Барабанная мельница с центральной разгрузкой
Использование: в энергетической, металлургической, химической и цементной отраслях промышленности для подготовки твердых топлив к сжиганию. Сущность изобретения: внутренний диаметр загрузочного и разгрузочного отверстий в торцовых стенках барабана составляет 0,47 0,85 от внутреннего диаметра барабана мельницы, а отношение длины барабана мельницы к ее диаметру находят по указанной в тексте формуле. 1 ил.
Изобретение относится преимущественно к теплоэнергетике, к подготовке твердых топлив, а также к отраслям промышленности, связанным с измельчением твердых хрупких материалов.
Известны конструкции барабанных мельниц, содержащие цилиндрический барабан и торцевые стенки с отверстиями [1]. Недостатком таких мельниц является большая металлоемкость, значительные габариты, обусловленные неоптимальными размерами барабана мельницы. Известна конструкция барабанной мельницы, содержащая цилиндрический барабан с торцовыми стенками с отверстиями, причем диаметр загрузочного и разгрузочного отверстий в торцовых стенках равен 0,55-0,68 внутреннего диаметра барабана мельницы [2]. Недостатками известной мельницы являются значительная металлоемкость и большие габариты мельницы, вызванные тем, что отношение длины барабана к его диаметру для барабанных мельниц, включая мельницы самоизмельчения, обычно находится в пределах 0,15-4,5, что не обеспечивает минимизацию металлоемкости и габаритов мельницы при заданной производительности мельницы. Целью изобретения является снижение металлоемкости и габаритов мельницы. Это достигается тем, что в барабанной мельнице с центральной загрузкой, состоящей из цилиндрического барабана с торцовыми стенками с отверстиями, внутренний диаметр загрузочного и разгрузочного отверстий в торцовых стенках барабана 0,47-0,85 от внутреннего диаметра D барабана мельницы, а отношение длины L барабана мельницы к ее диаметру = (1-K2) где K - отношение диаметра загрузочного и разгрузочного отверстий к диаметру барабана. Выбор отношения длины L барабана мельницы к его диаметру D произведен из условия обеспечения минимума площади рабочей поверхности барабана мельницы, находящейся в контакте с внутримельничной загрузкой при заданной производительности мельницы и постоянной плотности внутримельничной загрузки, а также постоянной частоте вращения барабана мельницы. Производительность B мельницы пропорциональна мощности N, передаваемой внутримельничной загрузке и равна B = 3,6 где - измельчаемость, S - удельная поверхность. Мощность N, передаваемая внутримельничной загрузке равна N=A R2,5L Sо, где A - константа; R - радиус барабана; - насыпная плотность внутримельничной загрузки; So - коэффициент передаваемой мощности. Площадь F соприкосновения рабочей поверхности барабана мельницы с внутримельничной загрузкой F = 2R2(1-K2) + 2RL, где K = ; R1 - радиус внешнего слоя загрузки барабана, соприкасающийся с футеровкой крышек барабана. Радиус R1 внешнего слоя загрузки барабана определяется исходя из требуемого коэффициента заполнения мельницы мелющими телами и условия невыпадения последних через загрузочное и разгрузочное отверстия барабана, которые равны между собой. Условие невыпадения мелющих тел в разгрузочное и загрузочное отверстия барабана приводит к равенству (в пределе) радиуса R1 и радиусов этих отверстий. Зависимость между радиусом R1 внешнего слоя и степенью заполнения определяется по известной формуле Канторовича - Осецкого, что в свою очередь, определяет диаметр (радиус разгрузочного и загрузочного отверстий в соотношении 0,85-0,47 от внутреннего диаметра (радиуса) барабана соответственно. Находят такие значения R и L , при которых рабочая площадь F внутренней поверхности барабана достигает минимума при следующем ограничении:R 2,5L = C - const . Решения находят с помощью метода Лагранжа, для чего формируют функцию Лагранжа
Ф = 2R2(1-K2) + 2RL - (R2,5 - C), где - множитель Лагранжа. Берут частные производные от функции Лагранжа , и и, приравняв их к нулю, получают систему уравнений
-2,5R1,5L= 0;
Решая эту систему относительно R и L, из второго уравнения получают
R = подставив значение R в первое уравнение, имеют
L = (1-K2)
Учитывая, что диаметр D барабана 2R и поделив L на D, получают
= (1-K2)
Таким образом получают строгое доказательство оптимальности отношения длины барабана мельницы к ее диаметру, исходя из минимума рабочей поверхности барабана. Исходя из этого решения отношение длины барабана к его диаметру может принимать значение 0,16-0,52 для мельниц с отверстиями в торцовых стенках и 2/3 = 0,666666 точно для барабанных мельниц периодического действия без отверстий в торцовых стенках. На чертеже показана предлагаемая мельница. Мельница состоит из барабана 1, заполненного мелющими телами 2, загрузочного 3 и разгрузочного 4 отверстий. Измельчаемый материал поступает во вращающийся барабан 1 мельницы через загрузочное отверстие 3, измельчается мелющими телами 2 и выходит через разгрузочное отверстие 4. Разработка экспериментального образца барабанной мельницы МБ 337/175 с оптимальным отношением длины барабана к ее диаметру показала, что ее реализация позволяет сократить объем барабана на 43%, уменьшить площадь футеруемой поверхности барабана на 38%, уменьшить вес мелющих тел на 4,5% и снизить металлоемкость на 36% по сравнению с серийно выпускаемой мельницей равной производительности ШБМ 287/410 Сызранского турбостроительного завода.
Формула изобретения
где L - длина барабана мельницы;
D - диаметр барабана мельницы;
K - отношение диаметра разгрузочного и загрузочного отверстий к диаметру барабана.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к установкам для получения порошковых материалов для изготовления постоянных магнитов с редкоземельными металлами, и может быть использовано в электронной, радиотехнической и других отраслях промышленности
Мелющее тело // 2024312
Барабанная мельница // 2024311
Шаровая мельница // 2023511
Изобретение относится к области тонкого измельчения материалов, а именно для получения силикатных, керамических и других вяжущих суспензий, и может быть использовано в промышленности строительных материалов, металлургической промышленности при приготовлении связующего, используемого для изготовления строительных материалов и огнеупоров
Устройство для измельчения // 2023510
Изобретение относится к производству мягких строительных материалов (например, мел, глина) сухим и мокрым способами, конкретнее к технике их измельчения
Футеровка барабанной мельницы // 2021022
Изобретение относится к измельчительному оборудованию и может быть использовано для барабанных мельниц
Шаровая мельница // 2021021
Изобретение относится к барабанным шаровым мельницам и может быть наиболее широко использовано на обогатительных фабриках и цементных заводах
Решетка барабанной мельницы // 2021020
Барабанная мельница // 2021019
Изобретение относится к технике измельчения и может быть использовано в промстройматериалах
Рабочий цилиндр бисерной мельницы // 2021018
Изобретение относится к средствам измельчения пастообразных материалов, в частности красок и может быть использовано в конструкциях шаровых (бисерных) мельниц, предназначенных для изготовления красок путем измельчения и смешивания их компонентов
Центробежная мельница // 2100081
Изобретение относится к технике тонкого измельчения, активации и микрокапсуляции дисперсных материалов и может быть использовано в строительной, химической, металлургической, фармацевтической парфюмерной и других отраслях промышленности для получения тонкодисперсных порошков, а также микрокапсулированных оболочковых композитов
Способ переработки материалов // 2104787
Изобретение относится к области горнорудной промышленности, в частности к измельчению различных материалов, и может быть использовано при измельчении рудного и нерудного сырья
Футеровка // 2105610
Изобретение относится к конструктивным злементам устройств для дробления, измельчения и транспортирования минерального сырья и может быть использовано в горнообогатительной, строительной, химической и других отраслях промышленности
Изобретение относится к области строительных материалов, конкретнее к производству вяжущих растворов, применяемых для изготовления строительных изделий
Мельница // 2107547
Изобретение относится к технике измельчения и может быть использовано в металлургической, строительной и химической промышленности
Изобретение относится к средству для перетира пигмента и наполнителя и к способу перетира пигмента и наполнителя
Бронефутеровка барабанной мельницы // 2112599
Изобретение относится к футеровкам цилиндрической части барабанных мельниц и может быть использовано в горно-обогатительной, энергетической, строительной и химической отраслях промышленности для подготовки сырья
Центробежная мельница // 2119822
Шаровая мельница для измельчения алюминия // 2121876