Результат интеллектуальной деятельности: ФУТЕРОВКА БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ

Изобретение относится к области измельчения твердых материалов и может быть использовано, например, в барабанных мельницах измельчения горнорудной промышленности.

Известна бронефутеровка (авторское свидетельство СССР N 1181712, МКИ B 02 C 17/22, опубл. 30.09.85 г.) внутренней поверхности корпуса барабанной мельницы, содержащая элементы из сортового проката, различной высоты и крепежные приспособления. Элементы из сортового проката выполнены из участков трапецеидального сечения, повернутых вокруг продольной оси относительно друг друга на 180^o, при этом длина каждого участка равна или кратна его ширине. Элементы выполнены изогнутыми по радиусу корпуса мельницы в плоскости, параллельной оси элементов.

Недостатком указанного технического решения является недостаточная износостойкость элементов из сортового проката при измельчении высокоабразивных твердых материалов, например, железных руд и трудоемкость монтажа.

Наиболее близким техническим решением является барабанная мельница (свидетельство на полезную модель РФ N 5539, МКИ B 02 C 17/02, опубл. 16.12.1997 г. ), включающая в себя корпус, футеровку, состоящую из набора однотипных футеровочных резиновых плит, которые в продольном направлении установлены на внутренней цилиндрической поверхности корпуса, и ряд болтовых соединений для крепления футеровочных плит к корпусу, причем, футеровочные резиновые плиты установлены с натягом друг относительно друга и закреплены таким образом, что образуют волновую рабочую поверхность.

Футеровочные резиновые плиты имеют кругложелобчатый профиль с утончением сечения в средней части и предназначены для установки вогнутой поверхностью к внутренней цилиндрической поверхности корпуса барабана мельниц.

Недостатком изобретения является трудоемкость монтажа футеровочных плит.

Техническим результатом изобретения является снижение трудоемкости монтажа футеровки и повышение производительности барабанных мельниц.

Указанный технический результат достигается тем, что футеровка барабанной мельницы, состоящая из набора эластичных плит, укрепленных с натягом на внутренней поверхности корпуса в продольном его направлении, с образованием волновой поверхности, при этом базовые плиты выполнены симметричного или асимметричного трапецеидального сечения, уложены с пазами друг относительно друга, в которых размещены пазовые плиты трапецеидальной формы с углом бокового среза 60-80^o, ширина которых равна ширине пазов, длина равна или кратна длине корпуса мельницы, причем высота асимметричных плит определяется соотношением: H_a - H_п≥(0,8-1,0)·Д_ш, а высота симметричных плит равна:
H_с-H_п≅(0,5-0,8)·Д_ш,
где H_а - высота базовых плит асимметричного профиля;
H_с - высота базовых плит симметричного профиля;
H_п - высота пазовых плит;
Д_ш - диаметр мелющих тел (шаров).

Указанный технический результат достигается также тем, что базовые и пазовые футеровочные плиты образуют непрерывную рабочую поверхность барабанной мельницы.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена симметричная футеровка барабанной мельницы; на фиг. 2 показан фрагмент асимметричной футеровки; на фиг. 3 - пазовые футеровочные плиты в процессе деформации на корпусе мельницы; на фиг. 4 - пазовая футеровка в процессе монтажа.

Футеровка барабанной мельницы (фиг. 1) состоит из эластичных базовых трапецеидальных плит 1 и пазовых плит 2, которые устанавливаются на внутренней поверхности корпуса 3 мельницы. Базовые футеровочные плиты 1 имеют симметричный (фиг. 1) или асимметричный с гребнем Р (фиг. 2) профиль, который формирует рабочую волновую поверхность барабанных мельниц. Первоначально (до монтажа) базовые плиты 1 имеют кругложелобчатый профиль и укладываются на корпусе 2 барабана рядами в продольном его направлении с образованием трапецеидальных пазов 4. В процессе прижатия к корпусу базовые плиты деформируются, приобретая трапецеидальное сечение симметричного (фиг. 1) или асимметричного (фиг. 2) профиля, с образованием полостей 5, которые придают базовым плитам дополнительную упругость и демпфирующие свойства. Базовые плиты 1 изготавливаются кратными длине корпуса барабана, или же могут состоять из нескольких частей.

Пазовые плиты 2 (фиг. 4) устанавливаются между базовыми плитами 1 в пазах 4. Пазовые плиты 2 изготовлены из эластичного упругого материала, например, износостойкой резины и могут быть выполнены многослойными: нижний слой упругого материала плиты армирован синтетическим кордом (металлокордом). Пазовые плиты 2 (фиг. 3) выполнены желобчатого профиля, при этом тыльная сторона плит АЕГ имеют первоначально вогнутый профиль и рабочая сторона БСД - выпуклый профиль. При монтаже плиты 2 тыльной стороной АЕГ устанавливаются и закрепляются на поверхности металлического корпуса барабана 3 мельницы посредством, например, болтового крепления (не показано). Угол среза Θ_п боковых сторон базовых плит АБ и ГД равен Θ_п = 60-80^° к касательной поверхности тыльной стороны АЕГ. Данный угол является предпочтительным и определяется радиусом кривизны того или иного типа барабанных мельниц. В процессе монтажа пазовые плиты 2 (фиг. 3) деформируются и приобретают форму обратной трапеции. В прижатом состоянии наружный слой БСД плит 2 сжимается, уплотняется и приобретает дополнительную жесткость. В свою очередь тыльная сторона плит АЕГ, благодаря эластичности упругого материала, повторяет кривизну корпуса 3 барабана мельницы и плотно, без зазоров прилегает к корпусу. При этом линейный размер пазовых плит А'Е'Г' в прижатом состоянии равен ширине ПМ трапецеидального паза 4, линейный размер Б'С'Д' равен ширине КН, а угол Θ_п пазовой плиты 2 выполняется равным углу Θ_б боковых сторон КП и МН трапецеидальных базовых плит 1 (фиг. 4). Длина пазовых плит 2 такова, что позволяет укладывать их на всю длину корпуса 3 барабанной мельницы.

Длина пазовых плит 2 соизмерима или кратна длине базовых плит 1. Высота H_а гребневой части Р базовых плит 1 асимметричного профиля волновой поверхности футеровки в радиальном направлении барабана 3 за вычетом высоты H_п пазовых плит 2, соизмерима с диаметром Д_ш мелющих тел (шаров) и определяется соотношением H_а-H_п≥(0,8-1,0)·Д_ш (фиг. 2). Высота H_с симметричного профиля базовых плит 1 в радиальном направлении корпуса 3 барабана за вычетом высоты H_п пазовых плит 2 определяется соотношением H_с - H_п≅(0,5-0,8)·Д_ш (фиг. 4).

Благодаря эластичности и упругости базовых плит 1 и пазовых плит 2 в рабочем положении футеровки барабанных мельниц, достигается плотное без зазоров прилегание плит друг к другу по линиям сопряжения КП и МН (фиг. 4). Упругость плит обеспечивает натяг, как по поверхности сопряжения базовых и пазовых плит, так и к металлическому корпусу барабана мельницы, при этом соблюдается условие непрерывности рабочей поверхности футеровки барабанной мельницы.

Техническое устройство работает следующим образом.

На корпус 3 по всей длине барабанной мельницы устанавливаются в продольном направлении кругложелобчатые базовые плиты, как показано на фиг. 1. Производится их закрепление (не показано) на корпусе барабана с образованием трапецеидального сечения симметричного или асимметричного профиля и трапецеидальных пазов 4. В продольные пазы 4 между базовыми плитами 1 устанавливаются тыльной стороной АЕГ желобчатые пазовые футеровочные плиты 2 и закрепляются на барабане 3, как показано на фиг. 4. В процессе закрепления (посредством, например, болтового соединения) пазовые плиты притягиваются к корпусу 3 барабанной мельницы, сама плита упруго деформируется. При этом боковые стороны АБ и ДГ пазовых плит 2 смещаются со скольжением по боковым сторонам КП и МН базовых плит 1 и плотно прилегают друг к другу благодаря тому, что угол бокового среза Θ_п пазовых плит равен углу Θ_б базовых плит. В прижатом состоянии пазовые плиты 2 повторяют профиль продольного паза 4, благодаря упругости и эластичности материала плиты. Этим достигается непрерывность рабочей поверхности футеровки барабанной мельницы по линии КБ'Д'Н.

Сочетание в одной мельничной системе трапецеидальных базовых плит 1 симметричного профиля с пазовыми плитами 2 обратной трапеции создает благоприятные условия для "каскадного" режима измельчения. Такая форма рабочей поверхности мельницы представлена на фиг. 1 (с вращением ее по стрелке) обеспечивает мягкий режим дезинтеграции материала, с последующим получением тонких и сверхтонких конечных продуктов измельчения.

Для мельниц с "каскадно-водопадным" режимом измельчения, что характерно для мельниц первой стадии, предпочтительным является футеровка барабанной мельницы с базовыми плитами трапецеидальной формы асимметричного профиля в сочетании с пазовыми плитами 2 обратной трапеции. В этом случае гребневая часть асимметричной волны базовых плит обеспечивает режим "водопадного" движения рудно-шаровой смеси. При этом крупные частицы минерального сырья и мелющие тела шаровой смеси поднимаются по стрелке на фиг. 2 гребневой частью на большую высоту мельницы, отбрасываются по пологим параболическим траекториям и придают рудно-шаровой смеси дополнительный импульс в виде приращения кинетической энергии массы за счет упругости трапецеидальных базовых плит. Одновременно с этим пазовые плиты обеспечивают "каскадный" режим измельчения.

Футеровка барабанной мельницы с реализацией указанного технического решения обеспечивает увеличение рабочего объема мельниц. Это с одной стороны достигается сочетанием в одной конструкции футеровки базовых трапецеидальных плит и пазовых плит обратной трапеции, что обеспечивает более плотную упаковку футеровки барабанной мельницы. С другой стороны - пазовые плиты, обеспечивая монолитность всей футеровки за счет упругости материала плит, установленных с натягом друг относительно друга, увеличивают рабочий объем мельниц, равный величине условного профиля КБ'Д'Н с учетом длины корпуса барабана и количества пазовых плит.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом снижает трудоемкость монтажа футеровки, обеспечивает увеличение производительности барабанных мельничных систем при измельчении минерального сырья с получением продуктов высокого и сверхвысокого дисперсного состава и повышает в целом эффективность процесса измельчения.