Шаровая мельница

 

Изобретение относится к оборудованию для тонкого измельчения, в частности к шаровым мельницам, и может быть использовано при измельчении различных материалов в промышленности строительных 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 мельнице является то, что энергообменные футеровочные элементы выполнены наклонными в направлении вращения барабана, нижний конец каждого энергообменного футеровочного элемента находится на пересечении образующих поверхностей данного энергообменного 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, (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (зпз В 02 С 17/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 72 (21) 4691173/ЗЗ (22) 11.05.89 (46) 23,09.91. Бюл. ¹ 35 (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И,А.Гришманова (72) В.С,Богданов, С,Ф.Зеленков, Е.И.Гибелев и В,Н.Токарев (53) 621.926,5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1378914, кл. В 02 С 17/00, 1986 °

Авторское свидетельство СССР, № 1261708, кл. В 02 С 17/12, 1986, Авторское свидетельство СССР

¹ 910190, кл. В 02 С 17/02, 1986 . (54) ШАРОВАЯ МЕЛЬНИЦА (57) Изобретение относится к оборудованию для тонкого измельчения, в частности к шаровым мельницам, и может быть использовано при измельчении различных материалов в промышленности строитель4 Б

„„5 1 „„1678448 А1 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 мельнице является то, что энергообменные футеровочные элементы выполнены наклонными в направлении вращения барабана, нижний конец каждого энергообменного футеровочного элемента находится на пересечении образующих поверхностей данного энергообменного 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, 1

1678448

50

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 и3 — 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 h = (8-10)d, Например, расстояние между нижним концом 22 ЭФЗ 5 (фиг.

2) и внутренней поверхностью барабана 1 равно h. 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, 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 разгрузочную цапфу 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 50 от суммарной массы мелющих тел. Например, масса загружаемых в мельницу 4х13,5 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 h = (8 — 10)d.

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 3237 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 распо1678448

25

35

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, тотраектория33 — 37движения 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)d, например на высоте h = 17d, то часть мелющих тел 32, расположенных в 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 h = Sd, например 7d, 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 незначительноо.

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 s о0б6рpа тTнHоOм нНа п р а вВл еенН ии, например, изменить направление 29 вращения барабана 1 на противоположное, то существенно изменится кинетика (траектории 3337) движения мелющих тел 32, эффективность процесса измельчения снизится, в несколько раз возрастает потребляемая мощность.

Установка ЭФЭ по предложенной схеме на лабораторной мельнице 0,5х2,0 м позволила повысить производительность мельницы с 90 до 187 кг/ч, при этом потребляемая мощность привода возросла íà 30%, 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)мм) до

10% остатка на сите 008 (80 мкм).

Применение предлагаемого, технического решения возможно в серийных шаровых 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 располо>кенных рядов, энергообменные футеровочные элементы, загрузочную и разгрузочную цапфы, отличающаяся 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 энергообменного 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 энергообменного футеровочного элемента имеет форму части логарифмической спирали.

2, Мельница по и. 1. о т л ич а ю щ а я с я тем, что расстояние между нижним концом

1678448 каждого энергообменного футеровочного элемента и внутренней поверхностью бараФиг.4.

2З бана мельницы равно h = (8-10)d, где d— диаметр средневзвешенного шара.

1678448

36

Фиг Л.

Составитель Н. Бибина

Редактор В. Бугренкова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М. Кучерявая

Заказ 3164 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101