Класифікуюча броньова плита для футерівки барабана трубного млина

Класифікуюча броньова плита для футерівки барабана трубного млина з кульовим розмелювальним завантаженням, яка має опорну основу і криволінійну робочу поверхню з подовжньо роз C2 2 (19) 1 3 плитою футеровки, зменшується убік розвантажувального кінця млина. Зниження енергії розмелювальних тіл по довжині барабана останньої досягається відповідним зменшенням коефіцієнта зчеплення броньової плити із розмелювальним завантаженням (SU 161214, 1963). У цій плиті зміна коефіцієнта по довжині млина досягається за рахунок зростання кривизни хвилястих виступів у напрямку розвантаження. Така форма виступів забезпечує достатній підйом розмелювальних тіл на будь-якій ділянці футеровки барабана. Однак якість класифікації розмелювальних тіл при використанні цих броньоплит знижується у зв'язку з підвищеним зношуванням початкових ділянок виступів, які мають профіль найбільшої кривизни. Інша відома класифікуюча броньова плита, яка призначена для футеровки барабана млина, складається з комбінації плоскої плити і змонтованих на її поверхні власне класифікуючих броньоплит (виступів) з похилими убік обертання млина і до завантажувального її кінця плоскими робочими поверхнями, відповідно під кутом 6-10° і під кутом 4-6° (SU 874174, 1979). Ця броньоплита хоча і забезпечує початкову класифікацію розмелювальних тіл, однак, маючи нераціональну конфігурацію робочої поверхні в цілому -чергування плоских її поверхонь із виступами - піддається швидкому абразивному зношуванню, внаслідок чого млин вимагає позапланових зупинок для заміни футеровки. Відома також класифікуюча броньова плита для футеровки барабана, описана в патенті BE №1007890, 1995, на робочій поверхні якої виконані рифлення під кутом 15-30° до утворюючої поверхні розмелювальної камери для створення «ефекту шнека» для розмелювальних тіл, і матеріалу, що подрібнюється. При обертанні барабана млина більша частина розмелювальних тіл найбільшого діаметра опиняється на периферії маси розмелювальних тіл, при цьому рифлення служать для переміщення цих розмелювальних тіл до завантажувального кінця млина внаслідок зазначеного «ефекту шнека». Однак, досягти необхідної класифікації розмелювальних тіл при такій технології практично неможливо, і вона має випадковий характер. Броньоплити при цьому відносно важкі, а ефективність класифікації неминуче зменшується в міру зношування рифлення. За своєю технічною суттю і досягненим ефектом найбільш близькою до даного винаходу є класифікуюча броньова плита для футеровки барабана трубного млина з кульовими розмелювальними засобами, яка має опорну основу і криволінійну робочу поверхню з подовжньо розташованими уздовж осі млина переднім і заднім піднімальними виступами, рахуючи в напрямку обертання барабана (SU 1012983 А, 1981). У зазначеній броньовій плиті виступи виконані у вигляді гребенів з вертикальними площинами і круговою циліндричною робочою поверхнею броньоплити між ними. Така конфігурація броньоплити і її гребені найбільше піддаються ударноабразивному зношуванню. Це призводить до деформації і нерівномірного зменшення висоти гребенів у порівнянні зі зношуванням і товщиною са 87760 4 мої плити, цим самим викликаючи нерозраховувану зміну коефіцієнта зчеплення розмелювального завантаження з футеровкою, і в підсумку, до порушення класифікації розмелювальних тіл і до неможливості збереження руху розмелювального завантаження у водоспадному режимі. Задачею винаходу є розробка класифікуючої броньової плити нової конструкції, яка дозволяє усунути характерні недоліки відомих броньоплит і створювати футеровки барабана трубного млина з більшою ефективністю класифікації розмелювальних тіл, знизити масу броньоплити і продовжити плановий строк їхньої заміни по мірі зношування. У винаході задача вирішується тим, що в класифікуючій броньовій плиті для футеровки барабана трубного млина з кульовими розмелювальними засобами, яка містить опорну основу і криволінійну робочу поверхню з подовжньо розташованими уздовж осі млина переднім і заднім піднімальними виступами, рахуючи в напрямку обертання барабана, виступи між собою виконані рівновеликими за висотою, де висота переднього виступу становить 0,1 висоти заднього виступу, при цьому висота останнього дорівнює 0,010-0,022 внутрішнього діаметра барабана млина, а робочі поверхні виступів і робоча поверхня між ними виконані з послідовно сполученими поверхнями другого порядку у вигляді відповідно параболічної, еліптичної і логарифмічної циліндричних поверхонь, при довжині поверхні опорної основи і довжині кожної з поверхонь другого порядку, взятих у співвідношенні 1:0,13:0,36:0,21 у проекції на горизонтальну площину, рахуючи від переднього виступу, при цьому робоча поверхня броньової плити з боку, протилежного завантажувальному кінцю млина, виконана із гребенем висотою рівною 0,060,10 внутрішнього діаметра барабана млина і робочою поверхнею, що має нахил під кутом 25-35° до горизонтальної площини в напрямку назустріч руху подрібнюваного матеріалу. Суть винаходу полягає в наступному. В процесі подрібнювання основним видом впливу розмелювальних тіл на матеріал є удар, а основним видом подрібнювання - дроблення стиранням. В процесі роботи розмелювальні тіла розподіляються по концентричних окружностях так, що кожний ряд має свою траєкторію руху і певне місце падіння розмелювальних тіл, де вони руйнують матеріал шляхом удару. При цьому шар розмелювальних тіл, який безпосередньо контактує з поверхнею броньоплити, виконаної згідно з винаходом, подрібнює стиранням більш ефективно ніж відомі класифікуючі броньоплити. Це пов'язано з тим, що профіль броньоплити утворений у поздовжньому перетині по кривих другого порядку, причому поверхня броньоплити між виступами, яка є найбільш довгою, виконана як еліптична циліндрична поверхня, а передній і задній виступи - по параболічній і логарифмічної циліндричних поверхнях відповідно. Зазначена кривизна поверхонь броньоплити створює рівномірне притискання до останніх розмелювальних тіл під дією відцентрової сили, починаючи від переднього виступу і закінчуючи розгінною ді 5 лянкою заднього виступу аж до закидання розмелювальних тіл на кругові траєкторії. Рівномірність зусилля притискання розмелювальних тіл запобігає їхньому ковзанню по поверхні броньоплити і знижує її зношування при збереженні профілю робочої поверхні аж до планового ремонту футеровки барабана. Дослідження робочої поверхні демонтованих зношених класифікуючих броньоплит показало, що розмелювальні тіла прагнуть до переміщення по поверхні плити утворюючи виробіток криволінійного профілю, що відповідає елементам параболічної, еліптичної і логарифмічної циліндричних поверхонь, кожна з яких у плані має цілком певну довжину. Гребінь із робочою плоскою похилою поверхнею знижує рівень компактної маси розмелювальних тіл і крупнокускового матеріалу з боку завантажувального кінця млина, що призводить до інтенсивного скочування по похилій площині великих розмелювальних тіл, не захоплених виступами при обертанні млина, з більш високого рівня з боку розвантажувального кінця - до завантажувального кінця, а обраний у зазначених межах кут нахилу робочої поверхні і співвідношення висоти гребеня і внутрішнього діаметру барабана сприяє більше чіткій класифікації розмелювальних тіл і спрямування дрібних їх фракцій убік розвантажувального кінця. Винахід пояснюється кресленням, де наФіг.1 показана класифікуюча броньова плита для футеровки барабана трубного млина, переріз по А-А, на Фіг.2; на Фіг.2 - вигляд зверху і на Фіг.3 - переріз по Б-Б на Фіг.2. Стрілкою В позначений напрямок руху матеріалу від завантажувального кінця млина; стрілкою Г - напрямок обертання барабана млина (Фіг.2) Броньоплита 1 містить (Фіг.3) передній піднімальний виступ 2, рахуючи в напрямку обертання барабана, у вигляді параболічної циліндричної поверхні, середню робочу ділянку 3, що має вигляд еліптичної циліндричної поверхні, і задній піднімальний виступ 4, що має висхідну розгінну ділянку 5, утворену логарифмічною циліндричною поверхнею. Ці поверхні другого порядку послідовно сполучені між собою при співвідношенні довжини Lo поверхні опорної основи 6 броньоплити і довжини L1, L2 і L3 відповідно кожної з поверхонь другого порядку, рахуючи від переднього виступу у проекції на горизонтальну площину, рівному 1:0,13:0,36:0,21. Передній і задній виступи виконані різними за висотою, при цьому висота Ні заднього виступу становить 0,010-0,022 внутрішнього діаметра барабана млина, а висота h переднього виступу дорівнює 0,1 висоти заднього виступу. Робоча поверхня броньової плити з боку, протилежного завантажувальному кінцю млина (Фіг.1), виконана із гребенем 7 висотою рівною 0, 06-0,10 внутрішнього діаметра барабана млина і робочою поверхнею 8 кутом нахилу α до горизонтальної площини рівним 25-35° у напрямку назустріч руху матеріалу, що подрібнюється. Бічні сторони 9 гребеня (Фіг.3) мають ливарно-монтажні ухили, а в опорній основі 6 виконані вибірки 10 і 11. Броньоплити монтують на внутрішній поверхні барабана млина в кільцеві ряди по заздалегідь 87760 6 обраних схемах розкладки і з'єднують із барабаном за допомогою броньоболтів (на кресленні умовно не показані), що пропускаються через отвори 12 в тілі плит. При роботі млина розмелювальне завантаження захоплюється в рух профільованою поверхнею броньоплит по ходу обертання барабана (за стрілкою Г). Конфігурація поверхонь (на Фіг.3) переднього 2 і висхідна розгінна ділянка 5 заднього 4 виступів, що мають у перерізі ( Б-Б) контури у вигляді відповідно параболи і логарифміки, а середньої ділянки 3 у вигляді еліптичної дуги, забезпечують безперервний контакт всієї робочої поверхні броньоплити з матеріалом і розмелювальним завантаженням (без відриву нижнього шару розмелювальних тіл від плити) зі збільшеним і практично постійним коефіцієнтом зчеплення, запобігаючи ковзанню завантаження по броньоплиті. Передній і задній виступи при заданій їхній висоті, маючи зазначені криволінійні поверхні, є більш пологими і цим подовжують середню ділянку 3 поверхні плити, не змінюючи її кривизну другого порядку. Висхідна розгінна ділянка 5 поверхні заднього виступу 4, зберігаючи без втрати окружної швидкості інтенсивний розгін нижнього шару розмелювальних тіл по середній ділянці плити, забезпечує відрив розмелювальних тіл від виступу в крайніх верхніх його точках і закидання їх на більш високі траєкторії, збільшуючи енергообмін у системі «броньоплита-розмелювальні тіла-розмелюваний матеріал». Поздовжня класифікація розмелювальних тіл при використанні броньоплити згідно з винаходом здійснюється таким способом. Під дією відцентрової сили, що виникає при обертанні барабана млина, розмелювальні тіла різних розмірів і мас піднімаються по кругових траєкторіях до точки відриву від заднього виступу і далі падають на поверхню барабана. При цьому розмелювальні тіла попадають на похилу робочу поверхню 8 гребеня і на них діє горизонтальна складова відцентрової сили, спрямована в бік, протилежний зазначеному стрілкою В. Класифікація розмелювальних тіл досягається за рахунок різниці рівнів на ділянках броньоплит, що відповідають похилій поверхні 8 гребеня і середній ділянці 3 поверхні броньоплити. Внаслідок поперечної сегрегації розмелювальних тіл у млині великі розмелювальні тіла (кулі) накопичуються в центральній частині поперечного перерізу барабана, а дрібні переміщаються до периферії і захоплюються виступами броньоплити. При обертанні барабана на ділянці з похилою поверхнею гребеня через його більшу висоту в рух захоплюється основна маса розмелювальних тіл, ніж на середній ділянці плити. Похила поверхня 8 гребеня дозволяє знизити рівень компактної маси розмелювальних тіл з боку завантажувального кінця млина, що призводить до інтенсивного скочування великих розмелювальних тіл, не захоплених виступами при обертанні барабана, з більш високого рівня з боку розвантажувального кінця - до завантажувального кінця і пере 7 міщенню дрібніших розмелювальних тіл уздовж барабана в протилежному напрямку, які піддаються поздовжній класифікації. Висота Ні заднього виступу 4 визначається з умови підтримки оптимальних значень окружних швидкостей завантаження для всього ряду типорозмірів трубних млинів, що перебувають у промисловій експлуатації. При співвідношенні меншому 0,010 внутрішнього діаметра барабана млина не досягається водоспадний режим руху розмелювальних тіл, а при співвідношенні більшому 0,022 відбувається підйом розмелювальних тіл за межі верхніх розрахункових траєкторій їхнього руху і закидання на протилежну поверхню барабана. Інтервал кута нахилу α робочої поверхні гребеня і межі співвідношення висоти гребеня і внутрішнього діаметра барабана є оптимальними для підтримання ефективного режиму класифікації розмелювальних тіл, оскільки при α меншому 25 і співвідношенні меншому 0,06 класифікація практично відсутня, а при α більшому 35° і співвідношенні, що виходить за межі 0,10, гребінь починає загальмовувати матеріал і зменшувати робочий обсяг барабана, що несприятливо відбивається на процесі подрібнювання через необхідність знижувати розрахункову масу розмелювальних тіл. Сукупність геометричних параметрів робочої поверхні броньоплити і особливості динаміки процесу розмелювання, у порівнянні із прототипом, попереджають нерівномірне зношування плити по товщині і зберігають її профіль раціональним з погляду оптимальної класифікації розмелювальних тіл і їхнього енергообміну з подрібнюваним 87760 8 матеріалом аж до заміни при досягненні розрахунково-припустимого виробітку робочої поверхні і дозволяють для виливки броньоплит застосовувати економічно більш доступні сплави. Вибір оптимальної форми і співвідношення довжин робочих ділянок броньоплити, а також висоти обох виступів і гребеня обумовлений, з одного боку, величинами окружних швидкостей переміщення по поверхні плити розмелювальних тіл, які повинні, як уже вказувалося, узгоджуватися із швидкостями обертання барабана млина і переміщення розмелювальних тіл уздовж млина (режимом класифікації) і розмірами всього стандартизованого ряду трубних млинів, при цьому відхилення розмірів визначаються класом точності (ГОСТ 2009-55), а лінійні розміри конструктивних елементів поверхні (їхнє зазначене співвідношення) відповідають їхнім чисельним значенням, що обираються. Броньова плита, виконана згідно з винаходом, відповідає вимогам по уніфікації і терміну служби основних швидкозношуваних деталей млина до їхньої заміни (ГОСТ 12367-85. «Млини трубні помольних агрегатів. Загальні технічні умови») і повинна використовуватися в трубних млинах наступних типів: сировинні млини з одночасним сушінням (вентильовані) для розмелювання сировинних матеріалів при роботі в замкнутому циклі; сировинні млини для розмелювання сировинних матеріалів мокрим способом при роботі у відкритому або замкнутому циклах; цементні млини для розмелювання цементного клінкера і добавок при роботі у відкритому або замкнутому циклах. 9 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 87760 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601