Барабан шаровой мельницы

 

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 02 С 17/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ql

Ф

О ,О )>

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4822037/33 (22) 14.05.90 (46) 07.09.92. Бал. № 33 (75) А.А.Черноземов (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 11553300224466, кл. В02 С 17/04,,1987.

2. Авторское свидетельство СССР № 1045932, кл. В 02 С 17/04, 1982.

3. Ильичев А.П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров. M. Машиностроение, 1968, с.

73, рис. 39, (54) БАРАБАН ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ (57) Использование: измельчение материалов в барабанных механизмах в пищевой, Изобретение относится к технике и технологии измельчения материалов типа солей в барабанных мельницах и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях народного хозяйства.

Известна шаровая мельница, содержащая барабан, ось которого составляет с осью его вращения острый угол, причем барабан выполнен коническим, а плоские боковины — эллиптической формы, при этом большие диаметры эллипсов боковин смещены относительно друг друга. Дополнительно боковины установлены под острым углом одна к другой (11.

Известна также барабанная мельница, содержащая вращающийся барабан, выполненный в виде прямого цилиндра с образу, Ы,, 1759466 Al химической и других отраслях промышленности. Сущность: барабан содержит цилиндрическую обечайку с образующей, параллельной горизонтальной оси его spaщения, и боковины. Образующая обечайки по всей поверхности имеет переменную длину от максимальной до минимальной и обратно. Усредненное значение угла схождения следов боковин по разьертке обечайки <: угла естественного откоса мелющих тел. Узел между боковинами в осевой плоскости барабана, проходящей через учас-ок его минимальной ширины, углуестественного откоса измельчаемого материала. 6 ил. ющей, параллельной горизонтальной оси вращения барабана, и криволинейной направляющей, которая выполнена в аиде линии, имеющей центр поворотной симметрии с повторяемостью от 2 до 12, а ее периметр варьируется в пределах от 1,01 и 2,0 длин описывающей ее окружности (2).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является барабан шаровой мельницы, выполненный в виде прямого цилиндра с образующей параллельной горизонтальной оси его вращения и плоскими боковинами (3j.

Недостатком известного барабана является то, что в нишах, образованных радиальными плоскостями и цилиндрической обечайкой возникают застойные зоны, в которых мелющие тела не достигают и не об1759466 рабатывают частицы материала, что снижает производительность. Также, в результате отсутствия перемещения загрузки в направлениях вдоль оси вращения барабана возрастает шум и динамические нагрузки на 5 конструкцию барабана.

Цель изобретения — повышение произ- водительности и улучшение эксплуатационных характеристик.

На фиг.1 дано аксонометрическое изо- 10 бражение барабана шаровой мельницы; нэ фиг.2 — развертка части цилиндрической обечайки барабана со следами сходящихся боковин; на фиг,3 и 4 — графики положения потока загрузки в барабане в момент наи- 15 большего симметричного расширения и сужения; на фиг.5 — разрез А-А на фиг.3; на фиг.6 — разрез Б-Б на фиг.4.

Барабан содержит цилиндрическую обечайку i и боковины 2. Ось симметрии 3 20 обечайки является и осью вращения барабана. Рабочий объем барабана образован пересечением пространственной фигуры 4 (фиг.1), составленной из двух поверхностей, каждая из которых содержит две плоскости, 25 сопряженные между собой участком круглого цилиндра, и круглого цилиндра 5. В канале, образованном боковинами и обечайкой барабана, расположена и при его вращении перемещается загрузка 6, состоящая из из- 30 мельчаемого материала 7 и слоя мелющих тел 8, В осевой плоскости 9, проведенной через место минимальной ширины канала боковины образуют угол а, а угол Р является усредненным углом охлаждения на 35 развертке обечайки их следов 10. Барабан снабжен загрузочным 11 и разгрузочным

12 люками.

Измельчение материалов в барабане шаровой мельницы осуществляют следую- 40 щим образом.

В барабан через люк 11 загружают измельчаемый или доизмельчаемый материал

7 и мелющие тела 8, причем объемная величина последних составляет меньшую долю 45 в суммарном объеме загрузки, в свою очередь занимающей не более половины полости барабана. Люк 11 закрывают и включают вращение барабана. Под действием собственного веса мелющие тела 8 50 опускаются в нижнюю часть потока загрузки 6 и начинают перекатываться по внутренней поверхности обечайки 1, измельчая материал. Зона активного измельчения при этом ограничивается несколькими слоями 55 мелющих тел в нижней части потока. Такой характер взамодействия компонентов загрузки 6 характерен для этапа симметричного расширения ее потока (фиг.1 и 2). В это время происходит его растекание в стороны и уменьшение глубины. Слои мелющих тел проступают друг в друга, уменьшая число слоев и расширяя зону активного измельчения. При входе потока в зону сужения, где боковины 2 сближаются, образуя на развертке обечайки 1 между своими следами 10 угол Р равным или меньше угла естественного откоса мелющих тел, поток последних останавливается, заклиниваясь между боковинами и приобретает расширяющуюся кверху форму клина (фиг.3 и 4). Материал находящийся в верхней части потока загрузки 6, перетекает через остановившиеся нижние слои и сам оказывается в нижней части потока. В это время наиболее сильно проявляется эффект самоистерания частиц материала. По мере поверхности остановившегося потока мелющих тел на угол, превышающий их угол естественного откоса, мелющие тела начинают скатываться от верхнего края по этой поверхности, как по стиральной доске, нанося удары по частицам материала, оказавшимся между подвижными и неподвижными мелющими телами. Далее одно зэ другим мелющие тела, двигаясь внутри потока, попадают в расширяющуюся часть барабана, где соударяясь друг с другом и с внутренней поверхностью обечайки

1, а точнее с частицами материала, находящимися между ними, производят интенсивное измельчение, Ии материал, ни тем более мелющие тела, не могут удержаться на своде в сэмом узком месте барабана, так как угол а здесь равен или больше угла естественного откоса материала. Падая в середину расширяющегося потока и затем расходясь в стороны до боковин, мелющие тела вступают во взаимодействие с частицами недавно находившимися в верхней части потока. Процесс циклических расширений и сужений продолжается до получения требуемой степени измельчения, после чего вращение барабана выключают при нижнем положении люка 12. Люк открывают и производят загрузку барабана. Отделив мелющие тела от измельченного материала, их возвращают в барабан, присоединяя к новой порции исходного материала.

Использование изобретения обеспечивает повышение производительности процесса за счет увеличения доли обрабатываемого материала в загрузке и динамизации перемещений мелющих тел, как на этапе расширения, так и на этапе сужения потока. Исключается возникновение застойных зон, поскольку не требует остановки потока упором, например, в радиальные стенки. Обеспечивается равномер1759466

11 н ый гранулометрический состав измельченного материала, так как создает принудительное перемещение и перераспределение материала не только сверху-вниз, но и от краев на середину и наоборот. Улучшаются эксплуатационные характеристики, а именно: снижается шум, так как мелющих тел меньше, а все их эволюции происходят в потоке материала, глушащего шум; снижает мощность привода барабана, так как при меньшей массе мелющих тел уменьшается и их момент сопротивления вращению.

Формула изобретения

Барабан шаровой мельницы периодического действия, содержащий цилиндрическую обечайку с образующей, параллельной горизонтальной оси его вращения и боковины, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения эксплуатационных характеристик, дли5 на образующей цилиндрической обечайки по всей ее поверхности выполнена переменной, изменяющейся от максимальной до минимальной величины и обратно, при этом усредненное значение угла схождения сле10 дов боковин по развертке цилиндрической поверхности обечайки равно или меньше угла естественного откоса мелющих тел, а угол между боковинами в осевой плоскости барабана, проходящей через участок его ми15 нимальной ширины, равен или больше угла естественного откоса измельчаемого материала.

1759466

1759466

1759466 с с

Составитель А.Черноземов

Техред М.Моргентал Корректор М.Керецман

Редактор Г.Кулакова

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

Заказ 3135 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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