Мелюче тіло

1. Мелющее тело, состоящее из двух сопряженных основаниями частей, одна из которых выполнена в виде усеченного конуса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что усеченный конус выполнен с вогнутым большим основанием, а другая часть мелющего тела, сопряженная с меньшим основанием усеченного конуса, выполнена с эллипсоидной поверхностью. 2. Мелющее тело по п.1,от л и ч а ю щ е еся тем, что вогнутая поверхность большего основания конуса образована вращением кривой "Локон Аньези" вокруг оси конуса. 3. Мелющее тело по пп.1 и 2. о т л и ч аю щ е е с я тем, что глубина вогнутости в основании конуса составляет 0,20-0,25 высоты мелющего тела при его конусности 2225° 4. Мелющее тело по п . 1 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что усеченный конус выполнен с вогнутостью основания, асимметричной относительно оси конуса. Изобретение относится к области измельчения различных материалов и может быть использовано в металлургической, цементной, угольной и др. отраслях промышленности. Известно мелющее тело, в котором для повышения эффективности измельчения увеличивается поверхность контакта с другими мелющими телами с помощью шести сферических впадин, выполненных радиусом, равным или большим радиуса шара, с которым данное мелющее тело должно вступать в контакт [1]. Недостатком д'.иного мелющего тела является повышенный износ из-за несоответствия его формы форме естественного износа мелющих тел в мельнице. Известно также мелющее тело, имеющее форму, образованную пересечением поверхностей вращения двух зеркальных вогнутых участков логарифмическом спирали радиусомр = 12,8, где 'Локона Аньези\ увелимельнице. За счет смещения центра тяжести чивает плотность мелющей загрузки. В ресоударение и трение мелющих тел будет осузультате, значительно увеличивается 15773 щєствляться по боковой поверхности, образованной конусной и эллипсоидной кривыми, что способствует увеличению тонины помола и эффективности процесса измельчения. 5 Размеры мелющего тела могут варьироваться D зависимости от стадии измельчения, где они применяются, неизменно лишь оговоренное соотношение глубины вогнутости и конусность. 10 Мелющие тела отливают на конвейернококильной машине. Машина представляет собой наклонный конвейер, на котором установлены открытые кокильные плиты с индивидуальными формами мелющих тел. 15 Формы п кокиле заполняются жидким металлом. При движении кокиля по верхней горизонтальной части конвейера металл ззтоердеаает, а затем кокиль по направляющим опрокидывается па 180° с удароп о 20 предыдущий кокиль. Мелющие тела от удара выпадают из кокиля и по наклонному желобу скатываются в сортировочный барабан, представляющий собой решетчатый цилиндр с зазорами между прутками. При вра- 25 щении барабана недоливы просыпаются сквозь мелкие зазоры решетки, а годные отливки движутся к середиче барабана и просыпаются через зазори, соответствующие геометрическим размерам годных ме- 30 лющих тел. При эксплуатации в мельнице возможно несколько вариантов взаимодействия мелющих тел: - по криволинейной поверхности; 35 - по образующим конуса; - одновременно и по криволинейной поперхности и по образующим конуса, Кроме того, во вращающейся мельнице на мелющие тела действует центробежная 40 сила, поднимающая их на определенную высоту, откуда происходит их свободное падение. В этом случае осуществляется эффективное измельчение материала за счет удара эллипсоидной частью мелющего 45 тела. При одновременном взаимодействии мелющих тел заявляемой формы по криволинейной поверхности и образующим конуса происходит интенсивное измельчение 50 материала практически псей поверхностью мелющего тела. Описанные виды взаимодействия мелющих тел, обусловленные их формой, обеспечивают значительное повышение 55 эффективности измельчения по сравнению с прототипом, В отличие от прототипа, имеющего высокую раскалываемость, из-за наличия концентраторов напряжения в виде ребер 6 пятигранной пирамиды, заявляемое мелющее тело при работе в мельнице практически не раскалыпается, Перечисленные факторы обеспечивают высокое качество помола и стабильную работу мельницы. Для того, чтобы посредством отливки в открытый кокиль получить заявляемое мелющее тело с нижней частью, выполненной с эллипсоидной поверхностью и верхней частью в виде усеченного конуса, необходимо изготовить кокиль, в котором выполнены углубления соответствующей формы. Кокиль изготавливают методом отливки в песчаноглинистую форму по модели. На модели с помощью мерительного инструмента и шаблонов выполняется коническаяи эллипсоидная поверхность мелющих тел. Выполнение большего основания усеченного конуса с вогнутой поверхностью обеспечивается за счет ускоренной кристаллизации металла в металлической форме {коки л е) со стороны конической и эллипсоидной частей по сравнению с верхним основанием конуса, соприкасающегося с воздухом, имеющим низкую теплопроводность. Ограничение глубины вогнутости большего основания конуса 0,20-0,25 высоты мелющего тела обусловлено тем, что ее уменьшение по сравнению с указанными пределами ведет к снижению эффективности измельчения за счет уменьшения поверхности криволинейного контакта мелющих тел, о превышение верхнего предела глубины вогнутости приводит к снижению плотности отливки, а, следовательно, к раскалыванию мелющих тел при эксплуатации в мельнице. Величина конусности ограничена 22-25°, поскольку ее уменьшение осложняет выбивку отлитых мелющих тел из кокиля, а превышение верхнего предела приводит к уменьшению площади взаимодействия мелющих тел между собой, а, следовательно, к снижению эффективности измельчения. На фиг. 1 изображено сечение мелющего тела вдоль оси симметрии; на фиг. 2 сечение мелющего тела с вогнутостью основания, асимметричной оси конуса; на фиг. 3 - взаимодействие мелющих тел по криволинейной поверхности; на фиг, 4 - взаимодействие мелющих тел по образующим конуса; на фиг. 5 - взаимодействие мелющих тел по криволинейным поверхностям и образующим конуса. Мелющее тело состоит из усеченного конуса 1 и эллипсоидной части 2 усеченного конуса 1. Поверхность мелющего тела образована образующей конуса 3, вогнутым 15773 большим основанием конуса, полученным вращением кривой "Локон Аньези" 4 вокруг оси конуса 01 и эллипсоидной поверхностью 5. Конусность а составляет 24°, а глубина погнутости h - 6 мм при высоте мелющего 5 тела 25 мм. На фиг, 2 изображено заявляемое мелющее тело, в котором усеченный конус 1 выполнен с вогнутостью основания 4, асимметричной оси конуса Oi, и имеющий 10 ось Ог. проходящую через нижнюю точку вогнутости. Измельчение материалов о мельнице происходит посредством нескольких видов взаимодействий мелющих тел, а именно, не- 15 тиранием материала между вогнутой поверхностью основания конуса 4 {фиг. 3) и эллипсоидной поверхностью 5, между образующими конуса 3 (фиг. А) и при одновременном взаимодействии {фиг. 5) по 20 криволинейным поверхностям 4,5 и образующим конуса 3. Таким образом, аффективно участвует в измельчении вся поверхность мелющих тел. При измельчении мелющими телами, в 25 которых усеченный конус выполнен с вогнутостью основания, асимметричной оси конуса (фиг. 2), осуществляются описанные пышо взаимодействия мелющих тел, но, кроме того, в данном случэе повышение эффективно- 30 сти измельчения достигается тем, что за счет смещения центра тяжести, соударение и трекие мелющих тел происходит по поверхности, образованной образующей конуса 3 и эллипсоидной поверхностью 5 (фи і. 1J. 35 8 условиях опытного завода УкрНИИЫтг бь»ли отлиты мелющие тела заявляемой формы с различными размерами и мелющие тела, выбранные в качестве прототипа. В лабораторных условиях были проведены ис- 40 пытания мелющих тел на ударостойкость, 8 износостойкость, а также определена эффективность измельчения. Результаты испытаний представлены в таблице Испытания па износостойкость производили в лабораторной мельнице, п которую загружались мел ющие топа закаляемой формы, мелющие тела выбранные прототипом, 0,5 кг песка и 0,3 л воды. Поело каждого часа испытаний мелющие тела взвешивали и определяли погорю массы. Затем испытание повторяли, загрузив в мельницу нопую порцию песка и воды. По результатам всех испытаний определяли среднее значение патери массы дпя каждого мелющего тела. Ударостойкость мелющих тол определили па вертикальном копре, Поск массой 79 кг свободно падал на мелющее тепо с высоты 2 м. Испытания проводили до разрушения мелющего тела. Для определения эффективности измельчения применяли ситовий анализ. Иа результатов сравнительных лабораторных исследований, приведенных в таблице, следует, что' предлагаемая форма мелющего тела по сравнению с прототипом обладаем следующими преимуществами: - oGccrtft4i.isaer повышение эффективности измельчения но 15%, ударостойкости на 25%; - простота изготовления, обусловленная применением неразъемного открытого гокиля, исключающего наличии литникоп її значительно снижающего трудоемкость процесса: - повышенной на 15е/» износостоикоС1 и іО, Таким образом, мелющее тепо повышает эффективность процесса измельчения, обеспечивает экономию металла за счет повышения ударостойкости и износостойкости. 15773 Показатели качества Геометрические размеры % h/H 0,15 0,20 0,23 0,25 0,27 0,23 конусность, ° 24 21 .22 24 25 26 Прототип а.с, СССР № 1512658 износ, % эффективность процесса измельчения, % 140 135 130 125 90 95 100 112 115 90 80 80 85 100 130 125 125 110 110 110 110 100 100 100 75 80 83 85 105 ударостойкость, но выбиваются из кокиля Риг.Ъ 95 15773 . 5 Упорядник Замовлення 4200 Техред М.Моргентал Коректор Н. Король Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, t e n , Київ-53, Львівська пл., 0 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101