Мелющее тело

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<о801881

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 290978 (21)2670363/29-33 (51)М. Кл.з

В 02 С 17/20 с присоединением заявки Йо—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070281. Бюллетень 11о 5

Дата опубликования описания 070281 (53} УДК621. 926. Ь (088.8) (.

Государственный всесоюзный институт по проектировани и научно-исследовательским работам "ЮЖГИПРОЦЕМЕНТ" (71) Заявитель (54) МЕЛЮЩЕЕ ТЕЛО

Изобретение относится к технике измельчения различных материалов и может быть использовано в цементной, горнообогатительной и других отраслях промышленности, где применяются мельницы, загружаемые мелющими телами.

Известны мелющие тела различной форти, В настоящее время в качестве мелющих тел в трубных мельницах используются мелющие тела шарообраз.Ной формы (шары) и цилиндрической формы (цильпебс) (1).

Мелющие тела шарообразной формы помещаются в первой камере двухкамер- 15 ной трубной мельницы, где происхо.дит грубое измельчение материала.

Мелющая загрузка первой камеры состоит из шаров различных диаметров (с уменьшением величины частиц материала по длине мельницы диаметр шаров уменьшается). Поскольку с уменьшением частиц диаметр шаров уменьшается, уменьшается и сила удара, в то время, как ее надо увеличить.

С другой стороны, увеличивать силу удара за счет увеличения диаметра шара нецелесообразно, так как в этом случае под шар попадает большее количество частиц материала и тем самым снижается удельная сила удара, приходящаяся на отдельно взятую частицу.

Известна конструкция мелющего тела, имеющая эллипсоидальную форму(2j.

Конструкция шаров такой форьы работает преимущественно в каскадном режиме и применяется для тонкого измельчения материала. Использование эллипсоидальной формы шаров для грубого измельчения материала нецелесообразно, так как не обеспечивается контакта с измельчаеьым материалом по малому радиусу мелющего тела.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является мелющее тело, содержащее выпуклые и .вогнутые участки (3).

Указанная конструкция позволяет увеличить количество мелющих тел при той же степени заполнения за счет более компактной упаковки.

Контуры мелющего тела (особенно вогнутых частей) не обеспечивают контакта с минимальным числом частиц, что уменьшает силу удара на отдельную частицу материала и снижает эффективность измельчения. Предложенная форма тела при износе не сохраняет ,стабильности соотношения радиуса вог801881 — а, S0 нутых и выпуклых частей мелющего тела, что не обеспечивает постоянной эффективности измельчающей способности .

Цель изобретения — повышение разрушающей способности и увеличение иэносостойкости мелющего тела. $

Это достигается тем, что в извест-. ном мелкщем теле, содержащем выпуклые и вогнутые участки, мелющее тело имеет форму, образованную от пересечения поверхностей вращения двух зер- 10 кальных вогнутых участков логарифмической спирали радиусом Я =12,18, где Ч изменяется от E/8 до

9 %/32, причем ось вращения.нерпендикулярна к линии отсчета угла и удалена от точки /=12 18 8 где пересекаются два зеркальных вогнутых участка логарифмической спирали, на расстояние, равное половине диаметра средневзвешенного шара, а точка p = 12, 18 соединена с осью 20 фЙ/ 2 вращения участком окружности радиусом, равным перпендикуляру, опущенному из этой точки на ось вращения.

Выбор форьы мелющего тела, постро-. енного переменным радиусом 2S

=12,18 ®, имеет форму отрезка логарифмической спирали.

Применение в качестве образующей мелющего тела логарифмической спирали основано на ее свойстве пересекать все свои радиусы-векторы .под одним и тем же углом. Это свойство способствует образованию поверхности равного износа. . Уравнение логарифмической спирали в полярной системе координат где а — произвольное положительное . число

4 — угол, образованный радиусомв ект ором.

Угол,О (см. фиг. 1) зависит от параметра а:

tg /ц 1/ (па Щ или cia О

Из условия минимальног.-, износа величина угла 0 не должна превышать угла трения Q, Î < Ч . (Для кЛинкера Ч = 22 ). Тогда

= е "

Дл" клинкера,, 1г а.= 6 = 12,18. $$

Применительно к помолу цементного клинкера Д = 12,18

Выбор участка логарифмической спирали ограниченного интервала Ч от gp

/8 до 9 1 /32 основывается на следующем. Для сохранения массы нового мелющего тела, приближающейся к массе средневзвешенного шара эквивалентной шаровой загрузки, малая $5 ось тела АА принимается равной диаметру средневзвешенного шара эквивалентной шаровой загрузки и большая ось ВВ - равной 1,7-;1,9 от диаметра средневзвешенного шара. Это условие и выполняется при указанном интервале Ч ..

На чертеже:показано построение предложенной конструкции мелющего тела.

Величина 8 равна 1/2 диаметра средневзвешенного шара эквивалентной шаровой загрузки (70-73 мм), а общая длина тела составляет 3-4 6 . Радиус округления у вершин тела R paWev не более, чем трем диаметрам средневзвешенной частицы материала (4-5 мм) . Это объясняется следующим.

Анализ условий контакта мелющего тела с частицами измельчаемого материала показывает, что благодаря различию в прочности части клинкера разных размеров, учитывая изменения площади поперечных сечений частиц материала, сила, необходимая для разрушения од-, ной частицы диаметром 1; 3 и 6 мм, в.среднем одинакова и составляет около 10 кг/мм. Такая сила должна приходиться на каждую отдельную частицу.

Поэтому форма мелющего тела должна обеспечивать полный контакт его только с минимальным количеством частиц.

Графический анализ поверхностей контакта показывает, что для рассматри.ваемого диапазона частиц 1-6 мм такое условие выполнимо, если частицы будут сопрягаться с поверхностью определенной кривизны поверхности контакта мелющего тела, а именно, радиус которой 4-5 мм. В связи с этим ударная поверхность предлагаемой конструкции тела имеет радиус скругления 4-5 мм.

Так как для частиц размером 1-6 мм необходима одинаковая разрушающая сила прн помоле, а форма предложенногЬ мелющего тела обеспечивает полный контакт ее только с минимальным числом частиц, то отпадает необходимость загрузки камер мельниц грубого помола мелющими телами различных типоразмеров, т.е. ликвидируется необходимость изготовления различных размеров мелющих тел и классификация их в мельнице, что является преимуществом предложенной конструкции мелющих тел.

Поскольку форма мелющего тела представляет собой часть поверхности, полученную от вращения участка логарифмической спирали AB (см. фиг. 1), фигура такой формы обладает свойством не изменять своего профиля при изнашивании, радиус скругления должен быть постоянным эа время всего срока службы мелющего тела.

Мелющее тело состоит из вогнутых 1 и выпуклых 2 участков.

801881

Размер мелющего тела в поперечнике равей диаметру средневзвешенного шара э агруз ки (70-75 мм) .

Известно,что даже идентичные образцы однородных материалов могут быть разрушены ударами различных .видов таким образом, что способ разрушения, форма частиц и степень их измельчения будут совершенно различны.

Так как под проекцию вершины мелющего тела попадает небольшое количество частиц материала (поскольку радиус скругления вершины в .несколько раз меньше радиуса эквивалентного шара), возрастает удельная сила удара, что способствует повышению эффек- 15 тивности измельчения.

Траектория падения мелющих тел должна быть такой, чтобы удар мелющего тела передавался на частицы измельчаемого материала только участ- 2О ком мелющего тела с радиусом закругления 3 мм, т.е. одной из вершин мелющего тела, что достигается подбором соответствующего режима работы (за счет выбора профиля футеровки и числа оборотов).

Практически целесообразно все мелющие тела данной конструкции изготовлять одинакового размера (и веса) из расчета силы удара, необходимого для разрушения наиболее прочных час- Зо тиц. Тогда более крупные частицы будут разрушаться более легко, так как имеют меньшую прочность. Таким образом, благодаря конструктивным особенностям предлагаемых мелющих 35 тел отпадает необходимость в классификации мелющих тел по крупности по длине мельницы, и число типоразмеров мелющих тел снижается до одного.

Работа мельницы с мелющими телами предложенной конструкции происходит следующим образом.

Мелющие тела поднимаются на необходимую величину при вращении барабана мельницы и падают вниз по траекто риям, -аналогичным траекториям падения шаров в действующих в настоящее время мельницах. При этом болыаая ось мелющего тела должна быть параллельной траектории падения эквивалентного шара. Тогда при встрече с частица- 5 ми иэмельчаемого материала, в связи с небольшой длиной участка контакта (определяемой радиусом скругления вершины мелющего тела и размерами части), число попадающих под удар частиц 55 значительно меньше, чем в случае конт акт а их с шаром. Благодаря этому сила удара, приходящаяся на отдельную частицу, соответственно увеличивается, что интенсифицирует процесс разрушения частиц.

Определенное положение мелющего тела во время его падения достигается за счет соответствующего подбора числа оборотов и профиля футеровки.

Применение мелющих тел предложенной конструкции увеличивает силу удара, приходящуюся на отдельную частицу, и интенсифицирует процесс поьюла футеровки. Так как мелющее тело выполнено в форме вращения участков логарифмической спирали, т.е. поверхности, обладающей свойством изнашиваться без изменения своего профиля. радиус скругления их постоянен.

Предложенная конструкция мелющего тела позволяет увеличить эффективность помола на 8-10%.

Формула изобретения

Мелющее тело преимущественно для трубных мельниц, содержащее выпуклые и вогнутые участки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения разрушающей способности и увеличения его износостойкости, мелющее тело имеет форму„образованную от пересечения поверхностей вращения двух зеркальных вогнутых участков логариф; мической спирали радиусом g = 12,18, где 1 изменяется от R/S до 9 % /32, причем ось вращения перпендикулярна к линии отсчета угла Ч и удалена от точки P = 12,18 где пересекаЖ/В ются два зеркальных вогнутых участка логарифмической спирали, на расстояние, равное половине диаметра средневзвешенного шара, а точка

12,18 " соединена с осью вращения участком окружности радиусом, равным перпендикуляру, опущенному из этой точки на ось вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Банит Ф.Г. и др. Механическое оборудование цементных заводов, М., 1975, с. 102-103.

2. Дешко Ю. И. н др. Иэмельчение материалов в цементной промышленности, N., 1966, с. 111-112, 3. Патент Франции Р 2062716, кл.. В 02 С 17/00, 1970.

801881

Составитель Н.Дибина

Техред М. Рейвес Корректор С.Шекмар

Редактор Т. Клюкина

Заказ

Филиал ПИИ "Патент", r. Ужгород, ул. Про ктн«в, 4

10196/7 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/!