EP1279438A1 - Lifting element for rotating grinder and grinder priviude with such elements - Google Patents

Lifting element for rotating grinder and grinder priviude with such elements Download PDF

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EP1279438A1
EP1279438A1 EP01202830A EP01202830A EP1279438A1 EP 1279438 A1 EP1279438 A1 EP 1279438A1 EP 01202830 A EP01202830 A EP 01202830A EP 01202830 A EP01202830 A EP 01202830A EP 1279438 A1 EP1279438 A1 EP 1279438A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lifting element
plates
lifting
mill
base
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01202830A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gianni Cauzzo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magotteaux International SA
Original Assignee
Magotteaux International SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Magotteaux International SA filed Critical Magotteaux International SA
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Publication of EP1279438A1 publication Critical patent/EP1279438A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18Details
    • B02C17/22Lining for containers
    • B02C17/225Lining for containers using rubber or elastomeric material

Definitions

  • the present invention relates to a composite lifting element intended to form part of the interior shielding of a rotary horizontal mill comprising an elastomer or rubber base provided with means for being fixed on the interior surface of the cylindrical shell of the mill and parts thereof. wear integral with said base.
  • the invention further relates to a rotary mill equipped with such lifting elements.
  • These lifting elements are used to raise and stir the load of the mill during the rotation of the latter.
  • These shredders can be of the FAG (Full Autogenous Grinding) type in which self-shredding takes place under the effect of impacts and friction between the particles and pieces of material to be shredded.
  • the crushers can also be of the SAG (Semi-Autogenous Grinding) type which contain a crushing load which can consist of steel balls weighing up to about 9 kg and which are used for crushing the material under the effect of shocks and friction. It is also possible to use such lifting elements in conventional tubular mills (tube mills) intended for coarse grinding and using grinding machines of diameter up to 100 mm.
  • this shield does not allow sudden variations in the height of the elements, but only admits gradual variations, which reduces the lifting capacity and results in a larger bulk of the shield in the grinding chamber, thus reducing the throughput of the mill.
  • the large dimensions of the bars make them fragile after a little wear, which leads to a risk of deformation and breakage of the plates. This type of shielding has also remained at the testing stage.
  • US Patent 4,448,681 proposes composite lifting elements comprising an elastomer base or base and the leading face of which is responsible for entraining the material, consists of a wear plate fixed to the elastomer base. Since the entire surface of these plates is exposed to the impact of the balls and the material to be ground and these plates are supported flat on an elastomer block, these plates risk being quickly broken if they are made of cast iron or steel high hardness. In addition, since these plates are only supported by their rear face on an elastomer base, they risk rapidly detaching from their support.
  • the object of the present invention is to provide a new lifting element with good resistance properties, both to wear and to impact, as well as a crusher equipped with such lifting elements.
  • the present invention provides a lifting element of the kind described in the preamble which is characterized in that that the wearing parts are made up of plates embedded in the material of the base and juxtaposed alternately with interposed layers of the material of the base in a diametrical plane of the mill so that the field side of all the plates defines at least the leading face of the lifting element seen in the direction of rotation of the mill.
  • each lifting element preferably forms an acute angle ⁇ with an axial plane of the mill. This angle can be adapted to the working conditions of the mill.
  • the plates may be in the form of a parallelogram, one longitudinal side of which is on the leading face of the element and one transverse side of which is at the head of the lifting element.
  • the plates can be trapezoid-shaped, the two inclined sides of which respectively define the front face and the rear face of the lifting element, while the small base defines the head of the lifting element.
  • the lifting element has a symmetrical shape relative to an axial plane of the mill and allows it to rotate in both directions.
  • All exposed sides of the wear pads are preferably slightly protruding from the elastomeric material of the support to thereby define grooves which, during operation of the mill, fill with ground material and thereby protect the elastomeric material of the wear base.
  • To promote the self-protection of the rubber or of the elastomer it is possible to provide, on the lateral faces of the plates, lugs, bosses or ribs of different shapes to slow down the sliding of the ground material between the metal plates and thus to promote the formation of pockets which, when filled with material, will retard the wear of the rubber or the elastomer.
  • the profile of the lifter in particular its radial height and the inclination ⁇ of its leading face, can be adapted to all grinding requirements, this as well in grinders of the FAG type as those of the SAG type.
  • a double lifting element which has a main lifting part which is followed, seen in the direction of rotation of the grinder, a boss which also consists of an elastomeric material in which are embedded wear pads oriented in the same direction as the pads of the main lifting part.
  • the lifting element shown in Figure 1 generally has a section in the shape of a "shoe" facing front to back with a radial lifting part 10 followed by a foot 12 of shallower depth and forming the transition between the lifting part 10 and the following lifting element.
  • the lifting element comprises known means 14, for example a T-shaped groove, for being fixed on the inner surface of the cylindrical shell of a rotary mill. This lifting element will rotate with the crusher, seen in Figure 1, from right to left, that is to say that the left flank is the leading face 16 which drives and lifts the material during rotation of the crusher.
  • the lifting element consists of a base 18 made of elastomeric material or rubber and a series of wear pads 20 which define the attack surface 16 and the head 22 of the lifting element. These plates are arranged in the field in the base 18 and the majority of their surface is secured to the mass of the base 18.
  • the leading face 16 forms an angle ⁇ with an axial plane of the mill or with the vertical on the drawing board.
  • This angle can vary depending on the type of mill and determines the degree of lifting. The smaller the angle ⁇ , the greater the lifting. As a general rule, this angle can be between -10 ° (attack surface tilted forward) and around 45 °.
  • each plate 20 emerges slightly from the base 18 to define, on the attack surface 16 and the head 22, grooves between the adjacent plates.
  • these grooves are filled with material to thus ensure self-protection of the elastomer against wear. Due to the faster wear of the rubber, these grooves are maintained throughout the service life of the lifting element.
  • the composite lifting elements according to the invention make it possible to provide wear pads 20 made of a much harder alloy, therefore more resistant to wear, without risk of breakage in service. These are in particular alloys of the martensitic type treated with a hardness of 50 to 53 RC or alloys of the cast iron type with high chromium treated with a hardness of 60 to 66 RC. These last two types of alloys have wear resistance characteristics significantly superior to those of the low alloy alloy commonly used for this kind of applications.
  • Shield for a SAG type crusher rotating at 70% of the critical speed that is to say the speed at which centrifugation of the load of the crusher occurs.
  • the lifting of the material to be ground and the grinding balls does not reach a critical level at which a projection occurs.
  • the lifting is not critical, we can improve the grinding efficiency by choosing a low angle ⁇ of 10 ° without fear of dangerous projections of the material or balls on the shielding.
  • this composite shield Compared to a conventional 350 HB steel shield commonly used, this composite shield will have a lifespan on the order of two to three times greater than conventional shielding.
  • FIG. 1b shows a variant of the embodiment of FIG. 1.
  • the plates 20b have the shape of a trapezoid by example a regular trapezoid where the inclined sides respectively define the attack face 16 and the rear face of the lifting element.
  • the plates 20b therefore extending across the entire thickness of the base.
  • FIG. 2 shows a lifting element suitable for a crusher that can rotate in both directions.
  • This lifting element is, in fact, double that shown in FIG. 1. It has a median plane of symmetry and an elastomer base 28 with a radial central lifting part 30 and two lateral feet, 32, 34. Next the direction of rotation of the mill is either the left flank or the right flank of the lifting part 30 which forms the attack surface.
  • the central part 30 has a trapezoidal section and consists of a juxtaposition of trapezoidal wear plates 36 and layers of elastomeric material of the base 28.
  • the inclined sides of the plates define the attack surface of the lift, while the small bases define the head of the lift element.
  • Figure 3 shows an embodiment of a lifting element suitable for a large diameter grinder, greater than 10 meters for example.
  • a lifting element like that of Figure 1 would become too bulky and lose its advantages in terms of weight.
  • a lifting element such as that of FIG. 3, which is a double element. It comprises a main front lifting part 40 which is similar to the lifting element of FIG. 1 with an elastomer base and wear pads juxtaposed in a diametrical plane.
  • the elastomer base is extended rearwards by a longer foot 42.
  • This foot 42 is provided, on its surface, with a boss 44 anchored in the mass of the foot 42 and constituted, like the teaching of the present invention, of alternating wear pads and elastomer layers juxtaposed in the diametrical direction.
  • FIG. 4 shows another variant of the embodiment of FIG. 1 in which the base 18 has on the rear face, that is to say the face opposite to the leading face 16, a longitudinal notch 46.
  • the base made of elastomer 18 is subjected to a rearward bending when it enters the grinding load, which causes a risk of rupture by fatigue at the base of the rear face of the lifting element due to the lack of compressibility rubber or possibly elastomer.
  • FIGS. 5 to 7 illustrate two embodiments of wear pads with protuberances or lateral projections intended to favor the filling of the pockets which are formed between the pads with crushed material to thereby ensure self-protection of the base.
  • FIGS. 5a and 5b show plates 20a, the two lateral faces of which are provided with bosses 52.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)

Abstract

The lifting element comprises an elastomer or rubber base (18) with a fastening (14) for attaching it to the inner cylindrical surface of the grinder, and wear plates (20) embedded in the base and alternating with layers of the base's material. The plates are trapezoid in shape and positioned to present attack faces (16) that form an acute angle with the grinder's axial plane, the size of the angle being a function of the grinder's operation.

Description

La présente invention concerne un élément de relevage composite destiné à faire partie du blindage intérieur d'un broyeur horizontal rotatif comprenant un socle en élastomère ou caoutchouc pourvu de moyens pour être fixé sur la surface intérieure de la virole cylindrique du broyeur et des pièces d'usure solidaires dudit socle. L'invention concerne, par ailleurs, un broyeur rotatif équipé de tels éléments de relevage.The present invention relates to a composite lifting element intended to form part of the interior shielding of a rotary horizontal mill comprising an elastomer or rubber base provided with means for being fixed on the interior surface of the cylindrical shell of the mill and parts thereof. wear integral with said base. The invention further relates to a rotary mill equipped with such lifting elements.

Ces éléments de relevage servent à relever et à brasser la charge du broyeur lors de la rotation de celui-ci. Ces broyeurs peuvent être du type FAG (Full Autogenous Grinding) dans lesquels se produit un auto-broyage sous l'effet des chocs et frottements entre les particules et morceaux de matière à broyer. Les broyeurs peuvent également être du type SAG (Semi-Autogenous Grinding) qui contiennent une charge broyante pouvant être constituée de boulets en acier d'un poids jusqu'à environ 9 kg et qui servent au broyage de la matière sous l'effet de chocs et du frottement. On peut aussi utiliser de tels éléments de relevage dans des broyeurs tubulaires classiques (tube mills) destinés au broyage grossier et utilisant des engins broyants de diamètre allant jusqu'à 100 mm.These lifting elements are used to raise and stir the load of the mill during the rotation of the latter. These shredders can be of the FAG (Full Autogenous Grinding) type in which self-shredding takes place under the effect of impacts and friction between the particles and pieces of material to be shredded. The crushers can also be of the SAG (Semi-Autogenous Grinding) type which contain a crushing load which can consist of steel balls weighing up to about 9 kg and which are used for crushing the material under the effect of shocks and friction. It is also possible to use such lifting elements in conventional tubular mills (tube mills) intended for coarse grinding and using grinding machines of diameter up to 100 mm.

Tous ces broyeurs sont notamment utilisés dans des applications de broyage en voie humide et particulièrement dans l'industrie minière.All these grinders are used in particular in wet grinding applications and particularly in the mining industry.

Il est évident que ces éléments de relevage sont exposés à d'énormes sollicitations de chocs et d'usure par abrasion et frottements. Or, les propriétés de résistance à ces différents types de sollicitation ne sont pas conciliables. Les releveurs en fonte fortement alliée ont, certes, une bonne résistance à l'abrasion, mais ne peuvent pas être utilisés car ils ne résistent pas aux chocs occasionnés par la matière à broyer et/ou la charge broyante. En revanche, l'acier, qui est plus ductile, résiste généralement bien à la casse occasionnée par les chocs, mais son taux d'usure reste important, car, même durci, la structure métallurgique ne contient pas ou très peu de carbures, comme c'est le cas pour les fontes au chrome par exemple.It is obvious that these lifting elements are exposed to enormous stresses of impact and wear by abrasion and friction. However, the resistance properties to these different types of stress cannot be reconciled. The high-alloy cast iron lifters certainly have good abrasion resistance, but cannot be used because they do not withstand the shocks caused by the material to be ground and / or the grinding load. On the other hand, the steel, which is more ductile, generally resists well to breakage caused by shocks, but its rate of wear remains important, because, even hardened, the metallurgical structure contains little or no carbides, as this is the case for chrome irons for example.

Les éléments de relevage réalisés entièrement en fonte ou en acier ont, en outre, l'inconvénient de leur poids élevé et celui de dégager et de transmettre beaucoup de bruit pendant l'opération de broyage.The lifting elements made entirely of cast iron or steel have, in addition, the disadvantage of their high weight and that of giving off and transmitting a lot of noise during the grinding operation.

Ces derniers inconvénients sont sensiblement atténués par les éléments de relevage proposés par le brevet US 4,402,465 et qui sont en caoutchouc. Le caoutchouc a, en outre, l'avantage d'offrir la meilleure résistance aux chocs et à la casse. Les pièces proposées par ce document ne permettent toutefois pas de résoudre le problème de l'usure.These latter drawbacks are considerably reduced by the lifting elements proposed by US patent 4,402,465 and which are made of rubber. Rubber also has the advantage of offering better resistance to impact and breakage. The parts offered by this document do not, however, solve the problem of wear.

Le brevet US 3,804,346 a tenté de trouver un compromis avec un blindage constitué d'une alternance de barres d'acier et de bandes de caoutchouc. Ce type de blindage ne résout toutefois pas le problème de l'usure car il utilise des aciers laminés et non des fontes ou aciers à haute dureté.US Patent 3,804,346 tried to find a compromise with a shield consisting of alternating steel bars and rubber bands. However, this type of shield does not solve the problem of wear because it uses rolled steels and not cast iron or high hardness steels.

Du point de vue profil, ce blindage ne permet pas de variations brutales de la hauteur des éléments, mais n'admet que des variations progressives, ce qui réduit la capacité de relevage et entraîne un encombrement plus grand du blindage dans la chambre de broyage, diminuant ainsi le débit du broyeur. Enfin, les grandes dimensions des barres les rendent fragiles après un peu d'usure, ce qui entraîne un risque de déformation et de casse des plaques. Ce type de blindage est d'ailleurs resté au stade des essais.From the profile point of view, this shield does not allow sudden variations in the height of the elements, but only admits gradual variations, which reduces the lifting capacity and results in a larger bulk of the shield in the grinding chamber, thus reducing the throughput of the mill. Finally, the large dimensions of the bars make them fragile after a little wear, which leads to a risk of deformation and breakage of the plates. This type of shielding has also remained at the testing stage.

Le brevet US 4,448,681 propose des éléments de relevage composites comprenant une base ou socle en élastomère et dont la face d'attaque, qui est chargée d'entraîner la matière, est constituée d'une plaque d'usure fixée sur le socle en élastomère. Étant donné que toute la surface de ces plaques est exposée aux chocs des boulets et de la matière à broyer et que ces plaques sont supportées à plat sur un bloc élastomère, ces plaques risquent d'être rapidement cassées si elles sont réalisées en fonte ou acier à haute dureté. En outre, étant donné que ces plaques ne sont soutenues que par leur face arrière sur une base élastomère, elles risquent de se désolidariser rapidement de leur support.US Patent 4,448,681 proposes composite lifting elements comprising an elastomer base or base and the leading face of which is responsible for entraining the material, consists of a wear plate fixed to the elastomer base. Since the entire surface of these plates is exposed to the impact of the balls and the material to be ground and these plates are supported flat on an elastomer block, these plates risk being quickly broken if they are made of cast iron or steel high hardness. In addition, since these plates are only supported by their rear face on an elastomer base, they risk rapidly detaching from their support.

Le but de la présente invention est de prévoir un nouvel élément de relevage avec de bonnes propriétés de résistance, à la fois à l'usure et aux chocs, ainsi qu'un broyeur équipé de tels éléments de relevage.The object of the present invention is to provide a new lifting element with good resistance properties, both to wear and to impact, as well as a crusher equipped with such lifting elements.

Pour atteindre cet objectif, la présente invention propose un élément de relevage du genre décrit dans le préambule qui est caractérisé en ce que les pièces d'usure sont constituées de plaquettes noyées dans la matière du socle et juxtaposées en alternance avec des couches interposées de la matière du socle dans un plan diamétral du broyeur de manière à ce que le côté champ de l'ensemble des plaquettes définisse au moins la face d'attaque de l'élément de relevage vu dans le sens de rotation du broyeur.To achieve this objective, the present invention provides a lifting element of the kind described in the preamble which is characterized in that that the wearing parts are made up of plates embedded in the material of the base and juxtaposed alternately with interposed layers of the material of the base in a diametrical plane of the mill so that the field side of all the plates defines at least the leading face of the lifting element seen in the direction of rotation of the mill.

La face d'attaque de chaque élément de relevage fait, de préférence, un angle aigu α avec un plan axial du broyeur. Cet angle peut être adapté aux conditions de travail du broyeur.The leading face of each lifting element preferably forms an acute angle α with an axial plane of the mill. This angle can be adapted to the working conditions of the mill.

Les plaquettes peuvent être en forme de parallélogramme dont un côté longitudinal se trouve sur la face d'attaque de l'élément et dont un côté transversal se trouve à la tête de l'élément de relevage.The plates may be in the form of a parallelogram, one longitudinal side of which is on the leading face of the element and one transverse side of which is at the head of the lifting element.

Selon un autre mode de réalisation, les plaquettes peuvent être en forme de trapèze dont les deux côtés inclinés définissent respectivement la face avant et la face arrière de l'élément de relevage, tandis que la petite base définit la tête de l'élément de relevage. Dans ce cas, l'élément de relevage a une forme symétrique par rapport à un plan axial du broyeur et permet à celui-ci de tourner dans les deux sens.According to another embodiment, the plates can be trapezoid-shaped, the two inclined sides of which respectively define the front face and the rear face of the lifting element, while the small base defines the head of the lifting element. . In this case, the lifting element has a symmetrical shape relative to an axial plane of the mill and allows it to rotate in both directions.

Tous les côtés exposés des plaquettes d'usure sont, de préférence, légèrement en saillie par rapport à la matière élastomère du support pour définir, ainsi, des rainures, qui, pendant le fonctionnement du broyeur, se remplissent de matière broyée et protègent ainsi la matière élastomère du socle de l'usure. Pour favoriser l'autoprotection du caoutchouc ou de l'élastomère, il est possible de prévoir sur les faces latérales des plaquettes des ergots, bossages ou nervures de différentes formes pour freiner le glissement de la matière broyée entre les plaquettes métalliques et pour favoriser ainsi la formation de poches qui en se garnissant de matière retarderont l'usure du caoutchouc ou de l'élastomère.All exposed sides of the wear pads are preferably slightly protruding from the elastomeric material of the support to thereby define grooves which, during operation of the mill, fill with ground material and thereby protect the elastomeric material of the wear base. To promote the self-protection of the rubber or of the elastomer, it is possible to provide, on the lateral faces of the plates, lugs, bosses or ribs of different shapes to slow down the sliding of the ground material between the metal plates and thus to promote the formation of pockets which, when filled with material, will retard the wear of the rubber or the elastomer.

Étant donné que les plaquettes attaquent la charge par leur côté champ et qu'elles présentent une surface réduite aux sollicitations de chocs, elles ont une bien meilleure résistance aux chocs et à la casse que les plaquettes disposées à plat. Ces plaquettes peuvent donc être réalisées sans problème en fonte ou acier à haute dureté (> 50 Rc), ce qui améliore leur résistance à l'usure.Since the inserts attack the load from their field side and they have a reduced surface to impact stresses, they have a much better resistance to impact and breakage than the inserts laid flat. These plates can therefore be produced without problem in cast iron or high hardness steel (> 50 Rc), which improves their resistance to wear.

Cette disposition dans une direction perpendiculaire par rapport aux solutions connues permet une plus grande surface de jonction entre les plaquettes et le support élastomère. Ceci diminue les risques d'une désolidarisation des plaquettes en service et assure une meilleure répartition des efforts dans le support élastomère.This arrangement in a direction perpendicular to the known solutions allows a greater junction surface between the pads and the elastomeric support. This reduces the risk of disconnection of the pads in service and ensures a better distribution of the forces in the elastomer support.

Le profil du releveur, notamment sa hauteur radiale et l'inclinaison α de sa face d'attaque, peuvent être adaptées à tous les impératifs de broyage, ceci aussi bien dans les broyeurs du type FAG que ceux du type SAG.The profile of the lifter, in particular its radial height and the inclination α of its leading face, can be adapted to all grinding requirements, this as well in grinders of the FAG type as those of the SAG type.

Dans un broyeur de grand diamètre, il peut s'avérer utile, pour ne pas devoir surdimensionner l'élément de relevage, de prévoir un double élément de relevage qui comporte une partie de relevage principale qui est suivie, vu dans le sens de rotation du broyeur, d'un bossage qui est également constitué d'une matière élastomère dans laquelle sont noyées des plaquettes d'usure orientées dans le même sens que les plaquettes de la partie de relevage principale.In a large diameter shredder, it may be useful, in order not to oversize the lifting element, to provide a double lifting element which has a main lifting part which is followed, seen in the direction of rotation of the grinder, a boss which also consists of an elastomeric material in which are embedded wear pads oriented in the same direction as the pads of the main lifting part.

D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous de plusieurs modes de réalisation présentés, à titre d'illustration, en référence aux dessins dans lesquels :

  • la figure 1 est une coupe transversale à travers un premier mode de réalisation d'un élément de relevage selon la présente invention ;
  • la figure 1a est une vue plongeante partielle sur l'élément de la figure 1 ;
  • la figure 1b est une variante du mode de réalisation de la figure 1 ;
  • la figure 2 est une coupe transversale à travers un deuxième mode de réalisation d'un élément de relevage selon la présente invention ;
  • la figure 3 est une coupe transversale à travers un troisième mode de réalisation d'un élément de relevage selon la présente invention
  • la figure 4 est une autre variante du mode de réalisation de la figure 1.
  • les figures 5a et 5b sont respectivement des vues de face et de côté d'un premier mode de réalisation de plaquettes d'usure avec des protubérances latérales pour freiner le glissement de la matière.
  • les figures 6a et 6b sont respectivement des vues de face et de côté d'un second mode de réalisation de plaquettes d'usure avec des protubérances latérales pour freiner le glissement de la matière et
  • la figure 7 est une vue de face d'un élément de relevage de plaquettes d'usure selon les figures 6a et 6b.
Other particularities and characteristics of the invention will emerge from the detailed description below of several embodiments presented, by way of illustration, with reference to the drawings in which:
  • Figure 1 is a cross section through a first embodiment of a lifting element according to the present invention;
  • Figure 1a is a partial plunging view of the element of Figure 1;
  • Figure 1b is a variant of the embodiment of Figure 1;
  • Figure 2 is a cross section through a second embodiment of a lifting element according to the present invention;
  • Figure 3 is a cross section through a third embodiment of a lifting element according to the present invention
  • FIG. 4 is another variant of the embodiment of FIG. 1.
  • Figures 5a and 5b are respectively front and side views of a first embodiment of wear pads with lateral protrusions to slow the sliding of the material.
  • FIGS. 6a and 6b are respectively front and side views of a second embodiment of wear pads with lateral protuberances to slow down the sliding of the material and
  • Figure 7 is a front view of a wear pad lifting element according to Figures 6a and 6b.

L'élément de relevage montré sur la figure 1 possède globalement une section en forme de "chaussure" tournée l'avant vers l'arrière avec une partie radiale de relevage 10 suivie d'un pied 12 de profondeur plus faible et formant la transition entre la partie de relevage 10 et l'élément de relevage suivant. L'élément de relevage comporte des moyens connus 14, par exemple une rainure en forme de T, pour être fixé sur la surface intérieure de la virole cylindrique d'un broyeur rotatif. Cet élément de relevage tournera avec le broyeur, vu sur la figure 1, de la droite vers la gauche, c'est-à-dire que le flanc gauche est la face d'attaque 16 qui entraîne et relève la matière lors de la rotation du broyeur.The lifting element shown in Figure 1 generally has a section in the shape of a "shoe" facing front to back with a radial lifting part 10 followed by a foot 12 of shallower depth and forming the transition between the lifting part 10 and the following lifting element. The lifting element comprises known means 14, for example a T-shaped groove, for being fixed on the inner surface of the cylindrical shell of a rotary mill. This lifting element will rotate with the crusher, seen in Figure 1, from right to left, that is to say that the left flank is the leading face 16 which drives and lifts the material during rotation of the crusher.

Conformément à l'invention, l'élément de relevage est constitué d'un socle 18 en matière élastomère ou en caoutchouc et d'une série de plaquettes d'usure 20 qui définissent la surface d'attaque 16 et la tête 22 de l'élément de relevage. Ces plaquettes sont disposées de champ dans le socle 18 et la majorité de leur surface est solidarisée avec la masse du socle 18.According to the invention, the lifting element consists of a base 18 made of elastomeric material or rubber and a series of wear pads 20 which define the attack surface 16 and the head 22 of the lifting element. These plates are arranged in the field in the base 18 and the majority of their surface is secured to the mass of the base 18.

La face d'attaque 16 forme un angle α avec un plan axial du broyeur ou avec la verticale sur la planche de dessins. Cet angle peut varier suivant le type de broyeur et détermine le degré de relevage. Plus l'angle α sera petit, plus important sera le relevage. En règle générale, cet angle peut être compris entre -10° (surface d'attaque inclinée vers l'avant) et environ 45°.The leading face 16 forms an angle α with an axial plane of the mill or with the vertical on the drawing board. This angle can vary depending on the type of mill and determines the degree of lifting. The smaller the angle α, the greater the lifting. As a general rule, this angle can be between -10 ° (attack surface tilted forward) and around 45 °.

Par suite de cet angle, les plaquettes 20 ont une forme de parallélogramme dont un côté longitudinal se trouve dans la face d'attaque 16 et un côté latéral dans la tête 22 de l'élément de relevage.As a result of this angle, the plates 20 have a shape of parallelogram, one longitudinal side of which is in the leading face 16 and one lateral side in the head 22 of the lifting element.

Comme on peut le constater d'après la figure 1, chaque plaquette 20 émerge légèrement du socle 18 pour définir, sur la surface d'attaque 16 et la tête 22, des rainures entre les plaquettes adjacentes. Lors de l'opération du broyeur, ces rainures se remplissent de matière pour assurer ainsi une autoprotection de l'élastomère contre l'usure. En raison de l'usure plus rapide du caoutchouc, ces rainures se maintiennent pendant toute la durée de service de l'élément de relevage. Les éléments de relevage composites selon l'invention permettent de prévoir des plaquettes d'usure 20 en alliage nettement plus dur, donc plus résistant à l'usure, sans risque de casse en service. Il s'agit notamment d'alliages du type martensitique traités à une dureté de 50 à 53 RC ou d'alliages du type fonte à haut chrome traités à une dureté de 60 à 66 RC. Ces deux derniers types d'alliages ont des caractéristiques de résistance à l'usure nettement supérieures à celles de l'alliage faiblement allié utilisé couramment pour ce genre d'applications.As can be seen from Figure 1, each plate 20 emerges slightly from the base 18 to define, on the attack surface 16 and the head 22, grooves between the adjacent plates. During the operation of the mill, these grooves are filled with material to thus ensure self-protection of the elastomer against wear. Due to the faster wear of the rubber, these grooves are maintained throughout the service life of the lifting element. The composite lifting elements according to the invention make it possible to provide wear pads 20 made of a much harder alloy, therefore more resistant to wear, without risk of breakage in service. These are in particular alloys of the martensitic type treated with a hardness of 50 to 53 RC or alloys of the cast iron type with high chromium treated with a hardness of 60 to 66 RC. These last two types of alloys have wear resistance characteristics significantly superior to those of the low alloy alloy commonly used for this kind of applications.

On va décrire à présent quelques exemples concrets de réalisation :We will now describe some concrete examples of implementation:

Exemple 1Example 1

Blindage destiné à un broyeur du type SAG tournant à 70% de la vitesse critique, c'est-à-dire la vitesse à laquelle se produit une centrifugation de la charge du broyeur. Dans un tel broyeur, le relevage de la matière à broyer et des boulets de broyage, bien qu'important, n'atteint pas de niveau critique auquel se produit une projection. On pourra utiliser par exemple des plaquettes d'une épaisseur de l'ordre de 15 à 30 mm réalisées en fonte haut chrome et ayant une dureté de maximum 66 RC. Ces plaquettes seront séparées par des lamelles de caoutchouc d'épaisseur égale entre elles et d'une dureté de 60 shores. Le relevage n'étant pas critique, on pourra améliorer l'efficacité de broyage en choisissant un angle α faible de 10° sans craindre de projections dangereuses de la matière ou des boulets sur le blindage.Shield for a SAG type crusher rotating at 70% of the critical speed, that is to say the speed at which centrifugation of the load of the crusher occurs. In such a mill, the lifting of the material to be ground and the grinding balls, although important, does not reach a critical level at which a projection occurs. We can use for example plates with a thickness of about 15 to 30 mm made of high chrome cast iron and having a hardness of maximum 66 RC. These plates will be separated by rubber strips of equal thickness between them and a hardness of 60 shores. The lifting is not critical, we can improve the grinding efficiency by choosing a low angle α of 10 ° without fear of dangerous projections of the material or balls on the shielding.

Si, en revanche, on veut privilégier la résistance à l'usure, on pourra adopter une hauteur plus élevée des éléments de relevage pour avoir plus de matière à user et un angle α plus grand pour diminuer le relevage et éviter les risques de chocs violents sur le blindage.If, on the other hand, we want to favor resistance to wear, we can adopt a higher height of the lifting elements to have more material to use and a greater angle α to reduce lifting and avoid the risk of violent shocks on the shield.

Comparé à un blindage classique en acier à 350 HB utilisé couramment, ce blindage composite aura une durée de vie l'ordre de deux à trois supérieure au blindage classique.Compared to a conventional 350 HB steel shield commonly used, this composite shield will have a lifespan on the order of two to three times greater than conventional shielding.

Exemple 2Example 2

Dans un broyeur du type SAG tournant à 80% de la vitesse critique, le relevage de la matière et des boulets est important et on adoptera des plaquettes réalisées en un alliage du type martensitique traité à une dureté d'environ 50 RC qui est plus résiliant que l'alliage à 66 RC. De plus, on pourra augmenter l'angle α jusqu'environ 40° pour atténuer le relevage. Dans un tel cas de figure, on pourra espérer une durée de vie du blindage composite de l'ordre de deux fois celle d'un blindage en acier classique.In a mill of the SAG type rotating at 80% of the critical speed, the lifting of the material and the balls is important and we will adopt plates made of an alloy of the martensitic type treated with a hardness of about 50 RC which is more resilient than the alloy at 66 RC. In addition, we can increase the angle α to about 40 ° to reduce the lift. In such a case, we can hope for a lifetime of the composite armor on the order of twice that of a conventional steel armor.

La figure 1b montre une variante du mode de réalisation de la figure 1. Selon cette variante les plaquettes 20b ont la forme d'un trapèze par exemple un trapèze régulier où les côtés inclinés définissent respectivement la face d'attaque 16 et la face arrière de l'élément de relevage. Les plaquettes 20b s'étendant donc à travers toute l'épaisseur du socle.FIG. 1b shows a variant of the embodiment of FIG. 1. According to this variant the plates 20b have the shape of a trapezoid by example a regular trapezoid where the inclined sides respectively define the attack face 16 and the rear face of the lifting element. The plates 20b therefore extending across the entire thickness of the base.

La figure 2 montre un élément de relevage convenant pur un broyeur pouvant tourner dans les deux sens. Cet élément de relevage est, en fait, le double de celui montré sur la figure 1. Il comporte un plan médian de symétrie et un socle 28 en élastomère avec une partie centrale radiale de relevage 30 et deux pieds latéraux, 32, 34. Suivant le sens de rotation du broyeur, c'est soit le flanc gauche, soit le flanc droit de la partie de relevage 30 qui forme la surface d'attaque.Figure 2 shows a lifting element suitable for a crusher that can rotate in both directions. This lifting element is, in fact, double that shown in FIG. 1. It has a median plane of symmetry and an elastomer base 28 with a radial central lifting part 30 and two lateral feet, 32, 34. Next the direction of rotation of the mill is either the left flank or the right flank of the lifting part 30 which forms the attack surface.

Dans ce mode de réalisation, la partie centrale 30 possède une section trapézoïdale et est constituée d'une juxtaposition de plaques d'usure trapézoïdales 36 et de couches de matière élastomère du socle 28. Les cotés inclinés des plaquettes définissent la surface d'attaque du releveur, tandis que les petites bases définissent la tête de l'élément de relevage. Les avantages réalisés par la disposition diamétrale (par rapport au broyeur) des plaquettes d'usure 36 en alternance avec des couches d'élastomère du socle 28 sont les mêmes que ceux réalisés avec le mode de réalisation de la figure 1.In this embodiment, the central part 30 has a trapezoidal section and consists of a juxtaposition of trapezoidal wear plates 36 and layers of elastomeric material of the base 28. The inclined sides of the plates define the attack surface of the lift, while the small bases define the head of the lift element. The advantages achieved by the diametrical arrangement (relative to the grinder) of the wear pads 36 alternating with layers of elastomer of the base 28 are the same as those achieved with the embodiment of FIG. 1.

La figure 3 montre un mode de réalisation d'un élément de relevage convenant pour un broyeur à grand diamètre, supérieur à 10 mètres par exemple. Dans un tel broyeur, un élément de relevage comme celui de la figure 1, deviendrait trop volumineux et perdrait ses avantages au niveau du poids.Figure 3 shows an embodiment of a lifting element suitable for a large diameter grinder, greater than 10 meters for example. In such a crusher, a lifting element like that of Figure 1, would become too bulky and lose its advantages in terms of weight.

Pour un tel broyeur, on prévoit, par conséquent, un élément de relevage, comme celui de la figure 3, qui est un élément double. Il comporte une partie de relevage antérieure principale 40 qui est semblable à l'élément de relevage de la figure 1 avec un socle en élastomère et des plaquettes d'usure juxtaposées dans un plan diamétral. En revanche, le socle en élastomère est prolongé vers l'arrière par un pied 42 plus long. Ce pied 42 est pourvu, à sa surface, d'un bossage 44 ancré dans la masse du pied 42 et constitué à l'instar de l'enseignement de la présente invention d'une alternance de plaquettes d'usure et de couches en élastomère juxtaposées dans le sens diamétral.For such a crusher, there is therefore provided a lifting element, such as that of FIG. 3, which is a double element. It comprises a main front lifting part 40 which is similar to the lifting element of FIG. 1 with an elastomer base and wear pads juxtaposed in a diametrical plane. On the other hand, the elastomer base is extended rearwards by a longer foot 42. This foot 42 is provided, on its surface, with a boss 44 anchored in the mass of the foot 42 and constituted, like the teaching of the present invention, of alternating wear pads and elastomer layers juxtaposed in the diametrical direction.

La figure 4 montre une autre variante du mode de réalisation de la figure 1 dans laquelle le socle 18 comporte sur la face arrière c'est à dire la face opposée à la face d'attaque 16 une entaille longitudinale 46. En effet, le socle en élastomère 18 est soumis à une flexion vers l'arrière lorsqu'il pénètre dans la charge broyante, ce qui provoque un risque de rupture par fatigue à la base de la face arrière de l'élément de relevage dû à l'absence de compressibilité du caoutchouc ou éventuellement de l'élastomère.FIG. 4 shows another variant of the embodiment of FIG. 1 in which the base 18 has on the rear face, that is to say the face opposite to the leading face 16, a longitudinal notch 46. In fact, the base made of elastomer 18 is subjected to a rearward bending when it enters the grinding load, which causes a risk of rupture by fatigue at the base of the rear face of the lifting element due to the lack of compressibility rubber or possibly elastomer.

Pour limiter cet inconvénient, on peut donc prévoir un évidement de forme quelconque telle que l'entaille 46, dont le fond se termine par un arrondi qui diminue la contrainte de compression à cet endroit.To limit this drawback, it is therefore possible to provide a recess of any shape such as the notch 46, the bottom of which ends in a rounding which reduces the compressive stress at this location.

Les figures 5 à 7 illustrent deux modes de réalisation de plaquettes d'usure avec des protubérances ou saillies latérales destinées à favoriser le remplissage des poches qui se forment entre les plaquettes avec de la matière broyée pour assurer ainsi une autoprotection du socle.FIGS. 5 to 7 illustrate two embodiments of wear pads with protuberances or lateral projections intended to favor the filling of the pockets which are formed between the pads with crushed material to thereby ensure self-protection of the base.

Les figures 5a et 5b montrent des plaquettes 20a dont les deux faces latérales sont garnies de bossages 52.FIGS. 5a and 5b show plates 20a, the two lateral faces of which are provided with bosses 52.

Dans le mode de réalisation des figures 6a et 6b les plaquettes 54 comportent, de chaque côté, au moins une nervure saillante 56 respectivement 58 qui s'étendent sur toute la largeur des plaquettes 54. Lorsque ces plaquettes sont juxtaposées dans un élément de relevage comme le montre la figure 7, les nervures 56 et 58 définissent des chicanes qui freinent la matière broyée.In the embodiment of FIGS. 6a and 6b the plates 54 comprise, on each side, at least one projecting rib 56 respectively 58 which extend over the entire width of the plates 54. When these plates are juxtaposed in a lifting element as As shown in Figure 7, the ribs 56 and 58 define baffles which brake the ground material.

Les différents modes de réalisations décrits en référence aux figures 1 à 4 peuvent tous être équipés de plaquettes à protubérances telles que montrées sur les figures 5 et 6.The different embodiments described with reference to FIGS. 1 to 4 can all be fitted with protuberance plates as shown in FIGS. 5 and 6.

Claims (11)

Elément de relevage composite destiné à faire partie du blindage intérieur d'un broyeur horizontal rotatif comprenant un socle (18) en élastomère ou caoutchouc pourvu de moyens (14) pour être fixé sur la surface intérieure de la virole cylindrique du broyeur et des pièces d'usure solidaires dudit socle, caractérisé en ce que les pièces d'usure sont constituées de plaquettes (20) noyées dans la matière du socle (18) et juxtaposées en alternance avec des couches interposées de la matière du socle (28) dans un plan diamétral du broyeur de manière à ce que le côté champ de l'ensemble des plaquettes (20) définisse au moins la face d'attaque (16) de l'élément de relevage vu dans le sens de rotation du broyeur.Composite lifting element intended to form part of the interior shielding of a rotary horizontal mill comprising a base (18) made of elastomer or rubber provided with means (14) for being fixed on the interior surface of the cylindrical shell of the mill and parts thereof wear integral with said base, characterized in that the wear parts consist of plates (20) embedded in the material of the base (18) and juxtaposed alternately with interposed layers of the material of the base (28) in a plane diametral of the crusher so that the field side of the set of plates (20) defines at least the leading face (16) of the lifting element seen in the direction of rotation of the crusher. Elément de relevage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face d'attaque (16) de chaque élément de relevage fait un angle aigu (α) avec un plan axial du broyeur, la grandeur de cet angle étant fonction des conditions de travail du broyeur.Lifting element according to claim 1, characterized in that the leading face (16) of each lifting element forms an acute angle (α) with an axial plane of the mill, the size of this angle being a function of the working conditions of the crusher. Elément de relevage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les plaquettes (20) sont en forme de parallélogramme dont un côté longitudinal se trouve sur la face d'attaque (16) de l'élément de relevage et dont un côté transversal se trouve à la tête (22) du broyeur.Lifting element according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the plates (20) are in the form of a parallelogram, one longitudinal side of which is on the leading face (16) of the lifting element and of which a transverse side is located at the head (22) of the mill. Elément de relevage selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les plaquettes (20b) sont en forme de trapèze dont les côtés inclinés définissent respectivement la face d'attaque (16) et la face arrière de l'élément de relevage.Lifting element according to either of Claims 1 and 2, characterized in that the plates (20b) are trapezoid-shaped, the inclined sides of which respectively define the leading face (16) and the rear face of the lifting element. . Elément de relevage selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le socle (18) comporte sur sa face arrière une entaille longitudinale (46).Lifting element according to one of claims 1 to 3 characterized in that the base (18) has on its rear face a longitudinal notch (46). Elément de relevage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a une forme symétrique par rapport à un plan axial du broyeur et comporte une partie de relevage centrale (30) et deux pieds latéraux (32) et (34) s'étendant latéralement de celle-ci et en ce que les plaquettes (36) sont disposées diamétralement dans la partie centrale (30) et sont en forme de trapèze dont les deux côtés inclinés définissent respectivement la face avant et la face arrière de la partie de relevage, tandis que la petite base définit la tête de l'élément de relevage.Lifting element according to claim 1, characterized in that it has a shape symmetrical with respect to an axial plane of the mill and comprises a central lifting part (30) and two lateral legs (32) and (34) extending laterally thereof and in that the plates (36) are arranged diametrically in the central part (30) and are in the form of a trapezium whose two inclined sides define respectively the front face and the rear face of the lifting part, while the small base defines the head of the lifting element. Elément de relevage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une partie de relevage principale (40) qui est suivie, vue dans le sens de rotation du broyeur, d'un bossage (44) qui est constitué d'une matière élastomère dans laquelle sont noyées des plaquettes d'usure orientées dans le sens de rotation du broyeur.Lifting element according to claim 1, characterized in that it comprises a main lifting part (40) which is followed, seen in the direction of rotation of the mill, by a boss (44) which is made of a material elastomer in which are embedded wear pads oriented in the direction of rotation of the mill. Elément de relevage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que tous les côtés exposés des plaquettes (20, 36) sont en saillie par rapport à la matière élastomère du support pour définir des rainures qui, pendant le fonctionnement du broyeur, se remplissent de matière broyée.Lifting element according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that all the exposed sides of the plates (20, 36) project from the elastomeric material of the support to define grooves which, during the operation of the crusher, fill with crushed material. Elément de relevage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les plaquettes (20) (50) (54) comportent sur leurs faces latérales des protubérances.Lifting element according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that the plates (20) (50) (54) have protuberances on their lateral faces. Elément de relevage selon la revendication 9, caractérisé en ce que les protubérances se présentent sous forme d'au moins deux nervures (56) (58) s'étendant sur toute la largeur des deux faces latérales de chaque plaquette (20) (54).Lifting element according to claim 9, characterized in that the protrusions are in the form of at least two ribs (56) (58) extending over the entire width of the two lateral faces of each plate (20) (54) . Broyeur rotatif comprenant une virole cylindrique avec un blindage intérieur constitué de releveurs et, éventuellement, de plaques de blindage, caractérisé en ce que les releveurs sont des éléments de relevage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.Rotary crusher comprising a cylindrical shell with an inner shield consisting of risers and, optionally, shielding plates, characterized in that the risers are lifting elements according to any one of Claims 1 to 8.
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