Валковый пресс для измельчения и разупрочнения минерального сырья

 

Изобретение относится к технике дезинтеграции материалов и может быть использовано в горнорудной промышленности, а также и в других отраслях, где необходимо получение измельченных материалов. Сущность изобретения: валковый пресс включает четыре или более парных валка, установленных параллельно. Крайний валок закреплен неподвижно, средние валки могут перемещаться в горизонтальном направлении перпендикулярно осям валков, второй крайний валок упирается в гидравлические амортизаторы. Материал подается в зону сжатия между крайними и средними валками. Благодаря подвижности средних валков колебания усилий раздавливания между одной парой валков могут передаваться и сглаживаться за счет рудного слоя второй пары валков. Передача давления от одной пары валков к другой посредством подвижных промежуточных валков позволяет обеспечить высокую производительность агрегата при минимальном давлении на подшипники. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к дезинтеграции рудного сырья и может быть использовано в горнорудной промышленности, промышленности строительных материалов, а также и других отраслях, где необходимо получение измельченных материалов.

Известна валковая дробилка, содержащая два валка, вращающихся навстречу друг другу, привод с двумя электродвигателями, загрузочное и разгрузочное устройства.

Основным недостатком данной конструкции валковой дробилки является низкая величина давления между валками, которую можно достичь при работе. Предельное давление определяется упругими свойствами пружин, упирающихся в подвижные подшипники валов валков и допустимым давлением на подшипники. Обе эти величины имеют предельные значения, обусловленные физико-механическими свойствами применяемых конструктивных материалов. В связи с этим величина развиваемого давления на указанных выше дробилках не превышает 50-60 МПа, тогда как для интенсивного разрушения многих пород, таких как, например, железистые кварциты, необходимо развивать давление до 500 МПа. Известно, что при предварительном перед тонким измельчением разрушении твердых тел сжатием при высоком давлении происходит разупрочнение частиц материала и за счет этого снижается расход электроэнергии и повышается производитель- ность мельниц на 25-30% В валковой дробилке, следовательно, нельзя осуществить разупрочнение горных пород и других материалов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является валковый пресс, у которого прижимное усилие создается с помощью гидравлических домкратов (гидроцилиндров), упирающихся в опорные подшипники одного или двух валков.

Однако применение гидравлических домкратов имеет ряд недостатков: 1) существенно усложняется конструкция валкового пресса; 2) усилия, создаваемые с помощью домкратов, также ограничены в связи с конструктивными особенностями домкратов; 3) значительный отход валка, упирающегося в домкраты, и увеличение щели при прохождении между валками наиболее прочных кусков ухудшает степень дробления (измельчения) остальной руды, повышает крупность прошедшего через валки продукта. Наиболее благоприятно в смысле обеспечения постоянной степени дробления является жесткое закрепление обоих валков, однако в этом случае возрастает вероятность их поломок при превышении допустимых усилий в зоне сжатия.

Изучение процесса измельчения в валках показывает, что при постоянном давлении в гидроцилиндрах толщина слоя, проходящего через валки материала, колеблется в определенных пределах. Это является следствием неоднородности материала по прочности. Например, при измельчении фосфоритов амплитуда колебаний составляет 1-2 мм. Амортизация колебаний валков при этом осуществляется с помощью гидравлических домкратов.

Целью изобретения является уменьшение колебания давления на валок, упирающийся в гидроцилиндры или жестко закрепленный, за счет слоя материала, сжимаемого в пресс-валках, установленных параллельно с рассматриваемыми.

Поставленная цель достигается тем, что валковый пресс состоит из двух и более пар валков, установленных параллельно на горизонтальной площадке, при этом жестко закрепляются подшипники одного крайнего валка, подшипники второго крайнего валка упираются в гидроцилиндры. Валки, находящиеся между двумя крайними валками, опираются на скользящие в горизонтальном направлении подшипники, попарно соединенные между собой. При подаче хорошо усредненного однородного по прочности материала может быть закреплен жестко и второй крайний валок. В этом случае валки устанавливаются таким образом, что между неподвижными и подвижными валками имеются щели, ширина которых зависит от прочности измельчаемого материала и заданной крупности измельченного продукта. Возможность перемещений валков за счет параллельного слоя материала предопределяется высокой вероятностью несовпадения моментов попадания в зону сжатия двух пар валков труднодробимых кусков руды.

На чертеже приведен предлагаемый валковый пресс, виды сбоку и сверху. Валковый пресс состоит из четырех валков 1, закрепленных на валах, опирающихся на подшипники 2, 3. При этом подшипники одного крайнего валка 2 закреплены неподвижно, второго крайнего 3 опираются на гидроцилиндры 4, а средних могут перемещаться в горизонтальном направлении. Два средних валка соприкасаются между собой, что обеспечивает передачу давления сжатия слоя от одного валка к другому. Привод осуществляется от электродвигателей 5 через редукторы 6. Муфты 7 двух средних валков и одного крайнего гибкие, типа карданных, позволяющих валкам перемещаться.

Руда подается питателями 8 в пространство между крайними валками слева и справа.

При вращении валков руда затягивается между валками, причем давление со стороны слоя на каждый внутренний валок взаимно уравновешивается благодаря контакту подвижных валков.

При попадании более прочных кусков между крайними валками, например, справа, средние валки могут отодвинуться влево за счет сжатия слоя материала между параллельными валками и вправо за счет гидроцилиндров, а при отсутствии гидро- цилиндров только влево. Возможность сдвига влево вполне реальна, так как вероятность того, что такие же особо прочные куски руды могут быть одновременно в зоне сжатия слева мала. В принципе, чем большая масса руды поступает в зону разрушения, тем больше степень ее приближения к среднему составу, при котором колебания усилий раздавливания минимальны. При параллельном сжатии двух слоев руды их состав больше приближается к среднему составу, чем состав одного слоя, а следовательно, тем меньше вероятность аномального отклонения состава от средних величин.

Работает валковый пресс следующим образом. Руда дозаторами 8 подается в зону между крайними валками, пройдя которые поступает в разгрузочную течку 9. Дозаторы сблокированы с приводом валков. При поступлении руды, измельчаемость которой хуже, чем та, на которую отрегулирован валковый пресс, скорость вращения валков и питаталей автоматичеcки уменьшается. При переходе на руду других составов прочности необходимо предварительно экспериментально определить допустимый размер устанавливаемых щелей между подвижными и неподвижными валками.

При попадании в одну пару валков труднодробимых кусков руды, вызвавших критическое повышение потребляемой мощности, автомат останавливает другую пару, что дает возможность в большей степени увеличить щель между валками первой пары. При попадании недробимых предметов все валки останавливаются, дается обратное вращение и с помощью лопаток 10, подвешенных к подвижной цепи 11, очищаются путем сброса материала в боковую течку 12.

Достоинством предлагаемой конструкции, кроме уменьшения роли или полного отсутствия гидравлических домкратов, является возможность обеспечения высокой производительности агрегата при минимальном давлении на подшипники. Давление на каждый подшипник, определяемое силой прижатия валков, пропорционально их длине. Для достижения равной с данным валком прессом производительности необходимо иметь известный валковый пресс с длиной валков и, следовательно, давлением на подшипники в два раза выше или же два валковых пресса, равной с данным длины. Однако в последнем случае потребуется 8 работающих в тяжелых условиях подшипников, в предлагаемой же конструкции 4 усилия, передаваемые на внутренние подвижные валки, уравновешиваются благодаря контакту этих валков и не требуют установки мощных подшипников.

Так как возрастание усилий в валках передается на параллельный слой материала, то возможно более эффективное использование потребляемой энергии.

Данная конструкция валков позволяет измельчать руды средней прочности, например фосфориты, для которых еще нет разработанных моделей.

Результаты экспериментов показывают, что при измельчении фосфоритов на валковых прессах удельные затраты электроэнергии уменьшаются на 30-40%

Формула изобретения

1. ВАЛКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И РАЗУПРОЧНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, содержащий установленные в опорах параллельные горизонтальные валки с автономными электродвигателями и редукторами, при этом по крайней мере у одного валка опоры жестко закреплены, отличающийся тем, что он выполнен по крайней мере с двумя парами параллельных горизонтальных валков, при этом опоры средних валков смонтированы с возможностью перемещения по горизонтали в направлении, перпендикулярном осям валков.

2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что и у другого крайнего валка опоры жестко закреплены на станине, а между опорами средних валков размещены пружины, поджимающие каждый средний валок к соответствующему крайнему.

3. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен с тремя или более парами валков.