначе неверный угол наклона приводит к повышению динамической нагрузки на подшипники мельницы или падению производительности по готовому классу. Спиральная геометрия футеровки имеет частично отверстия под болтовой крепеж, проходящий через впадину и не имеет в этих местах утолщения футеровки, что препятствовало бы линейному скольжению мелющих шаров по впадине, а отсутствие защиты головки болта приводит к малому сроку полезной эксплуатации футеровки или требует частичной замены плит с болтовым крепежом во впадине, что увеличивает простои из-за трудности демонтажа развальцованной футеровки и приводит к экономическим потерям. Так же футеровка не имеет монтажных проушин для безопасного и более быстрого монтажа. The disadvantage of this technical solution is that the set of plates has a large number of different units, which increases the downtime of equipment during the installation of the lining, since sorting and selection of plates is required to assemble the spiral geometry. The use of this lining geometry requires careful selection of the helix angle, which is difficult to predict and is detected empirically, otherwise the wrong angle of inclination leads to an increase in the dynamic load on the mill bearings or a drop in productivity in the finished class. The spiral geometry of the lining has partially holes for bolt fasteners passing through the cavity and does not have lining thickening in these places, which would prevent the grinding balls from sliding linearly along the cavity, and the absence of bolt head protection leads to a short useful life of the lining or requires partial replacement of plates with bolted fasteners in the cavity, which increases downtime due to the difficulty of dismantling the expanded lining and leads to economic losses. The lining also has no mounting lugs for safer and faster installation.

Известно также изобретение «Барабанная мельница» (патент RU № 2129468 от 05.05.1998г. В08С 17/22, опубл. 27.04.1999). Барабанная мельница, содержащая вращающийся корпус и футеровку, состоящую из набора однотипных плит из упругого материала, установленных с натягом на внутренней поверхности корпуса в продольном его направлении с образованием волновой рабочей поверхности, отличается тем, что каждая плита имеет трапецеидальное сечение, при этом между плитами в продольном направлении корпуса образованы пазы, количество которых равно количеству футеровочных плит. The invention "Drum mill" is also known (patent RU No. 2129468 dated 05/05/1998, B08C 17/22, publ. 04/27/1999). A drum mill containing a rotating body and a lining consisting of a set of similar plates of elastic material installed with an interference fit on the inner surface of the body in its longitudinal direction with the formation of a wave working surface, characterized in that each plate has a trapezoidal cross section, while between the plates in grooves are formed in the longitudinal direction of the body, the number of which is equal to the number of lining plates.

Недостатком данного технического решения является то что, клиновидные пазы, расположенные под углом к поперечному сечению конуса, предназначены только для захвата мелких частиц и их выноса в разгрузочное отверстие, и соответственно даже их угловое расположение не обеспечивает интенсивное перемешивание рудно-шаровой массы, а их быстрый износ к полной потере сущности изобретения. Система крепежа футеровки не обеспечивает защиту головки болта, что приведет к его быстрому износу и обрыву футеровки, а это приведет к увеличенным простоям и к экономическим потерям. Так же футеровка не имеет монтажных проушин для безопасного и более быстрого монтажа. The disadvantage of this technical solution is that the wedge-shaped grooves, located at an angle to the cross section of the cone, are intended only for capturing small particles and their removal into the discharge hole, and accordingly, even their angular location does not provide intensive mixing of the ore-ball mass, and their fast wear to the complete loss of the essence of the invention. The liner fastening system does not protect the bolt head, which will lead to rapid bolt wear and liner failure, resulting in increased downtime and economic loss. The lining also has no mounting lugs for safer and faster installation.

Известно также изобретение «Футеровка барабанных шаровых мельниц» (патент SU № 1793964А3 от 1966 г. В02С 17/22, опубл. 1978 г.). Футеровка барабанных шаровых мельниц, состоящая из набора плит прямоугольной формы с выступами на его рабочей поверхности, отличается тем, что, с целью повышения эффективности в работе мельницы, выступы образованы путем выполнения на рабочей поверхности плиты овальной формы углублений, днища которых имеют выборку. Плиты имеют косые ребра, между которыми выполнены канавки под углом. The invention "The lining of drum ball mills" is also known (SU patent No. 1793964A3 dated 1966, B02C 17/22, publ. 1978). The lining of drum ball mills, consisting of a set of rectangular plates with protrusions on its working surface, is characterized in that, in order to increase the efficiency in the operation of the mill, the protrusions are formed by making recesses on the working surface of the oval-shaped plate, the bottoms of which have a sample. The plates have oblique ribs, between which grooves are made at an angle.

Недостатком данных технических решений является то, что плиты имеют очень низкую высоту косых ребер, образованных полусферическими канавками и после самофутеровки плит путем заклинивания изношенных мелющих шаров в канавках, косые ребра перестают выполнять роль продвижения вдоль оси барабана нижнего слоя рудно-шаровой массы, что снизит эффективность работы мельницы из-за отсутствия циркуляции вдоль барабана мелющих шаров. Так же футеровка не имеет монтажных проушин для безопасного и более быстрого монтажа. The disadvantage of these technical solutions is that the plates have a very low height of oblique ribs formed by hemispherical grooves and after self-lining of the plates by wedging worn grinding balls in the grooves, the oblique ribs cease to play the role of moving the lower layer of the ore-ball mass along the axis of the drum, which will reduce efficiency the operation of the mill due to the lack of circulation along the drum of grinding balls. The lining also has no mounting lugs for safer and faster installation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату для футеровочной плиты является изобретение «Футеровка для трубных шаровых мельниц» (патент SU № 1279113, опубл. 27.01.1997), в котором футеровочные плиты в поперечном сечении имеют ступенчатый профиль с взаимно перпендикулярными плоскостями ступеней шириной 0,7-0,8 диаметра наибольшего мелющего шара, а их боковые плоскости наклонены к радиусу, проведенному из центра мельницы к середине плиты, на угол 35-40°. The closest in technical essence and the achieved result for the lining plate is the invention "Liner for pipe ball mills" (SU patent No. 1279113, publ. 01/27/1997), in which the lining plates in cross section have a stepped profile with mutually perpendicular step planes of width 0 ,7-0.8 diameter of the largest grinding ball, and their side planes are inclined to the radius drawn from the center of the mill to the middle of the plate, at an angle of 35-40°.

Недостатком данного технического решения является то, что футеровка, состоящая из таких плит, имеет низкую циркуляцию рудно-шаровой массы вдоль барабана от загрузки к разгрузке и от разгрузки к загрузке, что не обеспечивает дополнительные точки соударения мелющих шаров. The disadvantage of this technical solution is that the lining, consisting of such plates, has a low circulation of the ore-ball mass along the drum from loading to unloading and from unloading to loading, which does not provide additional impact points for grinding balls.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату для комплекта футеровочных плит является изобретение «Футеровка барабанной мельницы» (патент RU № 2266789 от 14.06.2001г. В02С 17/22 опубл. 27.12.2005). Футеровка барабанной мельницы, имеющей цилиндрический корпус, в который помещены подлежащий измельчению материал и масса из мелющих тел, состоящая из колец, образованных отдельными примыкающими друг к другу футеровочными плитами, расположенными чередующимися рядами в комплекте футеровки. При этом от 5% до 15% от общего количества футеровочных плит содержат отражатель, имеющий ребро, установленное торцом на ее опорной плите под углом относительно плоскости, перпендикулярной продольной оси мельницы, направленным либо к входному, либо к выходному отверстию мельницы и составляющим менее 25°, при этом места расположения отражателей выбраны таким образом, что все отражатели в совокупности образуют спиральную конфигурацию, непрерывную или прерывистую для достижения желаемого эффекта. The closest in technical essence and the achieved result for a set of lining plates is the invention "Trum mill lining" (patent RU No. 2266789 dated 14.06. The lining of a drum mill having a cylindrical body, in which the material to be ground is placed and a mass of grinding bodies, consisting of rings formed by separate lining plates adjacent to each other, arranged in alternating rows in a lining set. At the same time, from 5% to 15% of the total number of lining plates contain a reflector having a rib installed with its end on its base plate at an angle relative to a plane perpendicular to the longitudinal axis of the mill, directed either to the inlet or outlet of the mill and amounting to less than 25° , wherein the locations of the reflectors are chosen such that all the reflectors collectively form a helical configuration, either continuous or discontinuous, to achieve the desired effect.

Недостатком данного изобретения является то, что применение такого типа комплекта футеровочных плит не обеспечивает эффективное измельчение материала из-за наличия в нем футеровочных плит с плоской рабочей поверхностью, и футеровочных плит, имеющих одно ребро, расположенное под углом. The disadvantage of this invention is that the use of this type of set of lining plates does not provide effective grinding of the material due to the presence of lining plates with a flat working surface and lining plates having one rib located at an angle.

Для заявленной группы изобретений выявлены следующие общие с прототипами существенные признаки:For the claimed group of inventions, the following essential features common with the prototypes have been identified:

1. Футеровочная плита, имеющая ступенчатый профиль, который выемками и выступами образует лифтеры;1. A lining plate having a stepped profile, which forms lifters with recesses and ledges;

2. Комплект футеровочных плит, содержащий чередующиеся ряды футеровочных плит.2. A set of lining plates containing alternating rows of lining plates.

Техническими проблемами настоящего изобретения является увеличение эффективности измельчения материала и повышение надежности футеровки шаровой мельницы. The technical problems of the present invention are to increase the efficiency of grinding material and improve the reliability of the ball mill lining.

Техническая проблема решается за счет того, что в футеровочной плите, имеющей ступенчатый профиль, который выемками и выступами образует лифтеры, ступени футеровочной плиты расположены под углом относительно торцевой стенки футеровочной плиты. При этом в комплекте футеровочных плит, содержащем чередующиеся ряды футеровочных плит, ступени футеровочных плит каждого последующего ряда имеют противоположный наклон ступеней футеровочных плит каждого предыдущего ряда, при этом размеры футеровочных плит чередующихся рядов через один ряд отличаются большей длиной. The technical problem is solved due to the fact that in a lining plate having a stepped profile, which forms lifters with recesses and protrusions, the steps of the lining plate are located at an angle relative to the end wall of the lining plate. At the same time, in a set of lining plates containing alternating rows of lining plates, the steps of the lining plates of each subsequent row have the opposite slope of the steps of the lining plates of each previous row, while the dimensions of the lining plates of alternating rows through one row are longer.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:The present invention is illustrated by drawings:

На фиг.1 изображена раскладка комплекта футеровочных плит;Figure 1 shows the layout of the set of lining plates;

На фиг. 2 изображен вид с торца футеровочной плиты;In FIG. 2 shows an end view of the lining plate;

На фиг. 3 изображен вид с другого торца футеровочной плиты.In FIG. 3 shows a view from the other end of the lining plate.

Описание изобретения представлено на примере футеровки шаровой мельницы, которая состоит из комплекта футеровочных плит, который состоит из двух типов футеровочных плит 1 и 2, имеющих ступенчатый профиль, который выемками 3 и выступами 4 образует лифтеры 5. Ступени футеровочной плиты расположены под углом α относительно торцевой стенки 6. Футеровочные плиты имеют монтажные проушины 7. В зоне отверстий 8 под болтовой крепеж выполнены выступы 9. Первый 1 и второй 2 тип плит различаются тем, что имеют противоположный наклон ступеней относительно оси барабана мельницы 10. Также первый тип 1 плит имеет длину больше второго 2 в зависимости от рассверловки барабана, что делается для того, чтобы сместить стыки между футеровочными плитами между рядами, для придачи прочности комплекта футеровочных плит. Футеровочная плита изготавливается путем литья и может отливаться из различных сплавов металла. Рекомендуется использовать сталь, например, сталь Гадфильда. Компоновка плит осуществляется таким образом, что футеровочные плиты монтируются рядами, при этом ряд футеровочных плит первого типа чередуется с рядом футеровочных плит второго типа. Монтажные проушины 7 обеспечивают быструю и безопасную загрузку в барабан мельницы и их монтаж. Выступы 9 обеспечивают защиту болтового крепежа, тем самым делая срок эксплуатации футеровочных плит дольше при допустимом уровне износа выступов 4 лифтеров 5. Благодаря наклону ступеней футеровочных плит относительно оси барабана мельницы 10 в ряду, в котором установлены футеровочные плиты первого типа 1 мелющие шары (на фиг. не показаны) стремятся в сторону разгрузки по всему ряду. Благодаря противоположному наклону ступеней футеровочных плит относительно относительно оси барабана мельницы 10 в ряду, в котором установлены футеровочные плиты второго типа 2 мелющие шары стремятся в сторону загрузки по всему ряду. Чередование рядов с двумя типами футеровочных плит увеличивает эффективность циркуляции рудно-шаровой массы вдоль оси барабана мельницы, что приводит к увеличению эффективности измельчения продукта. Благодаря всего двум типам футеровочных плит, уменьшается время монтажа.The description of the invention is presented on the example of a ball mill lining, which consists of a set of lining plates, which consists of two types of lining plates 1 and 2, having a stepped profile, which forms lifters 5 with recesses 3 and protrusions 4. The steps of the lining plate are located at an angle α relative to the end plate. walls 6. The lining plates have mounting lugs 7. In the area of the holes 8 for bolted fasteners, protrusions 9 are made. the second 2 depending on the reaming of the drum, which is done in order to shift the joints between the lining plates between the rows, to give strength to the set of lining plates. The lining plate is made by casting and can be cast from various metal alloys. It is recommended to use steel, such as Hadfield steel. The layout of the plates is carried out in such a way that the lining plates are mounted in rows, with a row of lining plates of the first type alternating with a number of lining plates of the second type. Mounting lugs 7 provide quick and safe loading into the mill drum and their installation. The protrusions 9 provide protection for bolted fasteners, thereby making the life of the lining plates longer at an acceptable level of wear of the protrusions 4 of the elevators 5. Due to the inclination of the steps of the lining plates relative to the axis of the mill drum 10 in the row in which the lining plates of the first type are installed, 1 grinding balls (in Fig. . not shown) tend towards unloading along the entire row. Due to the opposite inclination of the steps of the lining plates relative to the axis of the mill drum 10 in the row in which the second type of lining plates 2 are installed, the grinding balls tend towards the load along the entire row. The alternation of rows with two types of lining plates increases the efficiency of circulation of the ore-ball mass along the axis of the mill drum, which leads to an increase in the efficiency of grinding the product. Thanks to only two types of lining plates, installation time is reduced.

В зависимости от ширины футеровочной плиты, например, равной 478 мм, и наличию трех лифтеров 5 на каждой футеровочной плите, угол наклона α ступеней относительно торцевой стенки 6 равен 92°. Расположение ступеней под наклоном сокращает короткую боковую грань нижней плоскости самого нижнего лифтера 5, но данная боковая грань восполняет свою длину до за счет параллельно лежащей футеровочной плиты, что обеспечивает эффективное движение шаров во всех лифтерах 5 футеровочных плит.Depending on the width of the lining plate, for example, equal to 478 mm, and the presence of three lifters 5 on each lining plate, the angle of inclination α steps relative to the end wall 6 is equal to 92°. The arrangement of steps at an angle reduces the short side face of the lower plane of the lowermost lifter 5, but this side face makes up for its length due to the parallel lining plate, which ensures effective movement of the balls in all lifters 5 of the lining plates.

Работа изобретения представлена на примере футеровки шаровой мельницы второй стадии измельчения горно-обогатительного комбината. При вращении барабана мельницы, заполненной рудно-шаровой массой, упавшие шары скатываются на поверхность футеровочных плит, попадают в лифтеры 5, захватываются ими и увлекаются по траектории вращения барабана мельницы, при этом попадая на ряд с футеровочными плитами первого типа 1, за счет наклона ступеней футеровочной плиты относительно оси барабана мельницы 10, мелющие шары под воздействием давящей рудно-шаровой массы смещаются в сторону разгрузки мельницы, далее за рядом футеровочных плит первого типа 1 шары попадают на ряд с футеровочными платами второго типа 2 и за счет противоположного наклона ступеней относительно оси барабана мельницы 10, мелющие шары под воздействием давящей рудно-шаровой массы смещаются в сторону загрузки мельницы, при выходе рядов футеровочных плит из под рудно-шаровой массы при вращении барабана мельницы мелющие шары скатываются и отбрасываются в стороны.The work of the invention is presented on the example of the lining of a ball mill of the second stage of grinding of a mining and processing plant. During the rotation of the mill drum filled with ore-ball mass, the fallen balls roll onto the surface of the lining plates, fall into the lifters 5, are captured by them and carried away along the trajectory of the mill drum rotation, while falling on a row with the lining plates of the first type 1, due to the inclination of the steps lining plate relative to the axis of the mill drum 10, the grinding balls under the influence of the pressing ore-ball mass are shifted towards the unloading of the mill, then behind the row of lining plates of the first type 1 the balls fall on the row with the lining plates of the second type 2 and due to the opposite inclination of the steps relative to the axis of the drum mill 10, the grinding balls under the influence of the pressing ore-ball mass are shifted towards the mill loading, when the rows of lining plates come out from under the ore-ball mass during the rotation of the mill drum, the grinding balls roll down and are thrown to the sides.

Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности измельчения материала и повышение прочности футеровки.The technical result of the invention is to increase the efficiency of grinding material and increase the strength of the lining.

Claims

A set of lining plates containing alternating rows of lining plates, characterized in that the steps of the lining plates of each subsequent row have the opposite slope of the steps of the lining plates of each previous row, while the dimensions of the lining plates of alternating rows through one row are longer, where the lining plate has a stepped profile , which forms lifters with recesses and protrusions, while the steps of the lining plate are located at an angle relative to the end wall of the lining plate.