Шаровая мельница

(55 В 02 С 17/ КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР ЕЛЬСТВУ СКОМУ СВ ологическии инстииалов им. И,А.Гришеленков, Е.И.Гибеьство СССР 17/00, 1986 ьство СССР17/12, 198 ьство СССР 17/02, 1986 В 910190, к .(57) Изобретен идля тонкого изм ровымваноматер ПИСАНИЕ ИЗ(71) Белгородский технтут строительных матерманова(56) Авторское свидетелФ 1378914, кл. В 02 САвторское свидетелМ 1261708, кл. В 02 САвторское свидетеллВ 02 С ЕЛЬНИЦАотносится к оборудованиюльчения, в частности к ша льницам, и может быть использори измельчении различных ов в промышленности строитель 3 123 9 ных материалов, горнорудной, химической и энергетической промышленности, Цель изобретения - интенсификация процесса измельчения. Шаровая мельница выполнена в виде барабана 1, внутренняя поверхность которого футерована сменными бронеплитами 2. Энергообменные футеровочные элементы крепятся к барабану посредством лап, Новым в шаровой мельницеявляется то, что энергообменные футеровочные элементы выполнены наклонными в направлении вращения барабана, нижний конец каждого энергообменного футеровочного элемента находится на пересечении образующих поверхностей данного энерго- обменного футеровочного элемента и энергообменного футеровочного элемента, . расположенного в том же ряду на противоположной стороне барабана. Образующая поверхность каждого энергообменного футеровочного элемента является частью логарифмической спирали, 1 з,п,ф-лы, 5 ил,55 Изобретение относится к оборудованию для измельчения материалов, в частности к шаровым мельницам, и может быть использовано в промышленности строительных материалов, а также в энергетической, горнообогатительной и химической промышленности.Цель изобретения - интенсификация процесса измельчения.На фиг, 1 представлен барабан мельницы, поперечное сечение; на фиг, 2 и 3 - сечения А-А и Б-Б на фиг, 1 соответственно; на фиг, 4 - схема установки энергообменных футеровочных элементов (ЭФЭ); на фиг. 5 - кинематическая схема работы мелющих тел.Шаровая мельница содержит цилиндрический барабан 1 (фиг, 1), внутренняя поверхность которого,футерована сменными бронеплитами 2 и энергообменными футеровочными элементами (ЭФЭ) 3 - 14, крепящимися к барабану посредством лап 15. Барабан 1 снабжен торцовыми крышками с загрузочной 16 и разгрузочной 17 цапфами, установленными в подшипниках 18 и 19. В барабане 1 расположена перфорированная выходная решетка 20, ЭФЭ 3 - 6 (фиг, 2) образует первый ряд, ЭФЭ 7 - 10 (фиг, 3) образуют второй ряд и ЭФЗ 11 - 14 (фиг, 2)образуют третий ряд и т.д, Нижние концы 21 и 22 каждого из ЭФЭ 3 и 5, расположенных в одном ряду, например первом, находятся на пересечении, например, образующей 23, данного ЭФЗ 3 и образующей 24 ЭФЭ 5. расположенного в том же ряду, на противоположной стороне барабана 1, Нижние концы 25 и 26 ЭФЭ 6 и 4 расположены на пересечении образующих 27 и 28 ЭФЭ 6 и 4, расположенных в одном ряду на противоположных сторонах барабана 1 мельницы.Расстояние между нижним концом каждого ЗФЭ 3 - 14 и внутренней поверхностью барабана равно и = (8-10)б, Например, расстояние между нижним концом 22 ЭФЗ 5 (фиг.2) и внутренней поверхностью барабана 1 равно и, Образующие, например, 23, 24, 27,28 каждого из ЭФЭ 3 - 14 являются частью логарифмической спирали. Каждый из ЭФЭ 3-14 выполнен наклонным в направлении вращения барабана 1 мельницы, указанного стрелкой 29(фиг. 2,3) ЭФЭ 3 - 6, расположенные в первом ряду, смещены относительно ЭФЭ 7 - 10 (фиг, 1), расположенных во втором ряду, а ЭФЭ 11-14, расположенные в третьем ряду, смещены относительно ЭФЭ 7-10, расположенных во втором ряду, ЭФЭ 3 - 14 располагаются в неподвижном ядре (НЯ) 30 загрузки 31 (фиг.4). Мелющие тела 32 перемещаются под воздействием ЭФЭ 3-14 по характерным траекториям 33-37,5 10 15 20 253540 4550 Шаровая мельница работает следующим образом.Барабан 1 (фиг, 1) мельницы вращает в направлении, показанном стрелкой 29 (фиг.2, 3), при этом мелющие тела 32 (фиг, 1) захватывающаяся ЭФЭ 3-14, совершают движение в поперечном сечении барабана мельницы по траекториям 33 - 37 (фиг, 5), измельчая материал ударом, раздавливанием и истиранием. По мере измельчения частицы материала перемещаются вдоль продольной оси барабана мельницы к выходной решетке 20. Затем через отверстия в выходной решетке 20 готовый продукт поступает в разгрузочнуюцапфу 17 и выводится из мельницы,В поперечном сечении загрузки 31 (фиг, 4) шаровых барабанных мельниц имеется НЯ 30, Мелющие тела 32, расположенные в НЯ 30, не только не участвуют в процессе измельчения, но и образуют застойные зоны, препятствующие продольному движению частиц измельчаемого материала. Объем застойных зон в шаровых барабанных мельницах достигает 50от суммарной массы мелющих тел. Например, масса загружаемых в мельницу 4 х 13,5 м мелющих тел составляет 240 т - масса мелющих тел, образующих застойную зону (расположенных в НЯ), составляет около 120 т, т.е, 120 мелющих тел неэффективно участвуют в процессе измельчения,Известно, что НЯ 30 располагается в центральной части загрузки 31 на расстоянии(8-10)б, где б - диаметр средневзвешенного шара 31 (фиг, 4) от внутренней поверхности барабана мельницы (фиг, 2), В связи с этим нижние концы 21 - 24 каждого из ЭФЭ 3 - 6 должны быть расположены в начале НЯ, т.е, на высоте и =(8 - 10)б.Высота Н каждого ЭФЭ 3-14 (фиг. 2) должна быть такой, чтобы, воздействуя на мелющие тела 32, расположенные в НЯ 30 каждой из ЭФЭ 3 - 14, меняя траектории 32- 37 движения мелющих тел таким образом,. чтобы все мелющие тела 32, расположенные в НЯ 30, совершали движение, тем самым измельчали частицы материала, Такая высота Н ЭФЭ обеспечивается тем, что если верхняя точка, например, ЭФЭ 5 располагается на пересечении его образующей 25 с образующей 28 ЭФЭ 6, расположенного перед ЭФЭ 5 в направлении 26 вращения барабана 1 мельницы, Верхняя точка ЭФЭ 6 расположена на пересечении его образующей 28 с образующей 23 ЗФЭ 3, расположенного перед ЗФЭ 6. Верхняя точка ЭФЭ 3 расположена на пересечении его образующей 23 с образующими 27 ЗФЭ 4, расположенного перед ЭФЭ 3, Верхняя точка ЭФЗ 4 распо 16784485 10 15 25 30 35 40 45 50 55 ложена на пересечении его образующей 27 с образующей 24 ЭФЭ 5, расположенного перед ЭФЭ 4, Такое располажсние верхних точек характерно для каждого из последующих ЭФЭ 7 - 14.Если высота Н каждого из ЭФЭ 3-14 будет меньше рекомендуемой, то не все мелющее тела 32, расположенные в НЯ 30, начинают перемещаться, вследствие этого не достигается возможная эффективность процесса измельчения. Если высота Н каждого из ЭФЭ 3 - 14 больше рекомендуемой, тотраектория 33 - 37 движения мелющихтел 32, составляющих загрузку 31, изменяются таким образом, что они ударяют по внутренней поверхности барабана 1 и по ЭФЭ, вызывая преждевременный износ футеровки 2 и ЭФЭ 3 - 14, При этом также снижается производительность мельницы по готовому продукту, так как мелющие тела 32 ударяют в тех зонах футеровки 2 и ЭФЭ 3 - 14, в которых отсутствуют частицы измельчаемого материала,Если нижние концы 21, 22, 25 и 26 каждого из ЭФЭ будут расположены на высоте,большей, чем Н = (8 - 10)б, например на высоте й = 170, то часть мелющих тел 32, расположенныхв НЯ 30. останутся неподвижными, вследствие чего эффективность процесса измельчения возрастет недостаточно. Если нижние концы 21, 22, 25 и 26 каждого из ЭФЭ будут расположены на высоте, меньшей, чем Ь = 8 б, например 7 б, то ЭФЭ будут захватывать собой мелющие тела 32, достаточно эффективно измельчающие материал, тем самым не влияя на повышение эффективности процессов измельчения.Образующие 23, 24, 27 и 28 каждого из ЭФЭ являются частью логарифмической спирали, Это условие обеспечивает минимальный износ поверхности ЭФЭ, Если поверхность ЭФЭ выполнена, например, плоской - образующие 23, 24, 27 и 28 представляет собой прямые линии, то ЭФЭ особенно быстро изнашиваются в средней части, что приводит к их преждевременному выходу из строя. Если образующие 23, 24 27 и 28 поверхностей каждого из Э ФЭ выгнуты в обратную сторону, это также приводит к быстрому износу ЭФЭ и существенно изменяет траектории 33-37 движения мелющих тел 32, вследствие чего эффективность процесса измельчения повышается незначительно. ЭФЭ 3 - 14 должны быть наклонены в направлении 29 вращения барабана мельницы. Этим самым обеспечивается минимальное увеличение мощности,затрачиваемой на дополнительное перемещение мелюгцих тел 32 и разрушение застойной зоны в НЯ 30. Если ЭФЭ 3 - 14 наклонить в обратном направлении, например, изменить направление 29 вращения барабана 1 на противоположное, то существенно изменится кинетика (траектории 33- 37) движения мелющих тел 32, эффективность процесса измельчения снизится, в несколько раз возрастает потребляемая мощность. Установка ЭФЭ по предложенной схеме на лабораторной мельнице 0,5 х 2,0 м позволила повысить производительность мельницы с 90 до 187 кг/ч, при этом потребляемая мощность привода возросла на 30 О, удельный расход электроэнергии снизила (за счет увеличения производительности) с 40 до 25,6 кВт ч/т. Измельчению подвергался клинкер вращающихся печей фракции (-2) (+0,63)ммдо 10 О остатка на сите 008 80 мкм).Применение предлагаемого, технического решения возможно в серийных шаровь 1 х барабанных мельницах, обеспечивает повышение производительности и снижение удельного расхода энергии,Формула изобретения 1: Шаровая мельница, содержащая загруженный мелющими телами барабан с торцовыми крышками, размещенные рядами со смещением по периметру барабана в каждом из двух рядом располокенных рядов, энергообменные футеровочные элементы, загрузочную и разгрузочную цапфы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса измельчения, энергообменные футеровочные элементы выполнены наклоненными в направлении вращения барабана, нижний конец каждого энергообменного футеровочного элемента расположен на пересечении образующих поверхностей данного энергообменного футеровочного элемента и энергообменного футеровочного элемента, расположенного в том же ряду на противоположной стороне барабана, а верхний конец каждого энерго- обменного футеровочного элемента расположен на пересечении образующих поверхностей данного энергообменного элемента и расположенного пеоед ним энергообменного футеровочного элемента в направлении вращения барабана мельницы, при этом образующая каждого энерго- обменного футеровочного элемента имеет форму части логарифмической спирали.2, Мельница по и. 1, от л ич а ю ща я ся тем, что расстояние между нижним концом1678448 Фиг,4. каждого энергообменного футеровочного элемента и внутренней поверхностью барагз Г 2 бана мельницы равно и = (8-10)б, где б -диаметр средневзвешенного шара,1678448 36 г.б Составитель Н. БибинаВ, Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерява ак Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго агарина, 101 аказ 3164 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб 4/5