RU2648711C1 - Lining of drum mills of wet sag grinding - Google Patents

Abstract

FIELD: desintegrators and crushing devices.

SUBSTANCE: invention relates to devices for grinding materials, in particular to the lining of self-grinding mills, operating with the addition of balls in wet SAG grinding mode. Lining of drum mills of wet SAG grinding is made of composite of slabs with curved working surface. Surface is perpendicular to the flow of material flow, longitudinal grooves are provided for self-lining. Depressions are designed to freely accommodate balls and ore in them, which are fixed and unloaded when the mill drum is rotated. Section of the surface represents the cycloid curve of revolution with a height increasing against the direction of rotation of the mill.

EFFECT: lining is characterized by increased wear resistance.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технике измельчения материалов, в частности к футеровкам мельниц самоизмельчения, работающих с добавлением шаров с диаметром свыше 100 мм в режиме мокрого полусамоизмельчения, а также первой стадии шарового измельчения, и может быть использовано в горнодобывающей, химической и строительной промышленности.The invention relates to techniques for grinding materials, in particular to the linings of self-grinding mills, working with the addition of balls with a diameter of more than 100 mm in the mode of wet semi-self-grinding, as well as the first stage of ball grinding, and can be used in the mining, chemical and construction industries.

Из предшествующего уровня техники известна футеровка барабана для шаровых мельниц (SU 679240, опубликовано в 1979 г.), профиль которой выполнен чередованием плит с продольными прямоугольными пазами, ширина которых равномерно возрастает от периферии к центру плит, а глубина каждого паза составляет 0,6-0,8 его поперечного размера. Разного диаметра шары, образованные в процессе износа, заклинивают в продольных пазах различного размера в поперечном сечении, образуя волнистый профиль плит. Такая схема оправдана только для шаровых мельниц и при наличии куска руды, например, как в мельницах мокрого самоизмельчения, эффективность измельчения снижается. Также недостатком конструкции является заклинивание шаров в таких пазах, что небезопасно при производстве плановых осмотров состояния футеровки и ремонтов из-за вероятности падения шаров и травмирования персонала.The lining of the drum for ball mills is known from the prior art (SU 679240, published in 1979), the profile of which is made by alternating plates with longitudinal rectangular grooves, the width of which uniformly increases from the periphery to the center of the plates, and the depth of each groove is 0.6- 0.8 of its transverse size. Balls of different diameters formed during the wear process jam in longitudinal grooves of various sizes in cross section, forming a wavy profile of plates. Such a scheme is justified only for ball mills and in the presence of a piece of ore, for example, as in wet self-grinding mills, the grinding efficiency is reduced. Another drawback of the design is jamming of balls in such grooves, which is unsafe during routine inspections of the condition of the lining and repairs due to the probability of falling balls and injuring personnel.

Известна также футеровка для барабана шаровых мельниц (SU 459253, опубликовано в 1975 г.), составленная из набора плит с трехступенчатой, в виде зубьев пилы, продольной рабочей поверхностью с подъемом ступеней на угол 12-20° против вращения барабана. Основание каждой впадины ступени выполнено в виде прямого угла 90±10°. При работе мельницы упавшие шары попадают в углы, образованные наклонными ступенями, и захватываются ими. Высокая износостойкость такой футеровки обеспечивается сокращением пути движения шара по поверхности плиты. Отрицательной стороной данной конструкции является скольжение шаров по вершинам ступеней из-за недостаточной глубины треугольного фиксирующего профиля, вершины которого будут подвергаться повышенному износу.Also known is a lining for a drum of ball mills (SU 459253, published in 1975), composed of a set of plates with a three-stage, in the form of saw teeth, longitudinal working surface with the elevation of steps at an angle of 12-20 ° against rotation of the drum. The base of each step depression is made in the form of a right angle of 90 ± 10 °. During the operation of the mill, fallen balls fall into the corners formed by inclined steps and are captured by them. High wear resistance of such a lining is provided by reducing the path of the ball on the surface of the plate. The negative side of this design is the sliding of the balls along the tops of the steps due to the insufficient depth of the triangular fixing profile, the vertices of which will undergo increased wear.

Наиболее близким к заявленному техническому решению, взятым за аналог, является футеровка барабана мельниц самоизмельчения (SU 613545, опубликовано в 1979 г.), выполненная из плит с выступами. Рабочая поверхность каждой плиты изготовлена с продольными углублениями, ширина которых равна диаметру, а глубина 0,4-0,5 диаметра наибольшего шара. Руда и шары, скатывающиеся на поверхность футеровки, задерживаются углублениями и выступами, снижая износ, а высокий выступ обеспечивает захват и максимальный подъем крупных кусков руды. Слабым местом данной конфигурации является достаточно быстрый, в сравнении с плитой, износ незащищенного большого выступа футеровки.Closest to the claimed technical solution, taken as an analogue, is the lining of the drum of self-grinding mills (SU 613545, published in 1979), made of plates with protrusions. The working surface of each plate is made with longitudinal recesses, the width of which is equal to the diameter, and the depth is 0.4-0.5 of the diameter of the largest ball. Ore and balls rolling onto the surface of the lining are retained by recesses and protrusions, reducing wear, and a high protrusion provides capture and maximum lifting of large pieces of ore. The weak point of this configuration is rather quick, in comparison with the plate, wear of the unprotected large protrusion of the lining.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение износостойкости футеровки мельниц мокрого самоизмельчения в режиме полусамоизмельчения с добавлением шаров с диаметром от 100 мм и выше. Решение рекомендуется к применению и для шаровых мельниц первой стадии измельчения.The problem to which the invention is directed is to increase the wear resistance of the lining of wet self-grinding mills in the semi-self-grinding mode with the addition of balls with a diameter of 100 mm and above. The solution is also recommended for ball mills of the first grinding stage.

Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение наработки футеровки за счет снижения лобового сопротивления потоку измельчаемого материала и эффекту «самофутеровки» рабочей поверхности рудой или шарами.The technical result of the claimed invention is to increase the operating time of the lining by reducing the frontal resistance to the flow of the crushed material and the effect of "self-lining" of the working surface with ore or balls.

Технический результат предложенного изобретения достигается за счет того, что футеровка барабанных мельниц мокрого полусамоизмельчения изготовлена составной из плит с криволинейной рабочей поверхностью, на которой перпендикулярно движению потока материала выполнены продольные углубления для «самофутеровки», в которые свободно входят исходные шары и руда, фиксируются и выгружаются при провороте барабана мельницы, при этом сечение поверхности представляет кривую циклоиды вращения с высотой, увеличивающейся против направления вращения мельницы.The technical result of the proposed invention is achieved due to the fact that the lining of wet semi-self-grinding drum mills is made up of plates with a curved working surface, on which longitudinal recesses for "self-lining" are made, perpendicular to the movement of the material flow, into which the initial balls and ore freely enter, are fixed and unloaded when turning the mill drum, the surface section represents a cycloid curve of rotation with a height increasing against the direction of rotation Nia mill.

Для защиты от интенсивного износа рабочая поверхность решетки мельницы, может иметь две такие криволинейные просеивающие поверхности.To protect against intensive wear, the working surface of the grill of the mill may have two such curved screening surfaces.

Изобретение поясняется чертежами в 3D:The invention is illustrated by drawings in 3D:

Фиг. 1 - Фрагмент футеровки загрузки мельницы.FIG. 1 - Fragment of the lining of the mill loading.

Фиг. 2 - Фрагмент футеровки разгрузки мельницы.FIG. 2 - Fragment of the lining of the discharge of the mill.

Фиг. 3 - Поперечное сечение рабочей поверхности футеровки барабана мельницы в виде линии циклоиды вращения.FIG. 3 - Cross section of the working surface of the lining of the drum of the mill in the form of a line of cycloid of rotation.

Фиг. 4 - Эффект «самофутеровки» от износа шарами рудой.FIG. 4 - The effect of "self-lining" from wear by balls of ore.

Фиг. 5 - Решетка с двумя просеивающими криволинейными поверхностями.FIG. 5 - Lattice with two screening curved surfaces.

Для повышения эффективности измельчения высота плит футеровки как по барабану, так и торцевых стенок (Фиг. 1 и Фиг. 2) плавно увеличивается против направления вращения мельницы в соотношении более чем в 2 раза. В результате, измельчаемый материал подхватывается и сбрасывается с более высокой точки траектории полета, более эффективно используя кинетическую энергию падения материала. Кроме того, криволинейность поверхности, представляющей в сечении кривую циклоиды вращения, максимально снижая лобовое сопротивление движению потока измельчаемого материала, тем самым уменьшает износ поверхности футеровки. А благодаря эффекту «самофутеровки» сокращается продолжительность контакта рабочей поверхности футеровки с рудной массой и шарами.To increase the grinding efficiency, the height of the lining plates both on the drum and on the end walls (Fig. 1 and Fig. 2) gradually increases against the direction of rotation of the mill in a ratio of more than 2 times. As a result, the material being crushed is picked up and dumped from a higher point on the flight path, using the kinetic energy of material fall more efficiently. In addition, the curvilinearity of the surface, which is a cycloid rotation curve in cross section, minimizing the frontal resistance to the movement of the flow of the crushed material, thereby reducing the wear of the lining surface. And thanks to the “self-lining” effect, the duration of contact between the working surface of the lining and the ore mass and balls is reduced.

Для максимальной защиты такой криволинейной рабочей поверхности от износа, на каждой плите футеровки барабана изготовлены продольные углубления - ловушки для шаров и руды, которые расположены вдоль либо под углом в зависимости от направления потока измельчаемого материала. Расположение продольных углублений должно обеспечить кратчайший путь движения материала до ловушки, быть перпендикулярным траектории движения материала для быстроты фиксации в углублениях.For maximum protection of such a curved working surface from wear, longitudinal recesses are made on each plate of the drum lining - traps for balls and ore, which are located along or at an angle depending on the direction of flow of the crushed material. The location of the longitudinal recesses should provide the shortest path of the material to the trap, be perpendicular to the trajectory of the material for quick fixation in the recesses.

Профиль в сечении и радиус всех углублений должны быть чуть больше исходного диаметра шара. Впадина-ловушка должна обеспечивать свободную фиксацию, а затем и выгрузку шаров и руды из нее при провороте барабана в верхнее положение. Для этого углубления в сечении изготовлены с небольшим развалом по краям таким образом, чтобы шары и руда аналогичного диаметра легко входили в углубления через заниженную переднюю часть углубления по ходу вращения барабана (Фиг. 3), фиксировались там задней стенкой углубления от выпадения до момента начала выгрузки материала из углубления и легко выгружались, освобождая место другим шарам и руде. Процесс повторяется циклично и каждый раз новый шар или кусок руды становится в продольные углубления, создавая тем самым постоянный эффект «самофутеровки» плиты шарами и рудой от интенсивного износа.The profile in cross section and the radius of all the recesses should be slightly larger than the initial diameter of the ball. The depression-trap should provide free fixation, and then unloading of balls and ore from it when the drum is rotated to the upper position. For this, the recesses in cross section are made with a small camber along the edges so that balls and ore of a similar diameter easily enter the recesses through the lowered front of the recess along the rotation of the drum (Fig. 3), are fixed there by the back wall of the recess from falling out to the moment of unloading material from the recess and easily unloaded, making room for other balls and ore. The process is repeated cyclically and each time a new ball or piece of ore becomes longitudinal recesses, thereby creating a permanent effect of “self-lining” of the plate with balls and ore from intense wear.

При таком техническом решении исключено зависание шаров и руды в углублениях, что обеспечивает безопасную эксплуатацию такой футеровки. Вместе с тем надежное сцепление шаров с футеровкой обеспечивает подъем кусков руды и мелющих тел на максимальную высоту, что благоприятно сказывается на эффективности измельчения.With this technical solution, ball and ore freezing in the recesses is excluded, which ensures the safe operation of such a lining. At the same time, the reliable adhesion of the balls to the lining ensures the lifting of pieces of ore and grinding bodies to a maximum height, which favorably affects the grinding efficiency.

Количество продольных углублений на одной плите должно быть таким, чтобы расстояние между выступающими из углублений рядами шаров было менее 2/3 диаметра исходного, т.е. наибольшего шара. Это позволяет снизить износ плиты футеровки между углублениями от ударов большими шарами (Фиг. 4). При этом путь движения шара до фиксации в углублении минимален, а значит и износ поверхности футеровки меньше.The number of longitudinal recesses on one plate should be such that the distance between the rows of balls protruding from the recesses is less than 2/3 of the original diameter, i.e. the largest ball. This allows you to reduce the wear of the lining plate between the recesses from impacts with large balls (Fig. 4). In this case, the path of the ball to fixation in the recess is minimal, and therefore the wear of the lining surface is less.

Разгрузочная решетка мельницы аналогично выполнена с применением продольных углублений. При этом для защиты от интенсивного износа поле решетки может иметь одну или две криволинейных просеивающих поверхности, сечение которых близко к линии кривой циклоиды вращения (Фиг. 5).The discharge grill of the mill is similarly made using longitudinal recesses. Moreover, to protect against intense wear, the field of the grating can have one or two curved screening surfaces, the cross section of which is close to the curve line of the cycloid of rotation (Fig. 5).

Дизайн футеровки загрузочной и разгрузочных стенок (Фиг. 1, Фиг. 2) выполнен практически как зеркальное отображение. Периферийный ряд футеровки имеет радиально направленные углубления, а во втором ряду углубления расположены под углом 60°. Это связано с направлением движения шаров и руды: снизу половина потока движется по ходу вращения, а сверху - против. Углубления-ловушки для шаров и руды должны располагаться перпендикулярно траектории движения материала в каждом сегменте торцовой стенки и барабана мельницы.The design of the lining of the loading and unloading walls (Fig. 1, Fig. 2) is made almost like a mirror image. The peripheral row of the lining has radially directed recesses, and in the second row of the lining are located at an angle of 60 °. This is due to the direction of movement of the balls and ore: from below, half of the flow moves in the direction of rotation, and from above - against. Grooves-traps for balls and ore should be located perpendicular to the path of the material in each segment of the end wall and the drum of the mill.

Монтаж и демонтаж предложенной футеровки производится аналогично существующей. Крепление производится через штатные отверстия штатными болтовыми соединениями.Installation and dismantling of the proposed lining is carried out similarly to the existing one. Mounting is made through regular holes with regular bolted connections.

Claims (1)

Футеровка барабанных мельниц мокрого полусамоизмельчения, изготовленная составной из плит с криволинейной рабочей поверхностью, отличающаяся тем, что на ней перпендикулярно движению потока материала выполнены продольные углубления для самофутеровки, в которые свободно входят исходные шары и руда, фиксируются и выгружаются при провороте барабана мельницы, при этом сечение поверхности представляет кривую циклоиды вращения с высотой, увеличивающейся против направления вращения мельницы.The lining of wet semi-self-grinding drum mills made of a plate with a curved working surface, characterized in that longitudinal recesses for self-lining are made perpendicular to the movement of the material flow, into which the initial balls and ore freely enter, are fixed and unloaded when the mill drum is rotated, while the surface section is a curve of the cycloid of rotation with a height increasing against the direction of rotation of the mill.

Images