RU2203138C1

RU2203138C1 - Grinding body

Info

Publication number: RU2203138C1
Application number: RU2001127641A
Authority: RU
Inventors: С.Ф. Шинкоренко
Original assignee: Шинкоренко Станислав Федорович
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; mills. SUBSTANCE: ball-like grinding body for rattlers is provided with cavities in form of closed ring grooves enclosing grinding body. Radius of curvature of groove forming cavity is equal to 0.3-1.5 of radius of grinding body spherical surface. Number of ring grooves is from 1 to 5. Grooves on one grinding body can have either similar or different cavities within 0.1 and 0.4 of radius of cavity forming the groove. EFFECT: increased intensity of lump material grinding and capacity of rattlers, reduced energy consumption. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике измельчения горнорудного сырья и других материалов, а именно - к измельчающим органам барабанных мельниц. The invention relates to techniques for grinding mining raw materials and other materials, namely, to grinding organs of drum mills.

Известно мелющее тело в виде шара (Справочник по обогащению руд. Подготовительные процессы. М., Недра, 1982, с. 93). Known grinding body in the form of a ball (Handbook of ore dressing. Preparatory processes. M., Nedra, 1982, p. 93).

Площадь контактов мелющих тел в процессе помола во вращающейся мельнице весьма ограничена, так как контакты имеют точечный характер. The contact area of the grinding media during grinding in a rotary mill is very limited, since the contacts are of a point nature.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является мелющее тело шарообразной формы с радиусом кривизны, равным или большим самого мелющего тела (SU 376117 A, 12.07.1973). Использование шарообразного мелющего тела со сферическими впадинами повышает эффективность измельчения мелких и тонких зерен за счет увеличения поверхности взаимодействия шаров при контакте выпуклой поверхности одного из шаров со сферической поверхностью впадины другого шара. Появление и действие изгибающих нагрузок на крупные измельчаемые куски в зонах впадин при применении этих шаров происходит только в случае совпадения выпуклой поверхности одного шара с впадиной другого шара. При соударениях шаров по линиям пересечения выпуклых и вогнутых сферических поверхностей в кусках руды, находящихся в зонах контактов, по прежнему возникают лишь сжимающие напряжения. Closest to the invention in technical essence is a spherical grinding body with a radius of curvature equal to or greater than the grinding body itself (SU 376117 A, 07/12/1973). The use of a spherical grinding body with spherical cavities increases the grinding efficiency of small and thin grains by increasing the interaction surface of the balls when the convex surface of one of the balls comes in contact with the spherical surface of the depression of another ball. The appearance and effect of bending loads on large milled pieces in the zones of depressions when using these balls occurs only if the convex surface of one ball coincides with the depression of another ball. When the balls collide along the lines of intersection of convex and concave spherical surfaces in pieces of ore located in the contact zones, only compressive stresses still arise.

Возможности разрушения кусков руды изгибающими усилиями зависят не от площади контактов, а от протяженности впадины, на краях которой могут "повиснуть" разрушаемые куски руды. The possibilities of destruction of pieces of ore by bending forces do not depend on the area of contacts, but on the length of the depression, at the edges of which the destroyed pieces of ore can “hang”.

Задача изобретения повышение интенсивности размола кускового материала и производительности мельниц при одновременном снижении удельного расхода электроэнергии за счет увеличения протяженности рабочей зоны возможного действия изгибающих нагрузок на куски руды - углублений на поверхности мелющих тел. The objective of the invention is to increase the intensity of grinding of lump material and the performance of mills while reducing specific energy consumption by increasing the length of the working area of the possible action of bending loads on pieces of ore - depressions on the surface of grinding media.

Указанная задача достигается тем, что в мелющем теле шарообразной формы для барабанных мельниц с выполненными в нем углублениями с радиусом кривизны, углубления выполнены в виде замкнутых кольцевых канавок, опоясывающих мелющее тело, при этом радиус кривизны углубления, образующего канавку, равен 0,3-1,5 радиуса сферической поверхности мелющего тела. Число выполненных в нем кольцевых канавок может быть равно 1-5, при этом они на одном мелющем теле могут иметь одинаковые или разные глубины в пределах 0,1-0,4 радиуса углубления, образующего канавку. This problem is achieved by the fact that in the grinding body of a spherical shape for drum mills with recesses made in it with a radius of curvature, the recesses are made in the form of closed annular grooves encircling the grinding body, while the radius of curvature of the recess forming the groove is 0.3-1 , 5 radius of the spherical surface of the grinding body. The number of circular grooves made therein can be 1-5, while on the same grinding body they can have the same or different depths within 0.1-0.4 radius of the groove forming the groove.

На фиг.1 изображен внешний вид шарообразного мелющего тела с кольцевыми канавками. Figure 1 shows the appearance of a spherical grinding body with annular grooves.

На фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1. Figure 2 is a section along aa in figure 1.

В мелющем теле 1 с радиусом сферической поверхности R₁ выполнены кольцевые канавки 2, 3, 4 с радиусами углублений соответственно R₂, R₃, R₄, равными (0,3-1,5)R₁, и глубиной Н, равной (0,1-0,4)R₂, (R₃, R₄).In the grinding body 1 with a radius of a spherical surface R ₁ , annular grooves 2, 3, 4 are made with the radii of the recesses, respectively, R ₂ , R ₃ , R ₄ equal to (0.3-1.5) R ₁ , and a depth H equal to ( 0.1-0.4) R ₂ , (R ₃ , R ₄ ).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Во вращающемся барабане мельницы происходят соударения мелющих тел (шаров). При этом куски измельчаемого материала (руды, твердого топлива и др.), находящиеся в зоне контакта шаров, воспринимают их кинетическую энергию и разрушаются. При измельчении сравнительно крупных кусков размером 10-35 мм, поступающих в мельницы первой стадии, при соударениях шаров выпуклыми частями разрушение кусков происходит за счет критических сжимающих напряжений, возникающих в зонах контактов с шарами. The proposed device operates as follows. In the rotating drum of the mill, collisions of grinding bodies (balls) occur. At the same time, pieces of the crushed material (ore, solid fuel, etc.) located in the contact zone of the balls perceive their kinetic energy and are destroyed. When grinding relatively large pieces of 10-35 mm in size entering the mills of the first stage, when the balls collide with the convex parts, the pieces are destroyed due to critical compressive stresses arising in the contact zones with the balls.

При выполнении в шарах углублений в виде канавок куски руды перекрывают эти углубления, опираясь на края канавки. Между дном углубления и нижней центральной зоной куска остается свободное пространство. В связи с этим при ударном контакте с выпуклостью другого шара в центральной зоне куска, не опирающегося о дно канавки, возникают изгибающие нагрузки. Благодаря изгибающим усилиям такие куски разрушаются при меньших затратах кинетической энергии шаров, чем при сжимающих нагрузках. When grooves are made in the form of grooves in the balls, pieces of ore overlap these recesses, resting on the edges of the groove. Between the bottom of the recess and the lower central zone of the piece is free space. In this regard, during impact contact with the convexity of another ball in the central zone of a piece that does not lean on the bottom of the groove, bending loads arise. Thanks to the bending forces, such pieces are destroyed at lower cost of the kinetic energy of the balls than under compressive loads.

С увеличением протяженности углублений на поверхности шара возрастает вероятность размещения над углублением кусков руды и разрушения их изгибом. Сферические впадины окружены выпуклостями шара, уменьшающими общую протяженность углублений. С увеличением радиуса впадин исключается возможность "зависания" кусков руды на бортах впадины. With an increase in the length of the recesses on the surface of the ball, the likelihood of placing pieces of ore above the recess and destruction by bending increases. Spherical hollows are surrounded by bulges of the ball, reducing the total length of the recesses. With an increase in the radius of the depressions, the possibility of "hanging" pieces of ore on the sides of the depression is excluded.

Протяженность впадин может быть увеличена при выполнении их не сферической, а продолговатой формы. Наибольшая протяженность углублений (впадин) образуется при их выполнении в виде кольцевых, не прерывающихся по длине и опоясывающих шар канавок. Такие канавки увеличивают вероятность контактов шаров, изгибающих куски руды, повышая тем самым эффективность использования энергии шаровой загрузки. The length of the depressions can be increased if they are not spherical, but elongated. The greatest length of the recesses (depressions) is formed when they are performed in the form of annular, non-discontinuous along the length of the grooves surrounding the ball. Such grooves increase the likelihood of contact between balls bending ore pieces, thereby increasing the efficiency of using ball loading energy.

Заявитель экспериментально исследовал влияние вогнутостей в сравнительных опытах измельчения железистых кварцитов в шаровой мельнице стандартными шарами ⌀ 60 мм и шарами такого же размера, но с двумя кольцевыми канавками. При этом было установлено, что использование мелющих тел с кольцевыми канавками приводит к ускорению измельчения класса +10 мм руды примерно в 1,4 раза. Настолько же снижен расход электроэнергии. The applicant experimentally investigated the effect of concavities in comparative experiments on grinding ferruginous quartzites in a ball mill with standard balls ⌀ 60 mm and balls of the same size, but with two annular grooves. It was found that the use of grinding bodies with annular grooves leads to an acceleration of grinding of class +10 mm ore by about 1.4 times. Electricity consumption is also reduced.

Радиусы углублений, образующих канавки, целесообразно принять в пределах 0,3-1,5 радиуса шарообразного мелющего тела. При этом кривизна углублений достаточна для перекрытия канавки кусками руды и создания в них изгибающих усилий при соударениях шаров. The radii of the recesses forming the grooves, it is advisable to take in the range of 0.3-1.5 radius of the spherical grinding body. In this case, the curvature of the recesses is sufficient to overlap the grooves with pieces of ore and create bending forces in them when the balls collide.

При превышении верхнего значения кривизна становится недостаточной для образования зазора между куском руды и дном углубления, необходимого для создания изгибающих нагрузок. При радиусе углубления менее 0,3 радиуса шара уменьшается глубина проникновения выпуклости одного шара в вогнутость другого и не обеспечивается полный контакт выпуклой поверхности с кусками руды, находящимися в канавке. If the upper value is exceeded, the curvature becomes insufficient to form a gap between a piece of ore and the bottom of the recess, which is necessary to create bending loads. When the radius of the recess is less than 0.3 of the radius of the ball, the depth of penetration of the convexity of one ball into the concavity of the other decreases and full contact of the convex surface with pieces of ore located in the groove is not ensured.

Оптимальное количество канавок на каждом мелющем теле 1-5. Увеличение их числа исключает возможность выполнения канавок требуемой ширины и не повышает эффективность помола. The optimal number of grooves on each grinding body is 1-5. The increase in their number eliminates the possibility of making grooves of the required width and does not increase the grinding efficiency.

Глубина канавок может быть равной 0,1-0,4 радиуса углубления. При таких значениях обеспечивается зависание в канавке кусков руды, крупностью 10-35 мм. Руда такой крупности поступает после дробления в мельницы первой стадии измельчения. The depth of the grooves may be equal to 0.1-0.4 of the radius of the recess. With these values, freezing of pieces of ore with a particle size of 10-35 mm is ensured. Ore of this size comes after crushing in the mills of the first stage of grinding.

Радиусы углублений канавок и глубины канавок могут изменяться в указанных выше пределах как у разных канавок, так и по длине одной канавки. Последнее обуславливается одновременной загрузкой в мельницу шаров разного размера, практикуемой на обогатительных фабриках. The radii of the grooves and the depths of the grooves can vary within the above ranges both for different grooves and along the length of one groove. The latter is caused by the simultaneous loading of balls of different sizes into the mill, practiced at the processing plants.

Использование изобретения в горнорудной, строительной промышленности 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 industry and in other industries will reduce the cost of grinding processes of solid materials and provide a large economic effect.

Claims

1. The grinding body of a spherical shape for drum mills with grooves made in it with a radius of curvature, characterized in that the grooves are made in the form of closed annular grooves encircling the grinding body, while the radius of curvature of the groove forming the groove is 0.3-1, 5 radius of the spherical surface of the grinding body.

2. The grinding body according to claim 1, characterized in that the number of ring grooves made therein is 1-5, while on the same grinding body they have the same or different depths within 0.1-0.4 of the radius of the groove forming the groove .