RU2320416C1

RU2320416C1 - Ball mill

Info

Publication number: RU2320416C1
Application number: RU2006129391/03A
Authority: RU
Inventors: Рашид Ризаевич Шарапов (RU); Рашид Ризаевич Шарапов; Сергей Иванович Ханин (RU); Сергей Иванович Ханин; Игорь Иванович Гунько (RU); Игорь Иванович Гунько
Original assignee: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (БГТУ им. В.Г. Шухова)
Priority date: 2006-08-14
Filing date: 2006-08-14
Publication date: 2008-03-27

Abstract

FIELD: grinding or disintegrating of materials.

SUBSTANCE: ball mill comprises charging device, discharging device with outlet grate connected with the cylindrical housing, wear proof members applied on the inner side of the housing, and baffle that separates the inner space of the mill into chambers of deep and fine disintegrating and secured to the housing. The cylindrical housing and relief device receive the device for returning grist into the chamber for fine disintegrating. The device passes through the central opening made in the outlet grate and is mounted for permitting change of the distance between its face positioned in the chamber of fine disintegrating and the baffle. The second face of the device projects out of the relief device.

EFFECT: enhanced efficiency and quality of disintegrating.

1 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для тонкого измельчения, в частности к шаровым мельницам, работающим в замкнутом цикле совместно с сепараторами, и может быть использовано в промышленности строительных материалов, горной, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to equipment for fine grinding, in particular to ball mills operating in a closed cycle together with separators, and can be used in the construction materials industry, mining, chemical and other industries.

Известен аналог заявленного изобретения (а.с. СССР №1079288, БИ №10, 1984 г.), представляющий собой шаровую мельницу, предназначенную для тонкого измельчения цементного клинкера и добавок, содержащую барабан с бронефутеровкой, загрузочное и разгрузочное устройства. Внутреннее устройство мельницы разделено межкамерной перегородкой на камеры грубого и тонкого измельчения. С целью повышения эффективности измельчения крупка, возвращаемая на домол в мельницу, из сепаратора вдувается вентилятором в зону действия мелющей загрузки с размером шара не более 50 мм.A similar analogue of the claimed invention is known (USSR AS No. 1079288, BI No. 10, 1984), which is a ball mill designed for fine grinding of cement clinker and additives, containing a drum with armor lining, loading and unloading devices. The internal structure of the mill is divided by an inter-chamber partition into coarse and fine grinding chambers. In order to increase the grinding efficiency, the grain returned to the mill to the mill is blown from the separator by a fan into the zone of operation of the grinding charge with a ball size of not more than 50 mm.

Недостаток этой мельницы в том, что измельчаемая среда с материалом, находящаяся во время работы мельницы в воздухе, является препятствием для прохождения крупки с воздухом в эту область мельницы. Другим недостатком такой конструкции является то, что невозможно точно обеспечить место подачи крупки по длине мельницы. Наличие межкамерной перегородки в средней части корпуса мельницы также является преградой для прохождения крупки с воздухом в камеру тонкого измельчения.The disadvantage of this mill is that the grinding medium with the material, which is in the air during operation of the mill, is an obstacle to the passage of grain with air into this region of the mill. Another disadvantage of this design is that it is impossible to accurately provide a place for feeding the grains along the length of the mill. The presence of an inter-chamber partition in the middle part of the mill body is also an obstacle for the passage of grains with air into the fine grinding chamber.

Известен ближайший аналог (прототип) (В.А.Бауман, Б.В.Клушанцев, В.Д.Мартынов. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций - М.: Машиностроение, 1981 - 324 с. стр.107) заявленного изобретения, как наиболее близкий по совокупности существенных признаков. Устройство представляет собой шаровую мельницу, содержащую загрузочное устройство и разгрузочное устройство с выходной решеткой, жестко соединенные с цилиндрическим корпусом, изнутри футерованным износостойкими элементами. В области межкамерной перегородки рассматриваемая мельница разделена устройством, которое весь материал, находящийся в первой камере мельницы, через специальные окна в корпусе мельницы выгружает и направляет посредством элеватора в сепаратор. Затем из сепаратора крупка направляется в это же устройство, из окон которого крупка направляется в камеру тонкого измельчения.The closest analogue (prototype) is known (V.A. Bauman, B. V. Klushantsev, V. D. Martynov. Mechanical equipment of enterprises of building materials, products and structures - M .: Mechanical Engineering, 1981 - 324 p. P. 107) of the claimed inventions, as the closest in combination of essential features. The device is a ball mill containing a loading device and an unloading device with an outlet grill, rigidly connected to a cylindrical body, lined with wear-resistant elements from the inside. In the area of the interchamber partition, the mill under consideration is divided by a device that unloads all the material in the first chamber of the mill through special windows in the mill body and directs it through the elevator to the separator. Then from the separator, the croup is sent to the same device, from the windows of which the croup is sent to the fine grinding chamber.

Недостатком этой мельницы является низкое качество получаемого в ней продукта и низкая эффективность процесса измельчения в шаровых мельницах замкнутого цикла. Сложность управления дисперсными характеристиками продуктов измельчения и сложность устройств подачи крупки привело к тому, что в данный момент шаровые мельницы подобных конструкций не эксплуатируются.The disadvantage of this mill is the low quality of the product obtained in it and the low efficiency of the grinding process in closed cycle ball mills. The complexity of controlling the dispersed characteristics of the grinding products and the complexity of the grinder feeders has led to the fact that ball mills of similar designs are not currently in operation.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение качества готового продукта и эффективности процесса измельчения материала в шаровых мельницах замкнутого цикла за счет увеличения их производительности и снижения энергозатрат, что достигается подачей крупки, выделенной в сепараторе, в строго определенное место в камере тонкого измельчения, а также на существенное упрощение конструкции мельницы.The present invention is aimed at improving the quality of the finished product and the efficiency of the process of grinding the material in closed ball mills by increasing their productivity and reducing energy consumption, which is achieved by feeding the grains allocated in the separator to a strictly defined place in the fine grinding chamber, as well as to simplify significantly mill designs.

Это достигается тем, в шаровой мельнице, включающей загрузочное устройство и разгрузочное устройство с выходной решеткой, жестко и соосно соединенные с цилиндрическим корпусом, изнутри футерованным жестко закрепленными на нем износостойкими элементами, межкамерную перегородку, делящую внутреннее пространство мельницы на камеры грубого и тонкого измельчения и жестко закрепленную на корпусе, согласно предлагаемому решению, внутри цилиндрического корпуса и разгрузочного устройства коаксиально расположено устройство для возврата крупки в камеру тонкого измельчения. Это устройство проходит через центральное отверстие выходной решетки и закреплено с возможностью изменения расстояния между его торцом, расположенным в камере тонкого измельчения и межкамерной перегородкой, при этом второй торец устройства выходит за пределы разгрузочного устройства.This is achieved by the fact that in a ball mill, including a loading device and a discharge device with an output grill, rigidly and coaxially connected to a cylindrical body lined with wear-resistant elements rigidly fixed on it, an inter-chamber partition dividing the inner space of the mill into coarse and fine grinding chambers and rigidly fixed on the housing, according to the proposed solution, inside the cylindrical housing and the unloading device, a device for returning the coil is coaxially located ki in the fine grinding chamber. This device passes through the central opening of the outlet grill and is fixed with the possibility of changing the distance between its end located in the fine grinding chamber and the interchamber partition, while the second end of the device extends beyond the discharge device.

На чертеже изображен продольный разрез шаровой мельницы.The drawing shows a longitudinal section of a ball mill.

Шаровая мельница состоит из загрузочного устройства 1, выполненного в виде трубошнека, разгрузочного устройства, выполненного в виде трубошнека с выходной решеткой 2, соединенных неподвижно и соосно, например, на болтах с цилиндрическим корпусом 3, изнутри футерованным износостойкими элементами 4, межкамерной перегородки 5, делящей внутреннее пространство мельницы на камеры грубого 6 и тонкого 7 измельчения и жестко, например, на болтах закрепленной на корпусе. Мельница содержит устройство для возврата крупки 8, расположенное коаксиально внутри цилиндрического корпуса и разгрузочного устройства и проходящее через центральное отверстие разгрузочной решетки 2. Устройство для возврата крупки может быть выполнено различным образом, например, в виде трубошнека, вращающегося вместе в барабаном мельницы и имеющим направление витков в противоположную вращению сторону, или шнека, корпус которого вращается вместе с барабаном мельницы, а сам шнек подает крупку в камеру тонкого измельчения и т.п. В предлагаемом решении устройство для возврата крупки выполнено в виде трубошнека, вращающегося вместе с барабаном мельницы и имеющим направление витков в противоположную вращению сторону. Для поддержания свободно висящего конца устройства в корпусе мельницы используются тяги 9. Это соединение осуществляется съемно-разъемно при помощи болтовых соединений. Устройство для возврата крупки 8 входит в камеру тонкого измельчения со стороны разгрузки материала. С целью регулирования качества выходящего продукта расстояние между межкамерной перегородкой и торцом устройства а регулируется. Для этого устройство для возврата крупки, например, находится на подвижной тележке (на чертеже условно не показана) и перемещается по мере необходимости в осевом направлении. Расстояние между межкамерной перегородкой и торцом устройства а регулируется от 0 мм до размера, определяемого необходимой дисперсностью к конечному продукту. Например, при больших циркуляционных нагрузках и незначительном содержании в исходном продукте класса - 30 мкм целесообразно, чтобы параметр а был минимален. В случае необходимости повышения дисперсных характеристик продукта размер а должен быть увеличен пропорционально содержанию класса - 30 мкм. В торце загрузочного устройства 1 предусмотрено уплотнительное устройство, предотвращающее попадание пыли в окружающую среду при подаче крупки в камеру тонкого измельчения мельницы. Второй торец устройства для возврата крупки 8 выходит за пределы разгрузочного устройства.The ball mill consists of a loading device 1, made in the form of a tube screw, an unloading device, made in the form of a pipe screw with an outlet grill 2, connected motionlessly and coaxially, for example, on bolts with a cylindrical body 3, internally lined with wear-resistant elements 4, an inter-chamber partition 5 dividing the inner space of the mill on the camera coarse 6 and fine 7 grinding and rigidly, for example, bolts mounted on the housing. The mill contains a device for returning the grains 8 located coaxially inside the cylindrical body and the unloading device and passing through the central hole of the unloading grill 2. The device for returning the grains can be made in various ways, for example, in the form of a tube screw rotating together in the mill drum and having the direction of turns in the opposite direction to the rotation, or auger, the casing of which rotates together with the mill drum, and the auger itself feeds the grains into the fine grinding chamber, etc. In the proposed solution, the device for returning the grains is made in the form of a tube screw rotating together with the mill drum and having the direction of the turns in the opposite direction to the rotation. To maintain the free-hanging end of the device, traction 9 is used in the mill body. This connection is detachable using bolted connections. A device for returning the grains 8 enters the fine grinding chamber from the discharge side of the material. In order to regulate the quality of the output product, the distance between the inter-chamber partition and the end face of the device a is adjustable. For this, the device for returning the grains, for example, is located on a movable trolley (not conventionally shown in the drawing) and moves in the axial direction as necessary. The distance between the interchamber partition and the end face of the device a is adjustable from 0 mm to the size determined by the required dispersion to the final product. For example, with large circulation loads and a low grade of 30 microns in the initial product, it is advisable that parameter a be minimal. If it is necessary to increase the disperse characteristics of the product, the size a should be increased in proportion to the content of the class — 30 μm. At the end of the loading device 1, a sealing device is provided that prevents dust from entering the environment when the grits are fed into the mill fine grinding chamber. The second end of the device for returning the grains 8 extends beyond the discharge device.

Мельница работает следующим образом. Футерованный цилиндрический корпус 3 мельницы, жестко соединенный с загрузочным 1 и разгрузочным устройством с решеткой 2, приводится во вращение приводом (на чертеже условно не показан). Материал, предназначенный для помола, например цементный клинкер, через загрузочное устройство 1 подается в футерованный цилиндрический корпус 3, камеры которого загружены различными по размерам мелющими телами-шарами (на чертеже условно не показаны), и подвергается измельчению. Внутреннее пространство мельницы разделено межкамерной перегородкой 5 с отверстиями, отделяющей камеру грубого измельчения с крупными шарами от камеры тонкого измельчения, заполненную мелкими шарами. Измельченный продукт проходит через решетку 2 с разгрузочным устройством и любым из известных способов, например, воздушным потоком направляется в сепаратор (на чертеже условно не показан), который разделяет продукт по дисперсности на готовый и грубый (крупку) продукты. Из сепаратора крупка, например, самотеком по наклонному лотку подается в приемный бункер (на чертеже условно не показан) и через любое загрузочное устройство подается в торец устройства 8, выходящий за пределы разгрузочного устройства, и направляется на домол в мельницу. Многолетний опыт эксплуатации систем замкнутого цикла измельчения на основе шаровых мельниц показал, что размер частиц крупки всегда меньше 1 мм. Частицы такого размера целесообразно измельчать только в камере тонкого измельчения. Направление частиц такого размера в камеру тонкого измельчения, минуя камеру грубого измельчения, позволяет существенно снизить количество холостых ударов крупных шаров в камере грубого измельчения. Это может быть достигнуто тем, что крупка подается в камеру тонкого измельчения устройством для возврата крупки 8, введенным в мельницу со стороны разгрузки закрепленного на корпусе мельницы с возможностью осевого перемещения, например съемно-разъемно. Попавшая в камеру тонкого измельчения крупка измельчается совместно с материалом, прошедшим через межкамерную перегородку 5 из камеры грубого измельчения 6. При повышении требований к дисперсности конечного продукта параметр а необходимо увеличивать. Для этого болтовые соединения устройства для возврата крупки 8 с тягами 9 разъединяются, устройство для возврата крупки, находящееся на подвижной тележке, перемещается в осевом направлении, тем самым обеспечивая необходимое расстояние а между торцом устройства для возврата крупки и межкамерной перегородкой 5. Затем болтовыми соединениями осуществляется закрепление устройства для возврата крупки к тягам 9. Измельченный до требуемого размера материал через разгрузочную решетку 2 и разгрузочное устройство выводится из мельницы и направляется в сепаратор, и далее цикл повторяется.The mill operates as follows. The lined cylindrical body 3 of the mill, rigidly connected to the loading 1 and the unloading device with the grill 2, is driven by a drive (not shown conventionally in the drawing). The material intended for grinding, for example, cement clinker, is fed through a loading device 1 into a lined cylindrical body 3, the chambers of which are loaded with grinding bodies of various sizes (not shown conventionally in the drawing), and subjected to grinding. The inner space of the mill is divided by an interchamber partition 5 with openings separating the coarse grinding chamber with large balls from the fine grinding chamber filled with small balls. The crushed product passes through a grate 2 with a discharge device and, by any known method, for example, is directed to an separator (not shown conventionally in the drawing), which separates the product according to its dispersion into finished and coarse (grains) products. From the separator, grains, for example, by gravity along an inclined tray are fed into a receiving hopper (not shown conventionally in the drawing) and through any loading device they are fed to the end face of device 8, which extends beyond the discharge device, and is sent to the mill in the mill. Many years of experience in operating closed-loop grinding systems based on ball mills has shown that the size of the grains is always less than 1 mm. Particles of this size are advisable to grind only in the chamber of fine grinding. The direction of particles of this size into the fine grinding chamber, bypassing the coarse grinding chamber, can significantly reduce the number of idle strokes of large balls in the coarse grinding chamber. This can be achieved by the fact that the grits are fed into the fine grinding chamber by the grinder 8 returning device introduced into the mill from the discharge side of the mill mounted on the mill body with the possibility of axial movement, for example, detachably. The grain that has fallen into the fine grinding chamber is crushed together with the material passing through the interchamber partition 5 from the coarse grinding chamber 6. With increasing requirements for the fineness of the final product, parameter a must be increased. For this bolt connection apparatus to return grits 8 with rods 9 are disconnected, the device for returning grits located on the movable carriage is moved in the axial direction, thereby providing a desired distance between the end of the device to return grits and interchamber wall 5. Then bolting carried fixing the device for returning the grains to the rods 9. The material crushed to the required size through the unloading grate 2 and the unloading device is discharged from the mill and is transferred to the separator, and then the cycle repeats.

В рассмотренном прототипе устройство для возврата крупки было громоздкой и металлоемкой конструкцией, расположенной вокруг средней части мельницы. В нашем случае устройство расположено внутри мельницы и занимает не более 1% полезного объема мельницы, при этом экономия металла составляет более 90%.In the considered prototype, the device for returning the grains was a bulky and metal-intensive design located around the middle part of the mill. In our case, the device is located inside the mill and occupies no more than 1% of the useful volume of the mill, while the metal saving is more than 90%.

Таким образом, предлагаемая конструкция шаровой мельницы позволяет повысить качество готового продукта и эффективность процесса измельчения материала в шаровых мельницах замкнутого цикла, оптимизировать работу мелющей среды на всех стадиях измельчения материала за счет подачи крупки в конкретное место камеры тонкого измельчения и избирательного измельчения материала при существенном упрощении конструкции мельницы.Thus, the proposed design of a ball mill makes it possible to improve the quality of the finished product and the efficiency of the material grinding process in closed-cycle ball mills, to optimize the work of the grinding medium at all stages of grinding the material by feeding the grits to a specific place in the fine grinding chamber and selective grinding of the material with a significant simplification of the design mills.

Claims

A ball mill, including a loading device and a unloading device with an outlet grill, rigidly and coaxially connected to a cylindrical body, lined with wear-resistant elements rigidly fixed on it, an inter-chamber partition dividing the inside of the mill into coarse and fine grinding chambers and rigidly fixed to the body, characterized the fact that inside the cylindrical body and the unloading device is coaxially located a device for returning the grains to the fine grinding chamber, passing through the central hole of the outlet grill and secured with the possibility of changing the distance between its end located in the fine grinding chamber by the inter-chamber partition, while the second end of the device extends beyond the discharge device.