Барабанная мельница

СОКИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ИИ И 1) 4(51) В 02 С 17/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕНТУ с, взамкну(О 31 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) 1. БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦАсодержащая цилиндрический корпкотором выполнена образованная тыми в соосные кольца футеровочнымиплитами рабочая камера, имеющая внутреннюю поверхность в поперечном сечении в виде многоугольника со скругленными углами, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повьппенияравномерности износа плит и увеличения долговечности футеровки, внутренняя поверхность каждого футеровочного кольца выполнена с кривизной,близкой к дуге эллипса, и с радиусомкривизны, превьппающим радиус закругления угловых участков, при этоммежду футеровочными плитами и корпусом на угловых участках смонтированыраспорные прокладки.1138006 2. Мельница по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что каждая распорная прокладка выполнена трапецеидальной формы в поперечном сечении.3. Мельница по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что каждая распорная прокладка выполнена в виде полой балки с возможностью опирания на нее по крайней мере двух футеровочных плит.4, Мельница по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что поверхностьИзобретение относится к измельчению твердых материалов в барабанных мельницах и может быть применено в промышленности строительных материалов, химической и других отраслях 5 промышленности.Известна барабанная мельница, в которой рабочая камера оборудована футеровкой из отдельных уложенных в кольцевые секции бронеплит трапециедальнего профиля с подъемными элементами на рабочей поверхности в виде выступов. Каждая кольцевая секция в продольном сечении мельницы образует проход в Форме усеченного конуса, об ращенного широким основанием к загрузочному концу 1,Однако в мельнице, имеющей такую Футеровку, вследствие увеличения скорости продвижения материала, затруднено получение продукта высокой дисперсности.Наиболее близкой по своей технической сущности к изобретению является барабанная мельница, содержащая цилиндрический корпус, в котором выполнена образованная замкнутым в соосные кольца Футеровочными плитами рабочая камера, имеющая внутреннюю поверхность з поперечном сечении в 30 виде многоугольника со скругленными углами 2 .Однако в указанной мельнице силовое воздействие на мелющие тела в углах (в поперечном сечении) рабо- Зу чей камеры является недостаточным для эффективного размалывания мате" риала, Уменьшение радиуса кривизны в углах снижает объем рабочей каме опирания футеровочных плит распорнойпрокладки выполнена криволинейнойформы, повторяющей кривизну внутренней поверхности футеровочного кольца,5. Мельница по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что распорные прокладки выполнены на боковых поверхностях с радиальными ребрами, смежные из которых образуют между собой лабиринтное уплотнение,ры в сравнении с обычными рабочимикамерами круглого сечения и в предельных случаях общая производительность мельницы может существенноснизиться. Кроме того, следствиемуменьшенного радиуса кривизны в углах является необходимость использования при установке футеровочныхплит более высоких прокладок и связанные с ними крепежные элементыдолжны быть более длинными, Другимнедостатком является значительныйизнос вследствие сильного проскальзывания мелющих тел по гладкой футеровке, который оказывается особенносильным в месте перехода между задним концом закругленных углов и прямой стороной квадрата, из-за прерывания здесь радиального ускорения,Цель изобретения - повышение равномерности плит и увеличения долговечности Футеровки.Указанная цель достигается тем, что в барабанной мельнице, содержащей цилиндрический корпус, в котором выполнена образованная замкнутыми в соосные кольца футеровочными плитами рабочая камера, имеющая внутреннюю поверхность в поперечном сечении в виде многоугольника со скругленными углами, внутренняя поверхность каждого Футеровочного кольца выполнена с кривизной, близкой к дуге эллипса, и с радиусом кривизны, превышающим радиус закругления угловых участков, при этом между футеровочными плитами и корпусом на угловых участках смойтированы распорные прокладки.Каждая распорная прокладка выполнена трапецеидальной формы в поперечном сечении.При этом каждая распорная прокладка выполнена в виде полой балки с 5 возможностью опирания на нее по край-, ней мере двух футеровочных плит.Поверхность опирания футеровочных плит распорной прокладки выполнена криволинейной формы, повторяющей10 кривизну внутренней поверхности футеровочного кольца.Распорные прокладки выполнены на боковых поверхностях с радиальными ребрами, смежные из которых образуют 15 между собой лабиринтное уплотнение.Несмотря на безболтовое крепление каждой отдельной футеровочной плиты при разрушении последней приходится заменять только соответствующую пли ту или же ограниченное число плит, Расположение плит не зависит от отверстий для болтов в корпусе мельницы и таким образом уменьшается количество футеровочных плит. 25На фиг. 1 показана камера барабанной мельницы; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, увеличенный масштаб; на фиг, 3 - другая часть барабанной мельницы, снабженной футеровочными плитами с одиночным и двойным элементами волнистости; на фиг, 4 - футеровочная плита, увеличенный масштаб; на фиг 5 - разрез Б-Б на фиг, 3; на фиг, 6 - то же, с использованием футеровочных плит с наклонной поверхностью; на фиг. 7 - схема с кинематическим анализом рабочих камер с разными поперечными сечениями.Цилиндрический трубчатый барабан 40 1 снабжен изнутри футеровкой, ограничивающей дробильную камеру, многоугольной формы, в частности четырехугольной или шестиугольной, Футеровка состоит из ряда отдельных футеровоч ных колец 2 и 3, каждое из которых состоит из футеровочных плит 4 и 5.На фиг, 1 показана одна восьмая часть площади поперечного сечения дробильной камеры. Футеровочные пли ты 4 и 5 образуют рабочую камеру многоугольного поперечного сечения со скругленными углами и криволинейными сторонами, Для этого футеровочные плиты 5, прикрепленные непосред ственно к барабану посредством болтов 6, содержат дробильную поверхность 7 предпочтительно эллиптической формы, тогда как футеровочныеплиты 4 имеют форму отрезков цилиндра, если смотреть в аксиальном направлении, и преимущественно плоскую дробильную поверхность и закрепленына барабане посредством прокладки 8 между футеровочной плитой и барабаном.Прокладке 8 на каждой стороне многоугольника состоит из множества полых тел, футеровочные плиты 4 наклонены относительно друг друга так, что дробильные поверхности образуют в поперечном сечении прерывистую линию, приближающуюся к форме дуги эллипса. Размер каждого тела таков,что к нему можно прикрепить по меньшей мере две футеровочные плиты 4посредством упругой обмазки 9 (фиг. 1и 2) или болтов 6. Преимущество приэтом состоит в том, что любое телои любую футеровочную плиту 4 можнозаменить по отдельности без необходимости в разгрузке мельницы, Крепящие болты 6 проходят через полые тела в трубках 10, приваренных к последним. Прокладка 8 представляетсобою полое тело, замкнутое со всехсторон. Для наружной звукоизоляции,защиты от коррозии внутренней поверхности полые тела можно заполнитьвспененным материалом. Контакт междуфутеровочной плитой и ее опорой можно улучшить путем установки промежуточного упругого слоя 11. Боковыекромки полых тел покрыты закраинами12 футеровочных плит 4 для предотвращения износа этих частей прокладки 8.Эти закраины служат также направляющими, облегчающими установку футеровочной плиты,Футеровочные плиты 5, находящиесяв галтелях углов площади поперечного сечения рабочей камеры, удерживаются благодаря конструкций типа арочного свода между двумя последовательными прокладками с применением клиньев 13 внутри барабана. Эти две плиты 5 могут опираться на отвержденнуюобмазку 2 и удерживаться посредствомустанавливаемого затем на барабанкольца известным способом.Прокладку 8 крепят к барабанупосредством болтов 6. Отверстия дляболтов образуют трубки, которые проходят до верхних пластин 14, в которые можно установить, например, центпирующую втулку. Для подгонки проклад 1138006ки 8 к площади поперечного сечения дробления верхняя пластина 14 содержит отгибы 15, упрощающие .перенос плиты, особенно в галтели поперечного сечения угла. Профиль дробиль ных плит 16 является волнистым.В пластине 14 выполнены кулачко вые канавки 17 с обеих сторон, обращенные к закраинам 12Между пластиной 14 и плитой 5 имеется небольшая щель, в которой во время прижатия плиты растекается обмазка 9, например вулканизированная синтетическая смола, Затвердевающая со временем смола в сочетании с кулачковыми ка навками образует твердую и прочную опору для футеровочных плит, причем плиты прикреплены, например, по. - средством центрирующих втулок 18, предохраняющих от радиальных ударов, 20 так что эти удары не могут передаваться обмазке.Для уменьшения абразивного износа на боковых сторонах прокладки 8 предусмотрены радиальные ребра 19. Размещение радиальных ребер или футеровочных плит исключает абразивные движения измельчаемого материала, движущегося между прокладками.Плотно примыкающими друг к другу ЗО кольцами 1 и 2 футеровки образовано несколько элементов Футеровочной системы, наложенных друг на друга в аксиальном направлении барабана, причем каждое из них установлено с угловым смещением относительно предыдущего в виде ступеней в этом же направлении (фиг. 5 и 6). Это смеще- ние может достигать одного или более периферийных шагов отверстий 4 р для болтов в барабане мельницы.Мельницу можно использовать как для мокрого, так сухого измельчения.Волнистый профиль футеровочных плит 4 и 5 перед болтами 6 в направ ленни вращения барабана дает то преимущество, что материал удаляется сволнистого профиля 16 й футеровочной плиты 4 или 5 на сторонеоппозитной крепящему болту 6, когда содержимое 5 О барабана скользит обратно в направлении против стрелки, Абразивное действие измельчаемого материала показано пунктирной линией 20 (фиг. 4) воспроизводящей конфигурацию изно щенной футеровочной плиты в тот момент, когда начинает изнашиваться головка крепящего болта 6. Волнистые элементы профиля 16подвергаются износу главным образомна стороне, обращенной к содержимомуматериалу, скользящему обратно, приэтом волнистость по мере износа перемещается и образует уширеннуючасть вокруг болта, т.е. созданиеволнистости, замедляет, абразивныйизнос болтов, и футеровочная плитаостается надежно закрепленной, дажеесли она изношена,При этом достигается уменьшениескольжения материала по футеровочнымплитам 4 и 5, что снижает и делаетболее равномерным износ поверхностейфутеровочных плит и тем самым продле;вает их срок службы,Множество полых тел можно заменить сплошной прокладкой 8 при условии, что сплошная прокладка будетиметь криволниейную поверхность длязакрепления футеровочных плит, срасположением углов между плитами.Волны профиля 16 направлены параллельно или поперек продольной осимельницы,Эти плиты можно использовать выборочно в зависимости от требуемогОспособа дробленияПоследняя описанная компановка обеспечивает улучшение эффекта расслоения загруженнойв дробилку среды, Это исключает необходимость в конструкции по фиг, 5или 6. При этом Футеровочные плиты4 имеют поперечное сечение трапецио-.дальной формы и крепятся с прокладками 8, установленными между ними ибарабаном, также трапециедальногосечения. Компоновка по фиг, 6 можетиспользоваться для камеры тонкогоизмельчения большого диаметра при су"хом измельчении, где требуется точноерасслоение на дробильных элементахдля наиболее эффективного измельчения.1Волнистость, направленная поперекоси вращения мельницы, обеспечиваетсортирующее действие мелющих телшаров.В барабанной дробилке с круглойв поперечном сечении рабочей камерой21 фиг. 7) центробежная сила будетвызывать прикладываниедавлениядробильного .шара 22 к Футеровкевсегда в направлении; перпендикулярном касательной к поперечному сечению камеры, и, таким образом, подь-,1138006 О емная сила в направлении вращениябарабана будет отсутствоватьВ барабанной мельнице, снабженноймногоугольной футеровкой с углами,закругленными по дуге окружности 23, 5на дробильные шары 24 будет воздействовать лишь незначительная подъемная сила вблизи закругленных углови шары будут падать на измельчаемыйматериал после небольшой паузы. Вэтой зоне 25 подъемную силу можноувеличить только за счет меньшегорадиуса кривизны, но это снизитобъем дробильной камеры,Футеровка 26 согласно изобретению 15определяет поперечное сечение дробильной поверхности по дугам эллипсов 27и 28, так что относительно большаяподъемная сила действует на дробильные шары 24 вблизи углов, где шар ув-олекается до наибольшей высоты, чтоподтверждает схема сил. Эта большаяподъемная сила вызывает более значительное дробящее действие шара вэтой зоне, чем при обоих, описанныхранее поперечных сечениях. Дробиль;ный шар, который был поднят на большую высоту, падает и его удар сильнее, тогда как объем рабочей камерыуменьшается на ту же величину, что ЗОи при поперечном сечении 23. Изображение, представляющее собою зеркальную симметрию относительно центральной линии 21, показывает, чтодробильный шар 22 подвергается воздействию более значительной реверсивной подъемной силы вблизи углов,и дробильный шар будет подниматьсяна меньшую высоту,Из изложенного видно, что угол,под которым падают шары, претерпевает более значительное изменение припоперечном сечении 26, в результатеимеет место более значительное изменение параболических траекторий падения дробящих шаров и более широкаязона удара в,ннжнем уровне шароматериальной загрузки мельницы. При этомповышается турбулентность загрузки.Таким образом, использование рабочейкамеры в виде многоугольной улиткиулучшает селективное измельчениепропускаемого через нее материала.В дополнение к улучшению селективности измельчения использование футеровки согласно изобретению даетулучшенную картину износа, так какобе дуги эллипса 27 и 28 образуютнепрерывную кривую, исключая дискретность радиального ускорения, например имеет место нежелательный повышенный износ в Месте перехода от дуги окружности к прямой линии в поперечном сечении рабочей камеры с закругленными углами, Этот повышенныйизнос можно уменьшить в камере споперечным сечением 26. В мельницахкрупного диаметра. использование фор"мы поперечного сечения, предлагаемойизобретением, позволяет использовать более низкие прокладки 8 и более короткие болты 6.