RU2036725C1 - Roll-type press for disintegration and softening mineral raw materials - Google Patents

Abstract

FIELD: mining industry and other industry branches with use of disintegrated materials. SUBSTANCE: roll-type press has four or more rolls, mounted in parallel in pairs. One end roll is secured rigidly, mean rolls may be moved in horizontal direction normally relative to axis of rolls; the other end roll rests upon hydraulic dampers. The material is being fed into a compression zone between end and mean rolls. Due to movable mounting of the mean rolls oscillations of breaking effort between one pair of rolls may be transmitted and smoothed because of presence of ore layer between rolls of second pair. Pressure transfer from one pair of rolls to the other pair with use of movable intermediate rolls allows to provide high degree of efficiency of the press at minimum pressure on its bearings. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к дезинтеграции рудного сырья и может быть использовано в горнорудной промышленности, промышленности строительных материалов, а также и других отраслях, где необходимо получение измельченных материалов. The invention relates to the disintegration of ore raw materials and can be used in the mining industry, the industry of building materials, as well as other industries where it is necessary to obtain crushed materials.

Известна валковая дробилка, содержащая два валка, вращающихся навстречу друг другу, привод с двумя электродвигателями, загрузочное и разгрузочное устройства. Known roll crusher containing two rolls rotating towards each other, a drive with two electric motors, loading and unloading devices.

Основным недостатком данной конструкции валковой дробилки является низкая величина давления между валками, которую можно достичь при работе. Предельное давление определяется упругими свойствами пружин, упирающихся в подвижные подшипники валов валков и допустимым давлением на подшипники. Обе эти величины имеют предельные значения, обусловленные физико-механическими свойствами применяемых конструктивных материалов. В связи с этим величина развиваемого давления на указанных выше дробилках не превышает 50-60 МПа, тогда как для интенсивного разрушения многих пород, таких как, например, железистые кварциты, необходимо развивать давление до 500 МПа. Известно, что при предварительном перед тонким измельчением разрушении твердых тел сжатием при высоком давлении происходит разупрочнение частиц материала и за счет этого снижается расход электроэнергии и повышается производитель- ность мельниц на 25-30%
В валковой дробилке, следовательно, нельзя осуществить разупрочнение горных пород и других материалов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является валковый пресс, у которого прижимное усилие создается с помощью гидравлических домкратов (гидроцилиндров), упирающихся в опорные подшипники одного или двух валков.The main disadvantage of this design of the roll crusher is the low pressure between the rolls, which can be achieved during operation. The ultimate pressure is determined by the elastic properties of the springs abutting against the movable bearings of the roll shafts and the permissible pressure on the bearings. Both of these values have limit values due to the physicomechanical properties of the applied structural materials. In this regard, the magnitude of the developed pressure on the above crushers does not exceed 50-60 MPa, while for the intensive destruction of many rocks, such as, for example, ferruginous quartzites, it is necessary to develop a pressure of up to 500 MPa. It is known that during the preliminary destruction of solids before thin grinding by compression at high pressure, softening of material particles occurs and, as a result, the energy consumption is reduced and mill productivity is increased by 25-30%
In a roller crusher, therefore, it is impossible to carry out softening of rocks and other materials. Closest to the proposed invention in technical essence is a roller press, in which the pressing force is created using hydraulic jacks (hydraulic cylinders), abutting in the thrust bearings of one or two rolls.

Однако применение гидравлических домкратов имеет ряд недостатков:
1) существенно усложняется конструкция валкового пресса;
2) усилия, создаваемые с помощью домкратов, также ограничены в связи с конструктивными особенностями домкратов;
3) значительный отход валка, упирающегося в домкраты, и увеличение щели при прохождении между валками наиболее прочных кусков ухудшает степень дробления (измельчения) остальной руды, повышает крупность прошедшего через валки продукта. Наиболее благоприятно в смысле обеспечения постоянной степени дробления является жесткое закрепление обоих валков, однако в этом случае возрастает вероятность их поломок при превышении допустимых усилий в зоне сжатия.However, the use of hydraulic jacks has several disadvantages:
1) the design of the roll press is significantly complicated;
2) the efforts created with the help of jacks are also limited in connection with the design features of the jacks;
3) a significant waste of the roll resting against the jacks, and an increase in the gap when passing between the rolls of the most durable pieces worsens the degree of crushing (grinding) of the remaining ore, increases the size of the product passed through the rolls. The most favorable in the sense of ensuring a constant degree of crushing is the rigid fastening of both rolls, however, in this case, the probability of their breakdown increases when exceeding the allowable forces in the compression zone.

Изучение процесса измельчения в валках показывает, что при постоянном давлении в гидроцилиндрах толщина слоя, проходящего через валки материала, колеблется в определенных пределах. Это является следствием неоднородности материала по прочности. Например, при измельчении фосфоритов амплитуда колебаний составляет 1-2 мм. Амортизация колебаний валков при этом осуществляется с помощью гидравлических домкратов. The study of the grinding process in rolls shows that at constant pressure in the hydraulic cylinders, the thickness of the layer passing through the rolls of material varies within certain limits. This is a consequence of the heterogeneity of the material in strength. For example, when grinding phosphorites, the oscillation amplitude is 1-2 mm. At the same time, the vibration of the rolls is amortized using hydraulic jacks.

Целью изобретения является уменьшение колебания давления на валок, упирающийся в гидроцилиндры или жестко закрепленный, за счет слоя материала, сжимаемого в пресс-валках, установленных параллельно с рассматриваемыми. The aim of the invention is to reduce pressure fluctuations on the roller, abutting against the hydraulic cylinders or rigidly fixed, due to the layer of material compressible in the press rolls installed in parallel with the considered.

Поставленная цель достигается тем, что валковый пресс состоит из двух и более пар валков, установленных параллельно на горизонтальной площадке, при этом жестко закрепляются подшипники одного крайнего валка, подшипники второго крайнего валка упираются в гидроцилиндры. Валки, находящиеся между двумя крайними валками, опираются на скользящие в горизонтальном направлении подшипники, попарно соединенные между собой. При подаче хорошо усредненного однородного по прочности материала может быть закреплен жестко и второй крайний валок. В этом случае валки устанавливаются таким образом, что между неподвижными и подвижными валками имеются щели, ширина которых зависит от прочности измельчаемого материала и заданной крупности измельченного продукта. Возможность перемещений валков за счет параллельного слоя материала предопределяется высокой вероятностью несовпадения моментов попадания в зону сжатия двух пар валков труднодробимых кусков руды. This goal is achieved in that the roll press consists of two or more pairs of rolls mounted in parallel on a horizontal platform, while the bearings of one extreme roll are rigidly fixed, the bearings of the second extreme roll rest against the hydraulic cylinders. The rolls located between the two extreme rolls are supported by horizontal sliding bearings, pairwise connected to each other. When a well-averaged material of uniform strength strength is fed, the second extreme roll can be rigidly fixed. In this case, the rolls are installed in such a way that there are slots between the stationary and movable rolls, the width of which depends on the strength of the material being ground and the given size of the ground product. The possibility of movement of the rolls due to the parallel layer of material is determined by the high probability of mismatch of the moments when two pairs of rolls of hard ore pieces fall into the compression zone.

На чертеже приведен предлагаемый валковый пресс, виды сбоку и сверху. Валковый пресс состоит из четырех валков 1, закрепленных на валах, опирающихся на подшипники 2, 3. При этом подшипники одного крайнего валка 2 закреплены неподвижно, второго крайнего 3 опираются на гидроцилиндры 4, а средних могут перемещаться в горизонтальном направлении. Два средних валка соприкасаются между собой, что обеспечивает передачу давления сжатия слоя от одного валка к другому. Привод осуществляется от электродвигателей 5 через редукторы 6. Муфты 7 двух средних валков и одного крайнего гибкие, типа карданных, позволяющих валкам перемещаться. The drawing shows the proposed roller press, side and top views. The roller press consists of four rolls 1, mounted on shafts, supported by bearings 2, 3. In this case, the bearings of one extreme roll 2 are fixed, the second extreme 3 are supported by hydraulic cylinders 4, and the middle ones can move in the horizontal direction. The two middle rolls are in contact with each other, which ensures the transfer of the compression pressure of the layer from one roll to another. The drive is carried out from electric motors 5 through gearboxes 6. Couplings 7 of the two middle rolls and one extreme rolls are flexible, such as cardan, allowing the rolls to move.

Руда подается питателями 8 в пространство между крайними валками слева и справа. Ore is fed by feeders 8 into the space between the extreme rolls on the left and on the right.

При вращении валков руда затягивается между валками, причем давление со стороны слоя на каждый внутренний валок взаимно уравновешивается благодаря контакту подвижных валков. When the rolls rotate, the ore is drawn between the rolls, and the pressure from the layer side on each inner roll is mutually balanced due to the contact of the movable rolls.

При попадании более прочных кусков между крайними валками, например, справа, средние валки могут отодвинуться влево за счет сжатия слоя материала между параллельными валками и вправо за счет гидроцилиндров, а при отсутствии гидро- цилиндров только влево. Возможность сдвига влево вполне реальна, так как вероятность того, что такие же особо прочные куски руды могут быть одновременно в зоне сжатия слева мала. В принципе, чем большая масса руды поступает в зону разрушения, тем больше степень ее приближения к среднему составу, при котором колебания усилий раздавливания минимальны. При параллельном сжатии двух слоев руды их состав больше приближается к среднему составу, чем состав одного слоя, а следовательно, тем меньше вероятность аномального отклонения состава от средних величин. If stronger pieces fall between the extreme rolls, for example, to the right, the middle rolls can move to the left due to compression of the material layer between the parallel rolls and to the right due to the hydraulic cylinders, and in the absence of hydraulic cylinders only to the left. The possibility of a left shift is very real, since the likelihood that the same particularly strong pieces of ore can be simultaneously in the compression zone on the left is small. In principle, the larger the ore mass enters the fracture zone, the greater the degree of its approximation to the average composition, at which the fluctuation of crushing forces is minimal. With the parallel compression of two layers of ore, their composition is closer to the average composition than the composition of one layer, and therefore, the less the probability of anomalous deviation of the composition from the average values.

Работает валковый пресс следующим образом. Руда дозаторами 8 подается в зону между крайними валками, пройдя которые поступает в разгрузочную течку 9. Дозаторы сблокированы с приводом валков. При поступлении руды, измельчаемость которой хуже, чем та, на которую отрегулирован валковый пресс, скорость вращения валков и питаталей автоматичеcки уменьшается. При переходе на руду других составов прочности необходимо предварительно экспериментально определить допустимый размер устанавливаемых щелей между подвижными и неподвижными валками. Works roller press as follows. Ore dispensers 8 is fed into the zone between the extreme rolls, passing which enters the discharge chute 9. The batchers are interlocked with the drive rolls. When ore arrives, the grindability of which is worse than that for which the roller press is adjusted, the speed of rotation of the rolls and feeders is automatically reduced. When switching to ore of other strength compositions, it is necessary to experimentally determine the permissible size of the installed slots between the movable and fixed rolls.

При попадании в одну пару валков труднодробимых кусков руды, вызвавших критическое повышение потребляемой мощности, автомат останавливает другую пару, что дает возможность в большей степени увеличить щель между валками первой пары. При попадании недробимых предметов все валки останавливаются, дается обратное вращение и с помощью лопаток 10, подвешенных к подвижной цепи 11, очищаются путем сброса материала в боковую течку 12. When hard ore pieces that cause a critical increase in power consumption fall into one pair of rolls, the machine stops the other pair, which makes it possible to increase the gap between the rolls of the first pair to a greater extent. When hard objects hit, all the rolls stop, the rotation is reversed and, with the help of the blades 10, suspended from the movable chain 11, are cleaned by dumping the material into the lateral estrus 12.

Достоинством предлагаемой конструкции, кроме уменьшения роли или полного отсутствия гидравлических домкратов, является возможность обеспечения высокой производительности агрегата при минимальном давлении на подшипники. Давление на каждый подшипник, определяемое силой прижатия валков, пропорционально их длине. Для достижения равной с данным валком прессом производительности необходимо иметь известный валковый пресс с длиной валков и, следовательно, давлением на подшипники в два раза выше или же два валковых пресса, равной с данным длины. Однако в последнем случае потребуется 8 работающих в тяжелых условиях подшипников, в предлагаемой же конструкции 4 усилия, передаваемые на внутренние подвижные валки, уравновешиваются благодаря контакту этих валков и не требуют установки мощных подшипников. The advantage of the proposed design, in addition to reducing the role or complete absence of hydraulic jacks, is the ability to ensure high performance of the unit with minimal pressure on the bearings. The pressure on each bearing, determined by the pressure force of the rolls, is proportional to their length. To achieve equal productivity with a given roll press, it is necessary to have a known roll press with a roll length and, therefore, two times higher pressure on the bearings, or two roll presses equal to the given length. However, in the latter case, 8 bearings operating under severe conditions will be required; in the proposed design, 4 forces transmitted to the internal movable rolls are balanced due to the contact of these rolls and do not require the installation of powerful bearings.

Так как возрастание усилий в валках передается на параллельный слой материала, то возможно более эффективное использование потребляемой энергии. Since the increase in effort in the rolls is transmitted to a parallel layer of material, it is possible more efficient use of energy consumed.

Данная конструкция валков позволяет измельчать руды средней прочности, например фосфориты, для которых еще нет разработанных моделей. This roll design allows you to grind medium-strength ores, such as phosphorites, for which there are no developed models.

Результаты экспериментов показывают, что при измельчении фосфоритов на валковых прессах удельные затраты электроэнергии уменьшаются на 30-40% The experimental results show that when grinding phosphorites on roll presses, the specific energy consumption is reduced by 30-40%

Claims (3)

1. ВАЛКОВЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И РАЗУПРОЧНЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ, содержащий установленные в опорах параллельные горизонтальные валки с автономными электродвигателями и редукторами, при этом по крайней мере у одного валка опоры жестко закреплены, отличающийся тем, что он выполнен по крайней мере с двумя парами параллельных горизонтальных валков, при этом опоры средних валков смонтированы с возможностью перемещения по горизонтали в направлении, перпендикулярном осям валков. 1. ROLLING PRESS FOR GRINDING AND UNRUPTORING MINERAL RAW MATERIALS, comprising parallel horizontal rolls mounted in bearings with autonomous electric motors and gearboxes, while at least one roller supports are rigidly fixed, characterized in that it is made with at least two pairs of parallel horizontal rolls, while the supports of the middle rolls are mounted with the ability to move horizontally in a direction perpendicular to the axes of the rolls. 2. Пресс по п.1, отличающийся тем, что и у другого крайнего валка опоры жестко закреплены на станине, а между опорами средних валков размещены пружины, поджимающие каждый средний валок к соответствующему крайнему. 2. The press according to claim 1, characterized in that the bearings of the other extreme roll are rigidly fixed to the bed, and springs are placed between the supports of the middle rolls, compressing each middle roll to the corresponding extreme. 3. Пресс по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен с тремя или более парами валков. 3. The press according to claim 1, characterized in that it is made with three or more pairs of rolls.