Разгрузочная решетка барабанной мельницы
Полезная модель относится к оборудованию для измельчения материалов, а именно, к конструкции разгрузочной решетки барабанных мельниц и может быть использована в горнорудной, строительной и других областях промышленности.
Разгрузочная решетка барабанной мельницы составлена из секторов с отверстиями, которые расширяются в сторону разгрузки материала, например в виде щелей, которые имеют от рабочей поверхности к нерабочей, на толщину решетки, двухуровневый профиль продольного сечения. Глубину первого уровня (с рабочей стороны решетки) определяют из соотношения: b=a k1 h, где: b - глубина первого уровня, мм; а - ширина щели, мм; k1 - коэффициент скольжения помольного материала, k1=0,005
0,05; h - высота решетки, мм. Угол наклона образующей отверстия на переходе ко второму уровню составляет 
=0°5°. Ширина щелей (отверстий) на нерабочей части решетки равна: с=а k2, где: с - ширина щели на нерабочей части решетки, мм; а - ширина щели на рабочей стороне решетки, мм (задается по технологическому требованию получения помольного материала); k2 - коэффициент конусности щелей, k2=1,21,7. Нерабочая поверхность сектора решетки выполнена из эластичного материала, армированного кордовой или капроновой нитью, а толщину армированного слоя определяют из соотношения:
,
где: d - высота слоя эластичного материала с кордовой или капроновой нитью, мм; h - высота разгрузочной решетки (сектора), мм; w - коэффициент упругости и гибкости, w=0,070,4; D - диаметр барабана мельницы, мм., d1 - диаметр мелющих шаров в мельнице. Применение предложенной разгрузочной решетки барабанной мельницы позволит обеспечить минимальную степень изнашивания передней (рабочей) калиброванной части разгрузочных отверстий и исключить их забивание разгрузочным материалом, благодаря чему обеспечивается четкое калибрование материала, который разгружается, по крупности, увеличивается пропускная способность разгрузочной решетки по готовому классу, увеличивается ее надежность и долговечность. 1 н.п.ф., 3 фиг.
Полезная модель относится к области оборудования для измельчения материалов, а именно, к конструкции разгрузочной решетки барабанных мельниц и может быть использована в горнорудной, строительной и других областях промышленности.
В горно-металлургическом машиностроении к конструированию мельниц для измельчения материалов предъявляется ряд специфических требований: оборудование должно выполнять в технологическом процессе измельчения и обогащения руды технологические требования, иметь высокую надежность и долговечность.
Разгрузочная решетка входит в состав разгрузочного устройства и составлена из набора однотипных элементов решетки. Их количество зависит от типоразмера барабанной мельницы и количества элеваторов в устройстве. Решетка в барабанной мельнице (элемент решетки), есть то устройство, которое постоянно совершенствуется и видоизменяется для надежной и долговечной работы в технологическом процессе.
Известны разные типы и виды разгрузочных решеток, которые применяются в барабанных мельницах: металлические, резинометаллические, комбинированные, разборные и т.д. По типу проходимости через отверстия наиболее распространенные: щелевые, комбинированные, квадратные, круглые. Но во всех решетках (элементах решетки), отверстия имеют конусные формы, где конус идет в сторону разгрузки. Сектора решетки (элементы решетки) имеют толщину 100 мм и больше. «Донченко А.С. и др. Справочник механика рудообогатительной фабрики. М. «Недра» 1975 г, с.108-138»
На каждом перерабатывающем предприятии, где используется оборудование для измельчения материалов (мельницы с разгрузочными решетками) присутствуют свои технологические процессы, согласно которым задаются требования к решеткам:
- ширина щелей в решетках;
- площадь «живого» сечения;
- срок службы решетки.
В зависимости от этого, для каждого потребителя рассчитывается решетка с оптимальными показателями:
- толщина решетки;
- угол наклона щелей;
- шаг между щелями;
- площадь «живого» сечения.
Наиболее близким аналогом к полезной модели есть разгрузочная решетка барабанной мельницы, которая содержит сектора с разгрузочными отверстиями, которые имеют ступенчато непостоянный (двухуровневый) профиль продольного сечения отверстия по глубине в направлении от передней рабочей к задней разгрузочной (нерабочей) плоскости (А.С. СССР 
990300, МПК В02С 17/18, 02.03.1981, прототип).
Кроме того, каждый сектор решетки выполнен составленным из рабочего и нерабочего слоев. При этом рабочий слой выполнен равным 25-40% толщины сектора и имеет среднюю ширину щели в 1.5-2 раза меньшую средней ширины щелей нерабочего слоя.
Недостатками данной конструкции есть то, что сектор разгрузочной решетки выполнен из двух частей, рабочего и нерабочего слоев, где между слоями прокладывается резиновая прокладка. Продолжительная эксплуатация данной конструкции приводит к разрушению рабочего слоя решетки, потому что истираются крепежные элементы секторов решетки. Передняя рабочая поверхность сектора разгрузочной решетки испытывает интенсивное неравномерное изнашивание по поверхности и площади. Благодаря тому, что отверстия конусные, то при этом постоянно увеличивается их ширина, которая отрицательно влияет на качество калибрования материала, который измельчается. Калиброванные отверстия забиваются помольным материалом, который приводит к снижению пропускной способности разгрузочной решетки.
Недостатком известной разгрузочной решетки барабанной мельницы, есть то, что ширина щелей в решетке на рабочей стороне, в процессе изнашивания при работе барабанной мельницы, постоянно меняется в сторону увеличения. При определенных требованиях технологического процесса, если размер щели увеличился к критическому размеру, который не допустим для дальнейшего получения конкретной классификации рудного материала, решетка (элементы) выбраковывается. Даже при благоприятных размерах по толщине и изнашиванию решетки, если классификация рудного помола увеличилась, решетку заменяют на новую, что приводит к увеличению затрат.
В основу полезной модели была поставлена задача разработать конструкцию разгрузочной решетки барабанной мельницы, элементы которой были бы изготовлены таким образом, чтобы обеспечить минимальную степень изнашивания и изменения передней (рабочей) калиброванной части разгрузочных отверстий и исключить их забивание разгрузочным материалом, благодаря чему обеспечивается четкое калибрование материала, который разгружается, по крупности, увеличивается пропускная способность разгрузочной решетки по готовому классу, увеличивается ее надежность и долговечность. Одновременно уменьшается шум и материалоемкость.
Поставленная задача решается тем, что в разгрузочной решетке барабанной мельницы, которая составлена из секторов с отверстиями, которые расширяются в сторону разгрузки материала, например в виде щелей, которые имеют от рабочей поверхности к нерабочей, на толщину решетки, двухуровневый профиль продольного сечения, согласно полезной модели глубину первого уровня (с рабочей стороны решетки) определяют из соотношения:
b=a k1 h,
где: b - глубина первого уровня, мм; а - ширина щели, мм;
k1 - коэффициент скольжения помольного материала,
k1=0,005-0,05;
h - высота решетки, мм,
а угол наклона образующей отверстия на переходе ко второму уровню составляет =0°5°, при этом ширина щелей (отверстий) на нерабочей части решетки равна:
c=а k2,
где: с - ширина щели на нерабочей поверхности решетки, мм;
- ширина щели на рабочей поверхности решетки, (задается на технологическое требование получения помольного материала) мм;
k2 - коэффициент конусности щелей рабочей поверхности к нерабочей, k2=1,2-1,7.
Нерабочая поверхность сектора решетки выполнена из эластичного материала, армированного кордовой или капроновой нитью, а толщину армированного слоя определяют из соотношения:
,
где: d - высота слоя эластичного материала с кордовой или капроновой нитью, мм;
h - высота разгрузочной решетки (сектора), мм;
w - коэффициент упругости и гибкости, w=0,070,4;
D - диаметр барабана мельницы, мм.
d1 - диаметр мелющих шаров в мельнице.
Основные показатели для расчетов параметров элементов разгрузочной решетки такие:
- «живое» сечение решетки,
- толщина решетки,
- ширина щели в решетке,
- расположение щелей в решетке,
- шаг между щелями.
«Живое» сечение в эластичном элементе разгрузочной решетки не сравним с «живым» сечением в металлической решетке, потому что эластичний материал, из которого изготовлен элемент разгрузочной решетки, имеет свойство менять конфигурацию щели в решетке за счет своих свойств, гибкости и эластичности. Эти свойства эластичного материала способны проталкивать через щели в секторе разгрузочной решетки застрявший помольный материал, который приводит к очищению щелей в разгрузочной решетке. При эксплуатации разгрузочной решетки из эластичного материала забивания щелей не происходит, и пропускная способность помольного материала в эластичной решетке остается постоянная. Поэтому в разгрузочной решетке, изготовленной из эластичного материала, «живое» сечение может быть меньше, чем в металлической.
Шаг между щелями (отверстиями) в элементе разгрузочной решетки выбирается из ее «живого» сечения и размеров щелей (отверстий).
Разгрузочная решетка барабанной мельницы представлена на чертежах.
На фиг 1 - представлен общий вид разгрузочной решетки;
На фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1, где показано продольное сечение разгрузочного отверстия;
На фиг.3 - сечение по Б-Б на фиг.1, где показана конструкция лифтера.
Разгрузочная решетка барабанной мельницы составлена из секторов 1, которые соединены лифтерами 2 с помощью крепежных элементов, решетка имеет рабочую 3 и нерабочую 4 поверхности, разгрузочные щели (отверстия) 5, которые расположены по хорде окружности решетки и имеют непостоянный двухуровневый профиль продольного сечения по глубине в направлении от рабочей поверхности к нерабочей, армированный эластичний слой 6 на нерабочей поверхности 4.
Выполнение в решетке 1 отверстий 5 с непостоянным двухуровневым профилем, то есть на первом уровне под углом от 0°5° на глубину от ее рабочей 3 поверхности к нерабочей 4, равную b=a·k·1·h, а на втором уровне переходит на конусное отверстие, где на выходе на нерабочей 4 поверхности разгрузочной решетки ширина щели (отверстия) равна с=а.·k2, содействует поддержанию (в процессе изнашивания рабочей поверхности) заданного калиброванного значения ширины щели (отверстия) 5, и, соответственно, получению более качественной фракции помольного материала, а также позволит исключить забивание отверстий разгрузочным материалом, увеличить пропускную способность разгрузочной решетки по готовому классу материала, а также повысить надежность и долговечность решетки.
Выполнение на нерабочей 4 части разгрузочной решетки барабанной мельницы слоя 6 армированного эластичного материала толщиной вычисленной экспериментально и выраженной в соотношении:
,
позволяет увеличить надежность и упругость всей конструкции в целом, уменьшить толщину решетки.
Использование на нерабочей 4 стороне разгрузочной решетки (сектора) кордовой или капроновой нити позволит при вращении барабанной мельницы удерживать нагрузку, которую создает помольный материал в барабанной мельнице, в местах, где проходят щели или отверстия, также позволит повысить надежность и долговечность решетки. Использование капроновой или кордовой нити уменьшает стоимость изделия до 30%.
Металлоконструкция элемента разгрузочной решетки, при использовании кордовой или капроновой нити, изготовляется облегченная, не металлоемкая. Это приводит к экономии металла в конструкции элемента разгрузочной решетки.
Отверстия 5, имеющиеся в разгрузочной решетке могут быть выполнены в комбинации разных форм и диаметров, так, что отверстия больших форм и диаметров размещаются ближе к центру мельницы.
Использованный эластичный лифтер (пример на фиг.3), который установлен в углубления, образованные соединением двух секторов 1 решетки, имеет в нижней части не ровную полку, а под углом 3°-10°. В секторах решетки, полки, куда устанавливается лифтер 2, выполнены с ответным углом симметрично углу лифтера. Поэтому при установке лифтеров в собранную решетку, образовывается замковое соединение, которое не дает пульпе проходить под основание решетки и элеватора, дает прочное и надежное соединения лифтера и решетки.
Применение предложенной разгрузочной решетки барабанной мельницы позволит обеспечить минимальную степень изнашивания передней (рабочей) калиброванной части разгрузочных отверстий и исключить их забивание разгрузочным материалом, благодаря чему обеспечивается четкое калибрование материала, который разгружается, по крупности, увеличивается пропускная способность разгрузочной решетки по готовому классу, увеличивается ее надежность и долговечность.
1. Разгрузочная решетка барабанной мельницы, содержащая сектора решетки с отверстиями, которые расширяются в сторону разгрузки материала, например в виде щелей, которые имеют от рабочей поверхности к нерабочей, на толщину решетки, двухуровневый профиль продольного сечения, отличающаяся тем, что глубину первого уровня с рабочей стороны решетки определяют из соотношения:
b=ak1 h,
где b - глубина первого уровня, мм;
a - ширина щели, мм;
k1 - коэффициент скольжения помольного материала, k1=0,005-0,05;
h - высота решетки, мм,
а угол наклона образующей отверстия на переходе ко второму уровню составляет =05°, при этом ширина отверстий/щелей на нерабочей части решетки выбрана равной c=ak2,
где c - ширина щели на нерабочей поверхности решетки, мм;
а - ширина щели на рабочей поверхности решетки, задается на технологическое требование получения помольного материала, мм;
k2 - коэффициент конусности щелей, k2=1,2-1,7.
2. Разгрузочная решетка барабанной мельницы по п.1, отличающаяся тем, что нерабочая поверхность сектора решетки выполнена из эластичного материала, армированного кордовой или капроновой нитью, а толщину армированного слоя определяют из соотношения 
где d - высота пласта эластичного материала с кордовой или капроновой нитью, мм;
h - высота разгрузочной решетки/элемента в барабанной мельнице, мм;
w - коэффициент упругости и гибкости, w=0,070,4;
D - диаметр барабана мельницы, мм;
d 1 - диаметр мелющих шаров в мельнице.
