[go: up one dir, main page]

RU2181627C2 - Rattler - Google Patents

Rattler Download PDF

Info

Publication number
RU2181627C2
RU2181627C2 RU2000121716A RU2000121716A RU2181627C2 RU 2181627 C2 RU2181627 C2 RU 2181627C2 RU 2000121716 A RU2000121716 A RU 2000121716A RU 2000121716 A RU2000121716 A RU 2000121716A RU 2181627 C2 RU2181627 C2 RU 2181627C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
grinding
ball
grinding media
balls
wear
Prior art date
Application number
RU2000121716A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.И. Зимин
И.А. Зимин
Ю.П. Канусик
Original Assignee
Уральский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уральский государственный технический университет filed Critical Уральский государственный технический университет
Priority to RU2000121716A priority Critical patent/RU2181627C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2181627C2 publication Critical patent/RU2181627C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Crushing And Grinding (AREA)

Abstract

FIELD: dry and wet grinding of ores. SUBSTANCE: proposed rattler has housing filled with ball-shaped and cubic blocks used as milling bodies. Size of block rib and rounding off of its sides are found from equation contained in description of invention. EFFECT: improved efficiency of grinding process. 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для сухого и мокрого измельчения полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении сырья в металлургической, горной и химической отраслях промышленности, производстве строительных материалов и компонентов цементного производства, а также в угольной, коксохимической, огнеупорной, энергетической и других отраслях. The invention relates to a device for dry and wet grinding of minerals and can be used in the enrichment of raw materials in the metallurgical, mining and chemical industries, the production of building materials and components of cement production, as well as in coal, coke, refractory, energy and other industries.

Известны устройства для измельчения, содержащие горизонтально расположенный цилиндрический корпус, заполненный мелющими телами и вращающийся в подшипниках, торцевые крышки, загрузочные и разгрузочные устройства и привод. (Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы. /Под ред. О. С. Богданова, В. А.Олевского, 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Недра, 1982. - 366 с. [1]). Known devices for grinding, containing a horizontally arranged cylindrical body filled with grinding media and rotating in bearings, end caps, loading and unloading devices and drive. (Handbook of ore dressing. Preparatory processes. / Edited by O. S. Bogdanov, V. A. Olevsky, 2nd ed. Revised and enlarged. - M .: Nedra, 1982. - 366 p. [1] )

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство для измельчения, содержащее корпус с футеровкой, заполненный мелющими телами, загрузочное и разгрузочное устройства, привод; внутри корпуса на горизонтальном валу наклонно установлены диски, а загрузочный патрубок смещен относительно вертикальной оси поперечного сечения корпуса в сторону вращения дисков. Это позволяет увеличить степень заполнения корпуса мелющими телами, изменить траектории их движения и повысить эффективность процесса измельчения за счет удара и истирания (а.с. 1507443 СССР. Шаровая мельница /И.М.Алексюк. - Опубл. 15.09.89, Бюл. 34). Closest to the technical nature of the claimed technical solution is a device for grinding, comprising a housing with a lining filled with grinding media, loading and unloading devices, a drive; disks are mounted obliquely inside the housing on a horizontal shaft, and the loading nozzle is offset relative to the vertical axis of the cross section of the housing in the direction of rotation of the disks. This allows you to increase the degree of filling of the body with grinding bodies, change the trajectory of their movement and increase the efficiency of the grinding process due to impact and abrasion (a.s. 1507443 USSR. Ball mill / IM Aleksyuk. - Publish. 15.09.89, Bul. 34 )

Существенными недостатками этих устройств являются низкая эффективность процесса измельчения и малый ресурс мелющих тел, обусловленные следующими причинами. Кинетическая энергия для измельчения в указанных устройствах создается за счет массы мелющих тел и скоростей их движения, определяемых движением, совместно с корпусом и падением сверху вниз внутри него. При этом все основные параметры (скорость удара, число их, масса мелющих тел), которыми определяются производительность и другие технологические показатели измельчения, ограничены в невыгодных диапазонах. Significant disadvantages of these devices are the low efficiency of the grinding process and the low resource of grinding media, due to the following reasons. The kinetic energy for grinding in these devices is created due to the mass of grinding media and their speeds determined by the movement, together with the body and falling from top to bottom inside it. Moreover, all the main parameters (impact speed, number of them, mass of grinding media), which determine the productivity and other technological parameters of grinding, are limited in disadvantageous ranges.

Эти ограничения взаимно увязаны между собой и принципиально их трудно менять: при необходимости увеличения производительности указанных устройств обычно увеличивают их геометрические размеры. В связи с этим устройства характеризуются низкой эффективностью процесса измельчения. These restrictions are mutually interconnected and fundamentally difficult to change: if you need to increase the performance of these devices usually increase their geometric dimensions. In this regard, the devices are characterized by low efficiency of the grinding process.

Другим существенным недостатком указанных устройств является значительный износ мелющих тел. Another significant drawback of these devices is the significant wear of grinding media.

В зависимости от назначения (стадии измельчения) используются следующие виды мелющих тел барабанных мельниц: стержни, шары, цильпепсы и другие. Удельный расход мелющих тел на обогатительных фабриках достигает 3 кг на тонну измельченной руды; при современном масштабе переработки полезных ископаемых в мире ежегодно безвозвратно теряется около миллиона тонн стали. Depending on the purpose (grinding stage), the following types of grinding bodies of drum mills are used: rods, balls, tsilpepsy and others. The specific consumption of grinding media in processing plants reaches 3 kg per ton of ground ore; at the current scale of mineral processing in the world, about one million tons of steel is irretrievably lost annually.

Наиболее широкое применение находят стержневая и шаровая мелющая загрузка. Использование шаров на второй и третьей стадии измельчения вызывает повышенную скорость изнашивания и соответственно высокий удельный расход стали (от 0,1 до 1,25 кг/т и от 0,061 до 0,5 кг/т при использовании стержней [1, с. 304-311]). Rod and ball grinding loading are most widely used. The use of balls in the second and third stages of grinding causes an increased wear rate and, accordingly, a high specific consumption of steel (from 0.1 to 1.25 kg / t and from 0.061 to 0.5 kg / t when using rods [1, p. 304- 311]).

Скорость износа шаров описывается уравнением
dG/dt=-kDn,
где G - сила тяжести шара;
t - продолжительность износа;
k - коэффициент пропорциональности;
n - показатель степени, зависящий от режима работы мельницы, физико-механических свойств шаров и абразивности руды (Андреев С.Е., Перов В.П., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых - М.: Недра, 1982. - 366 с. [2]).
Ball wear rate is described by the equation
dG / dt = -kD n ,
where G is the gravity of the ball;
t is the duration of wear;
k is the coefficient of proportionality;
n is an exponent depending on the operating mode of the mill, the physical and mechanical properties of the balls and the abrasiveness of the ore (Andreev S.E., Perov V.P., Zverevich V.V. Crushing, grinding and screening of minerals - M .: Nedra, 1982. - 366 p. [2]).

При тихоходном режиме (каскадном с перекатыванием шаров) значение n принимают равным 2, считая скорость износа пропорциональной поверхности шара (по Мертселлю и Прентису). В режиме работы мельницы, приводящем к полету шаров, значение показателя степени находится в пределах 2,3-2,5 (по Бонду и Олевскому). В этих случаях наиболее убедительна пропорциональная зависимость скорости износа поверхности шаров, поскольку при каскадном режиме все шары контактируют с измельчаемой средой, а при водопадном режиме в измельчаемой среде находится от 54,8 до 70,8% шаровой нагрузки [2, с. 262]. Износ падающих шаров происходит в результате ударного воздействия с измельчаемой средой и значительно (почти в 4 раза) меньше, чем износ от истирания (Wahl Н., Kantenwein G. , Rzepka L., Hart - Zerkleinerung und Verschleis. - Aufbereitungs Technik, 1963, 2, v. 3, s. 47-58, 91-111 [3]). In the low-speed mode (cascading with rolling balls), the value of n is taken equal to 2, considering the wear rate proportional to the surface of the ball (according to Mertsell and Prentis). In the operating mode of the mill, leading to the flight of balls, the value of the exponent is in the range of 2.3-2.5 (according to Bond and Olevsky). In these cases, the proportional dependence of the wear rate of the surface of the balls is most convincing, since in the cascade mode all the balls are in contact with the crushed medium, and with the waterfall mode in the crushed medium there are from 54.8 to 70.8% of the ball load [2, p. 262]. Wear of falling balls occurs as a result of impact with the crushed medium and is significantly (almost 4 times) less than wear due to abrasion (Wahl N., Kantenwein G., Rzepka L., Hart - Zerkleinerung und Verschleis. - Aufbereitungs Technik, 1963, 2, v. 3, s. 47-58, 91-111 [3]).

Используем в качестве характеристики изнашивания тел различной формы удельную поверхность Ауд мелющего тела - отношение поверхности его А к объему V (массе) тела:
Ауд=А/V.
Use as a characteristic wear bodies of various shapes specific surface ud A grinding body - the ratio of the surface A to the volume V (mass) of the body:
And beats = A / V.

Для шара радиусом R удельная поверхность составит:

Figure 00000002

Для куба с учетом описанной вокруг него сферы:
Ак=4,24/R (2)
С учетом опыта эксплуатации барабанных мельниц со стержневой загрузкой, показавшего, что износ стержней по торцевой поверхности незначителен, удельная поверхность Ас выразится в виде:
Ac=2/R (3)
и является наименьшей из всех применяемых видов мелющих тел.For a ball of radius R, the specific surface will be:
Figure 00000002

For a cube, taking into account the sphere described around it:
A k = 4.24 / R (2)
Taking into account the operating experience of drum mills with core loading, which showed that the wear of the rods on the end surface is negligible, the specific surface A with will be expressed as:
A c = 2 / R (3)
and is the smallest of all used types of grinding media.

Наибольшим из рассмотренных тел числом элементов, через которые передается нагрузка на измельчаемую среду, является куб (6 граней, 8 углов, 12 ребер), у тетраэдра 4 грани, 4 угла и 6 ребер. The largest of the considered bodies, the number of elements through which the load is transferred to the crushed medium, is a cube (6 faces, 8 angles, 12 edges), the tetrahedron has 4 faces, 4 angles and 6 edges.

Ат=9,02/R (4)
Скорость изнашивания куба по сравнению с шаром ниже 5,33/4,24=1,26 на 26%; поэтому наиболее подходящим является мелющее тело, выполненное в виде куба. Размеры ребра определены из условия свободного перемещения в комбинации с шаровой загрузкой.
A t = 9.02 / R (4)
The cube wear rate compared to the ball is lower than 5.33 / 4.24 = 1.26 by 26%; therefore, a grinding body made in the form of a cube is most suitable. The dimensions of the ribs are determined from the condition of free movement in combination with ball loading.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса измельчения за счет увеличения ресурса мелющих тел путем совершенствования формы и состава их, а также траектории их движения. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the grinding process by increasing the resource of grinding media by improving the shape and composition of them, as well as the trajectory of their movement.

На фиг. 1 изображена шаровая мельница, разрез; на фиг. 2 - траектория движения комбинированной мелющей загрузки; на фиг. 3 - поперечное сечение мелющих тел, выполненных в виде кубов в шаровых мельницах. In FIG. 1 shows a ball mill, section; in FIG. 2 - the trajectory of the combined grinding load; in FIG. 3 is a cross section of grinding media made in the form of cubes in ball mills.

Барабанная мельница состоит из горизонтально расположенного цилиндрического корпуса 1 с торцовыми крышками 2 загрузочного и разгрузочного 3 концов, разгрузочной воронки 4, симметрично расположенных подшипников 5, питателя 6, футеровки 7 и разгрузочной решетки 8. Корпус мельницы заполнен мелющими телами 9 и 10. The drum mill consists of a horizontally arranged cylindrical body 1 with end caps 2 of the loading and unloading 3 ends, a discharge funnel 4, symmetrically located bearings 5, feeder 6, lining 7 and discharge grill 8. The mill body is filled with grinding media 9 and 10.

Барабанная мельница работает следующим образом. Перед началом работы корпус 1 барабанной мельницы загружают мелющими телами, половина которых выполнена в виде шаров, а другая половина - в виде кубов. Drum mill operates as follows. Before starting work, the housing 1 of the drum mill is loaded with grinding media, half of which is made in the form of balls, and the other half - in the form of cubes.

Для обеспечения возможности перемещения отдельных слоев мелющих тел размер "а" ребер определяется из соотношения
а=Rш-Rш2/Rб,
где Rш и Rб- радиусы шаров и барабана соответственно Rб=Dб/2 на фиг. 1.
To ensure the ability to move individual layers of grinding media, the size "a" of the ribs is determined from the ratio
a = R W -R W 2 / R b
where R W and R b are the radii of the balls and the drum, respectively, R b = D b / 2 in FIG. 1.

Как показали исследования (Роторные дробилки /В.А.Бауман, В.А.Стрельцов, А. И.Косарев и др. - М.: Машиностроение, 1973, 272 с.), наименьшую интенсивность изнашивания при ударном воздействии имеют рабочие органы с радиусом скругленных острых кромок, равным R=0,01а. As studies have shown (Rotary crushers / V.A.Bauman, V.A. Streltsov, A.I. Kosarev et al. - M.: Mashinostroenie, 1973, 272 p.), The lowest wear rate with impact is the working bodies with with a radius of rounded sharp edges equal to R = 0.01a.

Корпус 1 приводится во вращение в подшипниках 5, в мелющее пространство, образованное корпусом 1 и торцовыми крышками 2 и 3 питателем 6, подается измельчаемый материал, который по мере измельчения перемещается в сторону разгрузочной воронки 4, а готовый продукт, проходящий через щелевые отверстия разгрузочной решетки 8, выгружается из мельницы. The housing 1 is rotated in bearings 5, into the grinding space formed by the housing 1 and the end caps 2 and 3 by the feeder 6, a crushed material is supplied, which, as it is grinded, moves towards the discharge funnel 4, and the finished product passing through the slotted openings of the discharge grill 8, discharged from the mill.

При существующих формах мелющих тел, характеризующихся круглым поперечным сечением, происходит перекатывание мелющих тел по вращающейся вместе с корпусом футеровке или нижерасположенным слоям мелющих тел, и при тихоходном режиме характеризуется каскадным движением. Наличие мелющих тел с квадратным поперечным сечением обеспечивает движение их с трением скольжения и переходу к режиму, приводящему к полету мелющих тел (водопадный режим) при меньшем числе оборотов. With existing forms of grinding bodies, characterized by a circular cross-section, the grinding bodies roll over the lining that rotates together with the body or the lower layers of the grinding bodies, and is characterized by cascading motion in the low-speed mode. The presence of grinding bodies with a square cross section ensures their movement with sliding friction and the transition to a regime that leads to the flight of grinding bodies (waterfall mode) at a lower number of revolutions.

При водопадном режиме как измельчение, так и изнашивание происходит в результате ударного воздействия мелющих тел, а процесс измельчения более эффективен, в то время как износ значительно ниже [2, 3]. Кроме того, увеличение объема мелющих тел обеспечивает увеличение их ресурса. In the waterfall regime, both grinding and wear occur as a result of the impact of grinding bodies, and the grinding process is more efficient, while wear is much lower [2, 3]. In addition, an increase in the volume of grinding media provides an increase in their resource.

Claims (1)

Барабанная мельница, содержащая частично заполненный шаровыми мелющими телами корпус, торцовые крышки, футеровку, питатель, разгрузочную воронку и подшипники, отличающаяся тем, что другая часть мелющих тел выполнена в форме кубов, размер ребра которых определяется из соотношения
а= Rш-Rш2/Rб,
где Rш и Rб - радиусы соответственно шаров и барабана,
а острые грани скруглены радиусом r= 0,01а.
A drum mill containing a housing partially filled with ball grinding media, end caps, lining, feeder, discharge funnel and bearings, characterized in that the other part of the grinding media is made in the form of cubes, the rib size of which is determined from the ratio
a = R W -R W 2 / R b
where R W and R b are the radii of the balls and drum, respectively
and the sharp edges are rounded with a radius of r = 0.01a.
RU2000121716A 2000-08-14 2000-08-14 Rattler RU2181627C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000121716A RU2181627C2 (en) 2000-08-14 2000-08-14 Rattler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000121716A RU2181627C2 (en) 2000-08-14 2000-08-14 Rattler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2181627C2 true RU2181627C2 (en) 2002-04-27

Family

ID=20239216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000121716A RU2181627C2 (en) 2000-08-14 2000-08-14 Rattler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2181627C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665071C1 (en) * 2017-09-25 2018-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Ball planetary mill for high power energy materials

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2002950B2 (en) * 1970-01-23 1975-06-12 Alpine Ag, 8900 Augsburg Ball mill grinding aid for e.g. dye pigments and salts - consisting of annular discs, pref. spring rings, to prevent settling of prod.
GB1453851A (en) * 1973-07-18 1976-10-27 Boc International Ltd Cover removal
SU1507443A2 (en) * 1988-01-04 1989-09-15 Украинский научно-исследовательский углехимический институт Ball mill
RU2008095C1 (en) * 1991-06-18 1994-02-28 Акционерное общество "Магнит" Mill
US5954276A (en) * 1995-03-08 1999-09-21 Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus Method for grinding of granular material and grinding equipment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2002950B2 (en) * 1970-01-23 1975-06-12 Alpine Ag, 8900 Augsburg Ball mill grinding aid for e.g. dye pigments and salts - consisting of annular discs, pref. spring rings, to prevent settling of prod.
GB1453851A (en) * 1973-07-18 1976-10-27 Boc International Ltd Cover removal
SU1507443A2 (en) * 1988-01-04 1989-09-15 Украинский научно-исследовательский углехимический институт Ball mill
RU2008095C1 (en) * 1991-06-18 1994-02-28 Акционерное общество "Магнит" Mill
US5954276A (en) * 1995-03-08 1999-09-21 Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus Method for grinding of granular material and grinding equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665071C1 (en) * 2017-09-25 2018-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Ball planetary mill for high power energy materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2398593B1 (en) Grinding media
US8022019B2 (en) Method of making proppant used in gas or oil extraction
US5905936A (en) Method and apparatus for shaping spheres and process for sintering
CN204911652U (en) Ceramic raw materials's ball mill
US9968941B2 (en) Method of ball milling aluminum metaphosphate
CN110882765A (en) Grinding machine with high grinding capacity
RU2181627C2 (en) Rattler
RU2362627C1 (en) Tubular helical mill
US2680568A (en) Operation of drum type material reduction mills employing ball charges
US2877954A (en) Dressing of ore
US1541114A (en) Ball or pebble mill
US1741604A (en) Tube-mill shell liner
JPH043260B2 (en)
SU634783A1 (en) Tumbling mill
CN1254312C (en) High carbon content steel or cast iron grinding media and method of manufacture
US2680570A (en) Material reduction mill employing ball charges
US2991017A (en) Grinding method in ball, tube and other mills
SU1727900A1 (en) Grinding charge of tumbling barrels
Bogdanov et al. Optimization of material grinding in vibration mills
SU395111A1 (en) CENTRIFUGAL BALL MILL
SU1274767A1 (en) Method of mincing material in rotary tumbling barrel
RU2108865C1 (en) Centrifugal mill
JPH11226439A (en) Loading material for pulverizer
RU59372U1 (en) APPARATUS FOR MIXING AND / OR GRINDING AND / OR REMOVING THE SURFACE LAYER FROM PARTICLES OF ORGANIC AND INORGANIC MATERIALS
RU2393920C2 (en) Method of crushing construction materials and device to this end