Комбинированное мелющее тело

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Открытое акционерное общество Минский завод отопительного оборудования Научнопроизводственное частное унитарное предприятие Инжгеострой(72) Авторы Писаренко Леонид Зотович Бусел Иван Андреевич Метельский Николай Павлович Приемко Виктор Михайлович Лешко Андрей Васильевич Шибеко Алексей Васильевич Ясинский Анатолий Всеволодович(73) Патентообладатели Открытое акционерное общество Минский завод отопительного оборудования Научнопроизводственное частное унитарное предприятие Инжгеострой(57) 1. Комбинированное мелющее тело для измельчения грубозернистых материалов, выполненное в виде тела вращения, отличающееся тем, что тело вращения образовано вращением замкнутой кривой вокруг оси симметрии ограниченной замкнутой кривой плоской фигуры, при этом замкнутая кривая содержит четыре участка, первый из которых выполнен в виде параболы, ось симметрии которой совпадает с осью симметрии плоской фигуры, второй и третий участки выполнены в виде вогнутых в направлении оси симметрии симметрично расходящихся дуг, являющихся продолжением ветвей параболы, и четвертый участок выполнен в виде связанной радиальными переходами с вогнутыми дугами дуги эллипса, ограниченной хордой, расположенной выше горизонтально ориентированной большой полуоси эллипса, при этом тело вращения имеет максимальную высотуи максимальный диаметр , определяемый длиной большой полуоси эллипса. 63852010.08.30 2. Мелющее тело по п. 1, отличающееся тем, что радиус кривизны ветвей параболы соответствует радиусу кривизны вогнутых дуг. 3. Мелющее тело по любому из пп. 1 или 2, отличающееся тем, что высотасоставляет 1,1-1,3 диаметрамелющего тела.(56) 1. А.с. СССР 1546141, 1990. 2. А.с. СССР 1606185, 1990. Полезная модель относится к конструкциям мелющих тел, используемых в шаровых мельницах для измельчения различных материалов при производстве цемента, ячеистого бетона, обогащении полезных ископаемых, в химической и металлургической промышленности. При решении вопросов создания оптимальных конструкций мелющих тел наиболее рациональным следует считать такую форму мелющего тела, которая близка к форме естественного износа. Такая форма позволит обеспечить повышение эффективности помола, увеличение износостойкости, прочности и, как следствие, уменьшение расхода мелющих тел. Известно мелющее тело 1, представляющее собой тело вращения, ограниченное двумя параллельными плоскостями, перпендикулярными оси вращения, с цилиндрической или конической формой профиля. При помоле продольный габарит цилиндрического мелющего тела (ЦМТ) ориентирован в направлении оси мельницы. Измельчение материала происходит при смыкании контактирующих, расположенных по образующим цилиндра поверхностей ЦМТ. Торцевые плоскости ЦМТ преимущественно перпендикулярны к оси мельницы и, совпадая с углом атаки измельчаемого материала, малоэффективны при помоле. Для ЦМТ характерен линейчатый контакт с аналогичными мелющими телами, переходящий в точечный при самом незначительном перекосе, вызываемом негладким рельефом контактной поверхности футеровки или падением в случайном порядке. Недостатком такого ЦМТ является также то, что при отливке такой формы вследствие неравномерного охлаждения чугуна у торца, особенно верхней части отливки, возникают внутренние напряжения, вызывающие повышенную хрупкость и раскалывание, которое может быть усугублено наличием усадочных раковин и рыхлот. По этой причине увеличиваются расход мелющих тел на 1 кг продукта, простой мельниц на догрузку, износ и перегрузку. Осколки цилиндров через решетки могут попадать в технологическое оборудование и выводить его из строя. Наиболее близким к заявленной полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является мелющее тело в форме пораболоида вращения, ограниченного плоским основанием, перпендикулярным к оси вращения 2, которое принято в качестве прототипа. Недостатком такого мелющего тела является то, что наличие торцевого плоского основания, имеющего углы, может вызвать отколы. Кроме того, эффективность помола уменьшается, так как торцовое плоское основание слабо участвует в процессе помола, а компактность упаковки мелющих тел в объеме мельницы не достаточна, что не приводит к заметному повышению общей поверхности мелющей загрузки. Таким образом, задачей полезной модели является создание комбинированного мелющего тела (КМТ), имеющего рациональную форму, сочетающую в себе сопрягаемые сферические участки поверхностей, позволяющие при работе в мельнице иметь практически непрерывный контакт и увеличенный ударный импульс в направлении продольной оси. При этом форма КМТ должна обеспечивать повышенную прочность и износостой 2 63852010.08.30 кость, в частности, за счет максимального приближения к форме естественного износа и,прежде всего, отсутствия углов, торцов и граней. КМТ должно иметь увеличенную поверхность трения между ним и размалываемым материалом. Поставленная задача решается заявляемым комбинированным мелющим телом для измельчения грубозернистых материалов, выполненным в виде тела вращения, за счет того, что тело вращения образовано вращением замкнутой кривой вокруг оси симметрии ограниченной замкнутой кривой плоской фигуры, при этом замкнутая кривая содержит четыре участка, первый из которых выполнен в виде параболы, ось симметрии которой совпадает с осью симметрии плоской фигуры, второй и третий участки выполнены в виде вогнутых в направлении оси симметрии симметрично расходящихся дуг, являющихся продолжением ветвей параболы, и четвертый участок выполнен в виде связанной радиальными переходами с вогнутыми дугами дуги эллипса, ограниченной хордой, расположенной выше горизонтально ориентированной большой полуоси эллипса, при этом тело вращения имеет максимальную высоту Н и максимальный диаметр , определяемый длиной большой полуоси эллипса. При описанной выше форме обеспечивается наиболее интенсивное взаимодействие КМТ друг с другом и измельчаемым материалом, так как при близком значении радиуса кривизны ветвей параболы и радиуса кривизны вогнутых дуг выпуклые части одного КМТ могут свободно и активно контактировать с вогнутыми частями соседних КМТ, т.е. обеспечивать более активное измельчение материала одновременно на большей площади поверхности. В наиболее предпочтительных формах реализации заявляемого КМТ радиус кривизны ветвей параболы соответствует радиусу кривизны вогнутых дуг. В этих формах реализации обеспечивается максимальная интенсивность измельчения материала, т.к. в этом случае в процессе помола участвует практически вся поверхность каждого КМТ, за счет чего и повышается эффективность мелющего действия. У заявляемых КМТ измельчающая поверхность, в среднем, на 20-30 больше, чем у прототипа. Кроме того, в таких формах реализации существенно повышается компактность упаковки тел в общей мелющей загрузке мельницы, и взаимодействие в пространстве, заполненном одинаковыми мелющими телами, будет происходить более активно, за счет чего также улучшается эффективность измельчения и увеличивается интенсивность помола. Также предпочтительными являются те формы реализации, в которых высота Н составляет 1,1-1,3 диаметрамелющего тела. Эти формы реализации наиболее оптимальным образом позволяют обеспечить равенство радиусов кривизны выпуклых и вогнутых участков поверхности. В общем случае, при 1 невозможно получить равные радиусы кривизны, а при 1,3 часть тела КМТ не участвует в процессе помола, так как слабо контактирует с выпуклыми и вогнутыми частями. Достоинства и преимущества заявляемой полезной модели более подробно будут проиллюстрированы на одном из возможных, но не ограничивающих примеров реализации со ссылкой на позиции фигур чертежей, на которых схематично представлены фиг. 1 - общий вид заявляемого комбинированного мелющего тела фиг. 2 - схема прилегания выпуклых и вогнутых участков комбинированных мелющих тел фиг. 3 - объемная схема упаковки комбинированных мелющих тел в локальном объеме. На фиг. 1 схематично представлен общий вид заявляемого комбинированного мелющего тела, выполненного в виде тела вращения, образованного вращением замкнутой кривой вокруг оси 1 симметрии ограниченной замкнутой кривой плоской фигуры, при этом замкнутая кривая содержит четыре участка первый участок выполнен в виде параболы 2, ось симметрии которой совпадает с осью 1 симметрии плоской фигуры, второй и 3 63852010.08.30 третий участки выполнены в виде вогнутых в направлении оси 1 симметрии симметрично расходящихся дуг 3 и 4, соответственно, являющихся продолжением ветвей параболы 2, и четвертый участок выполнен в виде связанной радиальными переходами с вогнутыми дугами дуги 5 эллипса, ограниченной хордой 6, расположенной выше горизонтально ориентированной большой полуоси 7 эллипса, при этом тело вращения имеет максимальную высоту Н и максимальный диаметр , определяемый длиной большой полуоси 7 эллипса. Для наглядности на фиг. 1 участки замкнутой кривой отделены друг от друга пунктирными линиями. Пунктирной линией обозначена также перпендикулярная оси 1 симметрии плоскость, в которой расположена большая полуось эллипса. На фиг. 2 схематично представлена схема прилегания выпуклых (определяемых ветвями параболы 2) и вогнутых (определяемых дугами 3 и 4) участков комбинированных мелющих тел при равенстве радиусов кривизны, а на фиг. 3 - объемная схема упаковки комбинированных мелющих тел в локальном объеме, которые иллюстрируют значительное увеличение площади контакта поверхностей заявляемых комбинированных мелющих тел. Благодаря описанным выше особенностям конструкции заявляемых комбинированных мелющих тел в процессе измельчения материала в постоянном контакте с измельчаемым материалом находится максимально возможная их поверхность, что хорошо видно из фиг. 2 и 3. Выплавку предлагаемых КМТ производили на ОАО Минский завод отопительного оборудования в вагранке 6 т/час с копильником. Формовку производили на АФЛ Дизаматик, а заливку с использованием автоматической заливочной станции . Химический состав, мас.С 2,90,8 Мп 0,7 Сг 0,7. Твердость 530 НВ. Заявляемые комбинированные мелющие тела по сравнению с базовым вариантом, за который принят прототип, по результатам предварительных испытаний в условиях реального производства на ОАО Сморгоньсиликатобетон и ЗАО Могилевский КСИ показали хорошие эксплуатационные качества - увеличение производительности помола до 1020 и уменьшение износа (расхода) мелющих тел до 10 . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4