Барабанная мельница

 

БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА, содер жащая -вращающийся барабан, выпол1ненный в виде прямого цилиндра с образуюцей , параллельной горизонтальной оси вращения барабана, и криволинейной направляющей, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения технолрги-ческих показателей путем оптимизации движения загрузки-, в частности за счет сообщения загрузке пульсаций заданной частоты, криволинейная направляющая выполнена в виде линии, имеющей центр поворотной симметрии, порядок которой лежит в диапазоне от двух до двенадцати, причем периметр криволинейной направляющей выбирают из условия - - 1 П1 П 1 ,01-2-,0, о S периметр криволинейной нагде Hj сл правляющей; периметр круга, плснцадь которого равна площади, ограниченной криволинейной направляющей .

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(511 B 02 С.17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -r г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3409883/29-33 (22) 22 ° 03 . 82 (46) 07.10 83 ° Бюл ° " 37 (72) Л.И. Блехман и В.П. Яшин (71) Всесоюзный. ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых нйеханобр" (53) 621,926.5(088.8) (56) 1..Справочник по обогащению руд. Т. 1, Н., "Недра", 1972, с, 299-303.

2. Патент Франции Н 1.398.341, кл. В 02 С, 1963.

3. Патент Великобритании

М 1.263.049, кл. В 02 С 17/22, 1969.

4. Патент ФРГ П 1.757.399, кл. S 02 С 17/04, 1973 (пРототип). (4)(57) БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА, содеРжащая врацающийся барабан, выполненный в виде прямого цилиндра с образующей, параллельнои горизонтальной оси вращения барабана, и криволинейной направляюцей, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышеHMR технологических показателей путем оптимизации движения загрузки, в частности за счет сообщения загрузке пульсаций заданной частоты, кри- волинейная направляющая выполнена в виде линии, имеющей центр поворотной симметрии, порядок которой лежит в диапазоне от двух до двенадцати, причем периметр криволинейной направляющей выбирают из условия ---(- = — 1,01-2,О, "г. где П - периметр криволинейной наг( правляющей;

П вЂ” периметр круга, площадь ког2 торого равна площади, ограниченной криволинейной направляющей.

1045/22 з

Изобретение относится к барабанным мельницам и может быть -использовано для измельчения полезных ископаемых и других материалов в. горнометаллургической, строительной и

5 других отраслях промышленности.

Известны барабанные мельницы, содержащие вращающийся барабан, внутренняя поверхность которого имеет форму прямого кругового цилиндра.

Вращение барабана происходит вокруг оси цилиндра, расположенной горизонтально 5 l). Эффективность процесса измельчения в этих мельницах можно повысить путем интенсификации переме- 15 шивания материала, например, посредством вовлечения в интенсивное движение малоподвижной части загрузки (ядра).

Однако существенно активизировать перемешивание загрузки не удается беэ применения сложных дополнительных устройств, которые либо требуют специального привода, либо малонадежны и подвержены быстрому износу. 25

Известны также мельницы с сечением в форме многоугольника, в частности квадрата (2 ) и Р 3J.

Наиболее близкой к предлагаемой является вращающаяся барабанная мель-, ница, имеющая барабан, состоящий в продольном направлении из нескольких . смещенных по отношению друг к другу цилиндрических секций, Цилиндрические поверхности секций имеют криво35 линейную отличную от многоугольника направляющую, причем фигура, ограниченная криволинейной направляющей, т.е. сечение секций мельницы, является комбинацией квадрата и круга, имеет одну ось симметрии и не обладает поворотной симметрией 4).

1Недостатком известных мельниц являются их сравнительно низкие технологические показатели, в особен- 45 ности низкая энергоэффективность измельчения, так как поперечные сечения мельниц имеют форму, незначитель но от.пичающуюся от круга. Поток падающих тел в таких мельницах является50 сравнительно упорядоченным, близким к стационарному . Материал, находящийся в зоне ядра, лишь в малой степени подвергается ударам мелющих тел, а перемешивание незначительно, вслед- 55 ствие чего измельчение материала, сосредоточенного в различных зонах . мельницы, неодинаково. Это приводит к нерациональному расходованию электроэнергии и переизмельчению материала.

Цель изобретения — повышение технологических показателей процесса измельчения. в барабанных мельницах, в особенности снижение удельных энер-, гозатрат при сохранении удельной производительности, Поставленная цель достигается тем, что в барабанной мельнице, содержащей вращающийся .барабан, выполненный в виде прямого цилиндра с образующей, параллельной горизонтальной оси вращения барабана, и криволинейной направляющей, последняя выполнена в виде линии, имеющей центр поворотной симметрии, порядок которой лежит в диапазоне от двух до двенадцати, причем периметр криволинейной направляющей !n„) выбирают иэ условия П„/П = 1,01-2,0, где П - периметр круга, площадь которого равна площади, ограниченной криволинейной направляющей.

В соответствии с принятой терминологией указанная характеристика симметричности линии и фигуры, которая этой линией ограничена, означает, что речь идет о линии (фигуре), которая при повороте вокруг упомянутого центра на угол 2 7п (и = 2, 3, 4,...,12) занимает то же положение, что и до поворота.. Например, эллипс обладает поворотной симметрией второго порядка. Описанные фигуры можно назвать и-лепестковыми. Отношение периметра фигуры к периметру равного ей по площади круга является интегральной характеристикой кругообразности фигуры и может быть названо коэффициентом кругообразности. Ограничение числа лепестков и и задание диапазона изменения коэффициента кру гообразности сечения позволяет исключить неэффективные варианты выпол нения барабана мельниць1.

1На фиг. 1 изображено поперечное сечение барабана, имеющее центр поворотной симметрии третьего порядка при повороте вокруг этого центра на угол 2%I/3 занимает то же положение, что и до поворота; на фиг. 2 - то же, с полостью в форме эллиптического цилиндра, вращающегося вокруг оси полости с поворотной симметрией второго порядка; на фиг. 3 - то же, с полостью в форме эллиптического ци922

Ъ отличие от существующих мельниц с сечением круговой .или близкой к круговой формы,в предлагаемой мельнице поток падающих тел нестационарен, а размеры и расположение зоны активносо измельчения заметно HeHHlotcR за время одного оборота барабана. В результате нарушения упорядоченности процесса движение загрузки становится более активным, ликвидируется зона малоподвижного ядра, что приводит к повышению технологических показателей, Благодаря тому, что сечение мельницы обладает поворотной симметрией

n-ro порядка (2п%12), загрузке сообщаются пульсации определенной частоты. При условии, что ось поворотной симметрии полости совпадает с осью вращения барабана, частота пульсаций f определяется равенством

Г=щп/2С, где ы - угловая скорость вращения барабара, и может быть уве" личена путем увеличения числа лепестков и, Значение и=-2 определяет минимально возможный порядок поворотной симметрии сечения, поскольку любая фигура неправильной формы после полного поворота вокруг некоторой точки занимает первоначальное положение и обладает поворотной симметрией первого порядка. Такие фигуры не относят к обладающим поворотной симметрией. Ограничение порядка симметрии и (количества лепестков) двенадцатью связано с тем,что большее их число не дало бы значительного эффекта, поскольку было бы сопоставимо с числом футеровочных элементов, устанавливаемых по периметру сечения мельницы. другие неэффективные варианты выполнения сечения исключаются условием, состоящим в том, что отношение (k) периметра сечения к периметру равновеликого круга лежит в диапазоне 1,01«М2,0, Данное условие позволяет исключить профили со слишком вытянутыми и изогнутыми лепестками, а также профили, близкие к круговому . В частности, если сечение имеет эллиптическую форму, то укаэанное условие исключает черезмерно сплюснутые эллипсы, а также эллипсы, незначительно отличающиеся от окружности.

Применение предлагаемой мельницы

;:расширяет возможности оптимизации процесса и позволяет б "з помощи до3 1045 линдра, вращающегося вокруг оси, параллельной оси плоскости.

Мельница содержит барабан 1, полость которого имеет форму прямого цилиндра с горизонтальной образующей и криволинейной (отличной от многоугольника) направляющей 2. Направляющая 2 выполнена в виде линии, имеющей центр поворотной симметрии не более чем двенадцатого порядка, íà- 10 пример третьего (фиг. 1) или второго {фиг. 2, 3) порядка., Вращение барабана 1 происходит вокруг горизонтальной оси О. Ось вращения может совпадать или не совпадать с осью поворотной симметрии полости О, например, когда измельчительная камера имеет форму эллипти- ческого цилиндра (первый вариант показан .на фиг, 2, а второй — на ". 20 фиг. 3). При этом предлагаемые мельницы, независимо от формы их рабочих камер и расположения осей вращения, могут быть созданы на основе существующих мельниц после их незначитель- 25 ного переоборудования, Для этого в корпус обычных мельниц с рабочей камерой в форме кругового цилиндра требуется ввести вставки 3 соответствующей формы. Пространство 4 между корпусом и вставкой может быть использовано для шумо- и теплоизоляции. .Сечение мельницы, обладая поворотной симметрией, может одновременно . обладать и осевой симметрией (фиг. 2)

В этом случае при изменении направления вращения мельницы на противоположное ничего не изменяется, что характерно для всех известных мельниц, Если же выполнить сечение {направляющую 2) не имеющим осей симметрии (фиг, 1), то у мельницы появляется дополнительное, преимущество перед 45 известными, поскольку в каждом конкретном случае можно выбрать то направление вращения (т.е, фактически тот из двух зеркально-симметрич. ных профилей), которое обеспечивает, больший эффект.

Барабан 1 мельницы заполняется шарами или другой дробящей средой и измельчаемым материалом. При вращении барабана происходит падение и 55 перекатывание смеси мелющих тел и материала, благодаря чему осуществля- ется размол материала. При этом, в

3 1045922 б м полнительных, устройств сооЬщать за- .. усиливается их динамическое воздеигру г зке мельницы пульсации заданной ствие на материал за время одного частоты, приводящие к интенсивному оборота барабана, что. повыаает эффекперемешиванию материала. При этом тивность процесса измельчения, снидвижение загрузки становится более 5 жая удельные энергозатраты при сохраактивным, мелющие тела более интен- нении удельной производительности сивно взаимодействуют с материалом, мельниц.

Составитель Л, Блехман

Техред A,Áàáèíåö Ко ектор А, Тяско

Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

It3035 Москва Ж- 5 Раушская наб. . 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,