RU2297280C1

RU2297280C1 - Combination of milling bodies charged into mill

Info

Publication number: RU2297280C1
Application number: RU2005133233/03A
Authority: RU
Inventors: Станислав Федорович Шинкоренко (RU); Станислав Федорович Шинкоренко
Original assignee: Станислав Федорович Шинкоренко
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2007-04-20

Abstract

FIELD: milling technique.

SUBSTANCE: combination of spherical milling bodies charged into drum mill comprises milling bodies with depressions on their surfaces, made in the form of closed annular grooves, and spherical milling bodies free of depressions, said milling bodies being used in the ratio of 1/10-9/10. Radiuses of milling bodies free of depressions should be equal to 1-0.5 the radius of cross-section of depressions provided on milling bodies equipped with depressions. Said ratios refer to all the sizes of milling bodies charged into mill.

EFFECT: intensified milling of mineral crude material, increased efficiency of mills and reduced consumption of power.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике измельчения горнорудного сырья и других материалов, а именно - к измельчающим органам барабанных мельниц. Измельчение сырья в мельнице осуществляется совокупностью мелющих тел.The invention relates to techniques for grinding mining raw materials and other materials, namely, to grinding organs of drum mills. The grinding of raw materials in the mill is carried out by a combination of grinding media.

Известно применение для размола рудных частиц совокупности мелющих тел, имеющих одинаковую форму, например, шаров. В точках контактов между шарами при их движении во вращающейся мельнице происходит разрушение рудных зерен. Площадь контактов мелющих тел, имеющих одну и ту же шарообразную форму, весьма ограничена, так как контакты имеют точечный характер. В то же время с уменьшением размера рудных зерен при измельчении их количество в единице объема резко возрастает.It is known to use a combination of grinding bodies having the same shape, for example, balls, for grinding ore particles. At the points of contact between the balls during their movement in a rotating mill, the destruction of ore grains occurs. The area of contacts of grinding bodies having the same spherical shape is very limited, since the contacts have a pointlike character. At the same time, with a decrease in the size of ore grains during grinding, their amount per unit volume increases sharply.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является совокупность мелющих тел, состоящая из тел шарообразной формы с углублениями, выполненными в виде замкнутых кольцевых канавок, опоясывающих мелющее тело (патент РФ № 2203138, приоритет 12.10.2001 г.).Closest to the invention in technical essence is a combination of grinding bodies, consisting of spherical bodies with recesses made in the form of closed annular grooves encircling the grinding body (RF patent No. 2203138, priority 12.10.2001).

Использование совокупности мелющих тел, например, шаров с кольцевыми углублениями повышает эффективность измельчения мелких и тонких зерен за счет увеличения площади взаимодействия шаров при контакте выпуклой поверхности одного из них с углублением другого. Однако увеличение площади контакта двух соприкасающихся шаров осуществляется только в случае совпадения выпуклой части одного шара с вогнутой другого, например, шара 1 и шара 2 (фиг.1). Другие контакты происходят по периметрам углублений в шарах, например, в шарах 1 и 3 (фиг.1). В этом случае поверхности зон углублений двух шаров не контактируют и, следовательно, не используются для размола частиц, общая площадь возможных контактов сокращается.The use of a combination of grinding media, for example, balls with annular recesses, increases the efficiency of grinding small and thin grains by increasing the area of interaction of the balls when the convex surface of one of them contacts the recess of the other. However, the increase in the contact area of two touching balls is carried out only if the convex part of one ball coincides with the concave of the other, for example, ball 1 and ball 2 (Fig. 1). Other contacts occur along the perimeters of the recesses in the balls, for example, in balls 1 and 3 (figure 1). In this case, the surface areas of the recesses of the two balls do not contact and, therefore, are not used for grinding particles, the total area of possible contacts is reduced.

В шарах с кольцевыми опоясывающими канавками возможны следующие контакты: четыре по периметру кольцевой канавки и два по выпуклым участкам. В связи с этим доля выпуклых площадей поверхности шара (два участка) недостаточна для полного «покрытия» вогнутых зон (четыре участка). Максимальная доля площади вогнутых участков, контактирующих с выпуклыми, составляет всего 30-35% от общей площади углублений.The following contacts are possible in balls with annular girdle grooves: four along the circumference of the annular groove and two along the convex sections. In this regard, the proportion of convex areas of the surface of the ball (two sections) is insufficient for the complete "coverage" of concave zones (four sections). The maximum fraction of the area of concave sections in contact with convex is only 30-35% of the total area of the recesses.

Задачей изобретения является повышение интенсивности размола минеральных зерен и производительности мельниц при одновременном снижении удельного расхода электроэнергии за счет увеличения площади контактов совокупности мелющих тел.The objective of the invention is to increase the intensity of grinding of mineral grains and the performance of the mills while reducing the specific energy consumption by increasing the contact area of the combination of grinding media.

Решение указанной задачи достигается тем, что совокупность мелющих тел, загружаемых в мельницу, образуется из двух модификаций мелющих тел, отличающихся конструктивно: шарообразной формы с углублениями на поверхности, например в виде замкнутых кольцевых канавок, и шарообразной формы без углублений при соотношении 1/10-9/10. Радиусы шарообразных тел без углублений находятся в пределах 1-0,5 радиусов поперечных сечений углублений.The solution to this problem is achieved by the fact that the combination of grinding media loaded into the mill is formed from two modifications of grinding media that are structurally different: spherical in shape with recesses on the surface, for example in the form of closed annular grooves, and spherical in shape without recesses at a ratio of 1 / 10- 9/10. The radii of spherical bodies without recesses are within 1-0.5 of the radii of the cross sections of the recesses.

На фиг.2 изображена схема контактирующих шаров двух модификаций в предлагаемой совокупности: с кольцевыми углублениями (шары 1, 2) и без углублений (шар 3). R, R - радиусы соответственно поперечного сечения углубления и шара без углублений.Figure 2 shows a diagram of the contacting balls of two modifications in the proposed combination: with annular recesses (balls 1, 2) and without recesses (ball 3). R, R are the radii, respectively, of the cross section of the recess and the ball without recesses.

Предлагаемая совокупность мелющих тел работает следующим образом. Во вращающемся барабане мельницы происходят соударения и контактное трение совокупности мелющих тел. При этом частицы измельчаемого материала, находясь в зонах контактов, воспринимают энергию ударов и трения и разрушаются. Интенсивность процесса измельчения и производительность мельницы зависят от суммарной площади контактного взаимодействия мелющих тел. Общая площадь взаимодействия зависит как от площади углублений (канавок), так и от того, в какой степени площадь углублений контактирует с выпуклостями мелющих тел. В совокупности, составленной из двух модификаций шарообразных тел: с углублениями и без - количество контактов вогнутость - выпуклость значительно выше, чем у совокупности, составленной из тел одной модификации - с углублениями. Преимущества совокупности, например, шаров с углублениями и стандартных достигается за счет того, что стандартные шары восполняют недостачу выпуклостей, имеющихся у шаров с канавками, для «покрытия» всей площади углублений. Также более высока вероятность встречи с углублением у шара, вся поверхность которого выпукла, чем вогнутого шара, лишь доля поверхности которого представлена выпуклостью.The proposed set of grinding media works as follows. In the rotating drum of the mill, collisions and contact friction of the aggregate of grinding media occur. In this case, particles of the material being ground, being in the contact zones, perceive the energy of impacts and friction and are destroyed. The intensity of the grinding process and the productivity of the mill depend on the total area of contact interaction of grinding media. The total area of interaction depends both on the area of the recesses (grooves) and on the extent to which the area of the recesses is in contact with the bulges of the grinding media. In the aggregate composed of two modifications of spherical bodies: with and without recesses, the number of concavity - convexity contacts is much higher than that of an aggregate composed of bodies of one modification - with recesses. The advantages of a combination of, for example, balls with recesses and standard ones are achieved due to the fact that standard balls make up for the shortage of convexities available in balls with grooves to "cover" the entire area of the recesses. Also, there is a higher probability of encountering a recess near a ball whose entire surface is convex than a concave ball, only a fraction of the surface of which is convex.

Максимум площади поверхности углублений, контактирующей с выпуклостями, достигается у совокупности при доле шаров с опоясывающими канавками 60%, шаров без углублений 40%. При таком соотношении шаров двух модификаций площадь углублений, «покрываемая» выпуклостями при контактах шаров в работающей мельнице, повышается с 30-35%, имеющихся у шаров одной модификации с вогнутостями, до 55-60%.The maximum surface area of the recesses in contact with the bulges is achieved in the aggregate with a share of balls with shingles 60%, balls without grooves 40%. With this ratio of the balls of two modifications, the area of the recesses, “covered” by the bulges at the contacts of the balls in the working mill, increases from 30-35%, available for balls of the same modification with concavities, to 55-60%.

Заявитель экспериментально исследовал влияние различных сочетаний шаров в совокупности путем сравнительных опытов измельчения железистых кварцитов в шаровой мельнице. При соотношении шаров с углублениями и стандартных 50:50% удельная производительность мельницы увеличилась в 1,5 раза по сравнению с результатами измельчения только шарами с углублениями. Удельный расход электроэнергии при этом снизился.The applicant experimentally investigated the effect of various combinations of balls in the aggregate by means of comparative experiments on grinding ferruginous quartzites in a ball mill. When the ratio of balls with recesses and standard 50: 50%, the specific productivity of the mill increased 1.5 times in comparison with the results of grinding only balls with recesses. At the same time, specific energy consumption decreased.

Соотношения мелющих тел с углублениями и без в совокупности целесообразно принять в пределах 1/10-9/10, которые охватывают возможные варианты комбинаций их промышленного применения. Определяющими здесь могут быть случаи, когда часть стандартных шаров в загрузке мельницы заменяют на вогнутые и таким образом увеличивают площадь контактов совокупности шаров. В общем случае любое количество вогнутых шаров в составе совокупности увеличивают начальную площадь контактов совокупности стандартных шаров. При пределах 1/10-9/10 технологические и экономические эффекты от применения предлагаемых совокупностей мелющих тел могут быть значительными.It is advisable to accept the ratios of grinding media with and without cavities in the range of 1 / 10-9 / 10, which cover possible combinations of their industrial applications. The decisive here can be cases when part of the standard balls in the mill loading is replaced by concave ones and thus the contact area of the set of balls is increased. In the General case, any number of concave balls in the composition of the aggregate increase the initial contact area of the aggregate of standard balls. Within the limits of 1 / 10-9 / 10, the technological and economic effects of the use of the proposed aggregates of grinding media can be significant.

Радиус стандартных шаров, включаемых в состав совокупности мелющих тел, должен быть равен 1-0,5 радиуса поперечного сечения углубления шара. При превышении верхнего предела величины радиуса шар не войдет в углубление, при уменьшении нижнего - интенсивность взаимодействия между шарами в зонах углубления недопустимо снижается.The radius of the standard balls included in the composition of the grinding media must be equal to 1-0.5 of the radius of the cross section of the recess of the ball. If the upper limit of the radius is exceeded, the ball will not enter the recess; if the lower limit is reduced, the intensity of interaction between the balls in the zones of the recess is unacceptably reduced.

Использование изобретения в горнорудной, строительной промышленностях и в других отраслях приведет к удешевлению процессов измельчения твердых материалов и обеспечит получение большого экономического эффекта.The use of the invention in the mining, construction industries and in other industries will lead to cheaper processes of grinding solid materials and provide a large economic effect.

Claims

1. The combination of grinding bodies of a spherical shape, loaded into a drum mill and grinding the raw materials and other materials, characterized in that the combination includes spherical grinding bodies and spherical grinding bodies with recesses on the surface, for example, in the form of closed annular grooves, In this case, the relations between spherical bodies and spherical bodies with recesses are in the range 1 / 10-9 / 10, and the radius of the grinding bodies without recesses is 1-0.5 of the cross-section radius of the recesses.

2. The set of grinding bodies according to claim 1, characterized in that when loading into the mill grinding media of different diameters with recesses, for each of the diameters the ratio with spherical grinding bodies without recesses is established, indicated in claim 1.