Молольне тіло

1. Молольне тіло, яке містить циліндричну частину та спряжені з нею торцеві дільниці, яке відрізняється тим, що воно виконано висотою, яка дорівнює 0,9-1,2 діаметра циліндричної частини 29003 жень та у збільшенні ефективності здрібнення матеріалів, особливо залізомістких руд. Винахід, що пропонується, характеризується та-кими суттєвими ознаками, які висловлені певними поняттями, що є достатніми для їх ідентифікації, направлені на вирішення поставленої задачі і є достатніми для досягнення очікуваного технічного результату в усі х випадках, на які поширюється обсяг правової охорони. Молольне тіло, що пропонується, згідно з першим пунктом формули винаходу містить циліндричну частину та спряжені з нею торцеві дільниці. Від прототипу винахід, що пропонується, відрізняється тим, що молольне тіло виконано висотою, яка дорівнює 0,9-1,2 діаметра циліндричної частини при масі молольного тіла у межах 5-12 кг. При цьому молольне тіло, що пропонується, виготовлено з матеріалу утилізованих артилерійських снарядів з низько- і середньолегованої хромонікельмолібденової або кремніймісткої вуглецевої сталі. При використанні винаходу очікується досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні ударостійкості молольного тіла, зниженні сколюваності при підвищенні ударно-стиральних навантажень та у підви щенні ефективності здрібнення матеріалів, особливо залізомістких руд. Між сукупністю суттєви х ознак винаходу згідно з пунктом 1 формули винаходу та те хнічним результатом, що досягається, є такий причинно-наслідковий зв'язок. Виконання молольного тіла з матеріалу утилізованих артилерійських снарядів з низько- та середньолегованої хромонікельмолібденової вуглецевої сталі (35Х3НМ, 60 Х3НМ) або кремніймісткої вуглецевої сталі (із вмістом вуглецю 0,5-0,6% і кремнію 1,3-1,8%) дозволяє за рахунок високих міцностних та пластичних характеритик цього матеріалу (а також наявності загартованих до 40-50 одиниць за Роквелом структур, рівномірно розташованих по перерізу) та при вказаному співвідношенні між висотою та діаметром циліндричної частини, яке перебуває у межах 0,91,2, підвищити масу молольного тіла до 5-12 кг. При цьому забезпечуються високі ударно-стиральні навантаження без концентрації напружень, які призводять до сколювання матеріалу молольних тіл і навіть до їх розколювання. Крім того, виконання молольного тіла із співвідношенням між його висотою та діаметром циліндричної частини у межах 0,9-1,2 наближає форму молольного тіла у поздовжньому перерізі до форми квадрата, що підвищує щільність завантаження молольних тіл у млині і забезпечує максимальне значення насипної ваги молольних тіл при їх неорганізованому укладанні. В процесі здрібнення матеріалу ці молольні тіла забезпечують високе ударне навантаження завдяки збільшеній масі, практично точковому контакту по твірній циліндричної поверхні з кусками матеріалу та рублячій дії на матеріал місць спряження циліндричної частини та торцевих дільниць, що підвищує е фективність дроблення та стирання матеріалу, особливо залізомістких руд. Контакт циліндричних поверхонь по лінії з роздробленим матеріалом при значній масі молольних тіл та високій щільності їх завантаження у млині забезпечує високу ефективність стирання і, отже, здрібнення матеріалу, особливо залізомістких руд. В окремих випадках виконання винахід, що пропонується, характеризується такими відмінними від прототипу ознаками. Згідно з п. 2 формули винаходу молольне тіло відрізняється тим, що поверхня, щонайменше, однієї торцевої дільниці має твердість, яка дорівнює 0,9-0,5 твердості на поверхні циліндричної частини. Між істотними ознаками цього пункту і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Виконання торцевих дільниць молольного тіла з меншою твердістю, ніж твердість на поверхні циліндричної частини забезпечує тро хи більш інтенсивне стирання молольного тіла з боку торцевих дільниць, що сприяє "самозагострюванню" місць спряження торцевих дільниць з циліндричною частиною і підвищенню ефективності їх р ублячої дії на матеріал. Згідно з п. 3 формули винаходу молольне тіло відрізняється тим, що бічна поверхня, щонайменше, однієї торцевої дільниці виконана конічною. Між суттєвими ознаками цього пункту і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Така форма молольного тіла при заданій його масі забезпечує підвищення тиску циліндричної частини на матеріал, що здрібнюється, за рахунок зменшення лінії контакту, що сприяє підвищенню ефективності стирання матеріалу та забезпечує підвищення тиску цієї торцевої дільниці на матеріал при ударній дії, що підвищує е фективність дроблення матеріалу. Суть винаходу пояснюється ілюструючими матеріалами, на котрих зображено: на фіг. 1 - загальний вигляд вертикально розташованого молольного тіла; на фіг. 2 - поперечний розріз по А-А на фіг. 1; на фіг. 3 - загальний вигляд вертикально розташованого молольного тіла з конічною бічною поверхнею торцевої дільниці. На графічних матеріалах проставлено такі позначення: 1 - циліндрична частина молольного тіла; 2 - перша торцева дільниця молольного тіла; 3 - друга торцева дільниця молольного тіла; 4 – лінія спряження торцевої дільниці 2 з циліндричною частиною 1; 5 - лінія спряження торцевої дільниці 3 з циліндричною частиною 1; 6 - конічна бічна поверхня торцевої дільниці 3; Н - висота молольного тіла; D - діаметр молольного тіла. У конкретному прикладі молольне тіло, що пропонується, згідно з першим пунктом формули винаходу містить циліндричну частину 1 (фіг. 1) і торцеві дільниці 2 і 3, які спрягаються з циліндричною частиною 1 по лініях 4 і 5. Молольне тіло виконано висотою Н=0,12 м (120 мм), діаметром D=0,12 м (120 мм, H=D) і виготовлено з матеріалу утилізованих артилерійських снарядів із середньолегованої хромонікельмолібденової сталі, наприклад, 35Х3НМ із вмістом вуглецю 3,5%, хрому 2,5%, нікелю - 0,45%, молібдену - 0,3% або кремніймісткої вуглецевої сталі із вмістом вуглецю 0,6% і кремнію 1,6%. Маса такого молольного тіла складає 11,2 кг. Середня твердість на циліндричній поверхні 1 та практично по всьому перерізу молольного тіла складає 40-45 одиниць за Роквелом (HRC=40-45). 2 29003 В окремому випадку виконання згідно з пунктом 2 формули винаходу молольне тіло відрізняється тим, що поверхня, щонайменше, однієї торцевої дільниці, наприклад, 2 має твердість, що є меншою, ніж твердість на поверхні циліндричної частини 1 і дорівнює 20 одиниць за Роквелом (HRC=20), тобто дорівнює половині твердості на поверхні циліндричної частини 1. Зменшення твердості на поверхні торцевої дільниці забезпечують за рахунок здійснення операцій з відпуску матеріалу молольного тіла з боку торцевої дільниці. В окремому випадку виконання згідно з пунктом 3 формули винаходу молольне тіло відрізняється тим, що, щонайменше, у однієї торцевої дільниці, наприклад, 3 бічна поверхня 6 (фіг. 3) виконана конічною з кутом конусності 60 градусів. Здрібнення матеріалу, наприклад залізної руди, з допомогою молольних тіл, які виконані згідно з першим пунктом формули винаходу, здійснюється таким чином. Необхідну кількість молольних тіл та залізної руди завантажували у млин. При обертанні млина у процесі здрібнення залізної руди ці молольні тіла забезпечують завдяки значній масі високе ударне навантаження з боку торцевих дільниць 2 і 3, з боку циліндричної поверхні 1, яка взаємодіє з кусками залізної руди практично по лінії, і з боку місць спряження 4 і 5 циліндричної поверхні 1 і торцевих дільниць 2 і 3, що підвищує ефективність дроблення залізної руди. Контакт циліндричних поверхонь 1 по лінії з роздробленим матеріалом при значній масі молольних тіл та високій щільності їх завантаження у млині забезпечує високу е фективність стирання залізної руди. При визначенні ефективності здрібнення з використанням молольних тіл, що пропонується, при співвідношенні висоти до діаметра H:D=1,0 за базовий варіант прийнято використання для помелу залізних руд сталевих куль діаметром 0,12 м (120 мм) спільно із цильпебсами діаметром 0,04 м (40 мм). За 100% прийняті такі базові значення показників: витрати молольних тіл - 3,6 кг/т залізорудного концентрату; знос футеровки млина при безперервній роботі протягом 8 місяців; здрібнення 97% залізорудного концентрату до фракції, що не перевищує 74 мікрона при максимальній крупності частинок 0,1 мм. Результати дослідних випробувань нових молольних тіл по відношенню до базового варіанту (у відсотках) зведені до таблиці. Таблиця № Маса моп/п лольного тіла, кг 1 4 2 5 3 8 4 10 5 12 6 13 Критерієм визначення оптимального співвідношення висоти та діаметра молольного тіла слугує максимально можлива насипна вага молольних тіл у млині при їх неорганізованому укладанні, що виявляє суттєвий вплив на ефективність здрібнення. Встановлено, що найкращі показники даного критерію досягаються при такому співвідношенні висоти до діаметра: H:D=0,9-1,2. Вихід за вказані межі призводить до зниження насипної ваги на 5-15%, що знижує ефективність здрібнення та збільшує тривалість помелу на 10-15%. Виконання молольних тіл, виготовлених з матеріалу утилізованих артилерійських снарядів з низько- та середньолегованої хромонікельмолібденової сталі, висотою, яка складає 0,9-1,2 діаметра циліндричної, та масою, меншою за 5 кг, недоцільно, тому що зменшується ефективність здрібнення та збільшуються витрати молольних тіл, а масою, більшою за 12 кг, недоцільно, тому що збільшується знос футеровки та зменшується ефективність здрібнення. Граничні значення параметрів, які включені до формули винаходу, визначені експериментально. В результаті використання винаходу досягається технічний результат, що полягає у зниженні сколюваності молольних тіл при підвищенні ударно-стираючих навантажень, підвищенні ударостійкості та зносостійкості молольних тіл та підвищенні ефективності здрібнення матеріалів, особливо залізомістких руд. Використання винаходу з відмітною ознакою згідно з пунктом 2 формули винаходу є доцільним у випадку помелу твердих і крихких руд, коли ефективність розколювання матеріалу, що здрібнюється, зростає при рублячій дії на нього гострих країв молольного тіла - місць спряження циліндричної частини та торцевих дільниць. Виконання торцевих дільниць молольного тіла з меншою твердістю, ніж твердість на поверхні циліндричної частини забезпечує трохи більш інтенсивне стирання молольного тіла з боку торцевих дільниць, що сприяє "самозагострюванню" місць спряження торцевих дільниць з циліндричною частиною та підвищенню ефективності їх рублячої дії на матеріал. Вибір граничних значень, включених до п. 2 формули винаходу, обумовлен таким. Виконання молольного тіла таким способом, що поверхня, щонайменше, однієї торцевої дільниці має твердість, більшу за 0,9 твердості поверхні циліндричної частини, недоцільно, тому що у цьому випадку циліндрична поверхня, торцева дільниця та місце спряження між ними - рублячий край - зношуються практично однаково, що веде до притуплення рублячого краю та зменшенню ефективності рублячої дії молольного тіла на матеріал, що здрібнюється. Виконання молольного тіла таким способом, що поверхня, щонайменше, однієї торцевої дільниці має твердість, меншу за 0,5 твердості поверхні циліндричної частини, недоцільно, тому що у такому випадку при збільшенні зносу молольного тіла в цілому значно збільшується знос торцевої дільниці, котра набуває значно угнуту форму, при якій погіршується ефективність ударної дії торцевої дільниці на матеріал, що здрібнюється. Крім того, неприпустимо загострюється кут спряження торцевої дільниці та циліндричної частини, що призводить до руйнування рублячого краю та змен Витрати Знос фу- Ефективмололь- теровки, ність здріних тіл, % % бнення, % 110 90 97 100 90 100 85 100 101 90 100 101 90 100 100 90 110 97 У базовому варіанті співвідношення у витрата х крупних куль і цильпебсів дорівнювало 2,3, а співвідношення у витрата х циліндричних молольних тіл, що пропонуються, і цильпебсів склало 3,0 завдяки більш високій стираючій здатності цих тіл. 3 29003 шення ефективності рублячої дії молольного тіла на матеріал, що здрібнюється. Використання винаходу з відмітною ознакою згідно з пунктом 3 формули винаходу є доцільним у випадку помелу твердих та крихких руд, коли ефективність розколювання матеріалу, що здрібнюється, зростає при ударній дії на нього торцевої або циліндричної дільниці. Виконання бічної поверхні конічною зменшує площу торцевої дільниці та скорочує довжину твірної циліндричної частини, що при заданій масі молольного тіла підвищує його тиск на матеріал, що здрібнюється, і, отже, ефективність ударної дії молольного тіла на матеріал, що здрібнюється. Фіг. 1 Фіг. 2 4 29003 Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5