книги из ГПНТБ / Басов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов учебник

Вмельницах с решеткой уровень пульпы в барабане ниже, чем

вмельницах с центральной разгрузкой, поэтому удары шаров — более жесткие, меньше смягчаются пульпой, поэтому они (и футе­ ровка) изнашиваются в большей степени.

Решетки и лифтеры несколько увеличивают массу мельницы и

усложняют ее конструкцию и обслуживание. Остатки изношенных шаров забивают щели решетки, что приводит к снижению произво-

Рис. 87. Мельница (2200x 1500 мм) с диафрагмой:

1 — питатель; 2 — патрубок; 3, 12 — горловины; 4, 14 — подшипник; 5, 6 — крышка и футе­ ровка; 7 — барабан; 8 — клин; 9 — болт; 10 — зубчатый венец; 11 — диафрагма; 13 — решетка; 15 — кожух; 16 — шестерня; 17. 18 — брусья; 19 — футеровочная плита; 20 —

зажимной клин

дительности. Для очистки решетки предусматривают специальные люки в крышке мельницы.

На рис. 87 показана мельница с диафрагмой 11, представляющей

собой стальной конусный диск с радиальными ребрами-лифтерами. Фланцем коробчатого сечения диафрагма соединена с барабаном и крышкой. Диафрагма по периферии имеет восемь лифтеров и такое же число решеток, расположенных в ряд. Центральная часть диа­ фрагмы зафутерована глухими стальными плитами. Наклонное по­ ложение диафрагмы несколько снижает износ от ударов шарами и облегчает замену решеток. К недостаткам этой конструкции надо отнести: наличие двух механически обрабатываемых фланцев, услож­ няющих конструкцию и сборку узла сопряжения барабана с диафраг­ мой и зубчатым венцом; трудоемкость замены диафрагмы; отсутствие футеровки рабочих поверхностей в пространстве между крышкой и диафрагмой, что снижает срок службы незащищенных деталей, особенно при измельчении высокоабразивных руд. В этом случае работа без футеровки недопустима.

182

Футеровка барабана крепится без болтов (безболтовая футеровка): брусья зажимаются в разгрузочном конце решетками, а в загрузоч­ ном — плитами 6 футеровки крышки. Высокие брусья 18 толщиной

125 мм укладывают через каждые два низких бруска толщиной 90 мм, таким образом создается ступенчатость футеровки. Высокие брусья служат лифтерами. В более длинных мельницах брусья зажимают еще по середине барабана кольцевыми клиньями (дугами) и затяги­ вают болтами. Отсутствие болтов исключает возможность протека­ ния пульпы через болтовые отверстия, а также упрощает и облегчает работу по перефутеровке мельницы.

Решетки — литые стальные со ще­ лями шириной 7 мм зажаты клиньями 8 и затянуты болтами. Щели распо­

ложены по окружности, что способ­ ствует повышению срока службы ре­ шеток — решетки с радиальными ще­ лями быстрее ломаются при закли­ нивании в щелях шаровой мелочи. В стыке А между горловиной и крыш­

кой проложено резиновое кольцо, предохраняющее цапфу от проникно­ вения в пространство между горло­ виной и цапфой песков, истирающих поверхности этих деталей. Кроме этого, во всех конструкциях мельниц предусмотрено тщательное заполне­

Рис. 88. Шаровая мельница с откры­

ние этого пространства резиной, фа­ той решеткой

нерой, бетоном, в противном случае вращающимися песками стенка цапфы может быстро истереться,

при недосмотре это может привести к аварии, обрыву цапфы. Подшипники цапф выполнены с баббитовыми вкладышами и сфе­ рической опорной поверхностью (во всех отечественных и зарубеж­ ных конструкциях мельниц). Сферические подшипники могут самоустанавливаться, тем самым компенсируются возможные неточности

установки барабана и отклонения в процессе работы.

Вкладыши подшипников делают в виде полукольца и устанавли­ вают только под нагруженную нижнюю часть цапф. Подшипники тщательно защищают фетровыми кольцами, лабиринтами, специаль­ ными уплотнениями, особенно со стороны барабана.

На рис. 88 показана шаровая мельница с открытой решеткой. Загрузочный конец барабана такой же, как и в стандартных мельни­ цах, а разгрузочный конец имеет диафрагму 4 с решетками для вы­

пуска измельченного продукта и бандаж, жестко закрепленный на барабане. Бандаж опирается на два опорных ролика 1, установлен­

ных на общей раме. Один ролик является ведущим фрикционного привода. Пульпа, выходящая через решетки, собирается в приемный короб 2, из которого по желобу 3 вытекает в классификатор.

Открытая решетка упрощает конструкцию узла разгрузки и его обслуживание, так как отсутствуют вычерпыватели, решетка доступна

183

ДЛЯ очйсткИ и замены. Вместе с тем фрикционный привод имеет сравнительно низкий к. п.д.,бандажи и ролики подвержены быстрому износу под действием ударной нагрузки. Обслуживание привода — неудобное. Удары и сотрясения вызывают неравномерный износ ра­ бочих поверхностей и усиленный шум. Некоторое снижение шума и улучшение сцепления фрикционной передачи достигается установ­ кой обрезиненных роликов. К числу недостатков относится также неудобство компоновки мельницы с классификатором при работе в замкнутом цикле.

Разгрузочное устройство мельниц с решеткой может быть без регулирования и с регулированием уровня пульпы (рис. 89). Одна из конструкций первого типа (рис. 89, а) имеет крышку 1 с ребрамилифтерами 4, защищенными корытообразными вкладышами 11. Решетки-секторы 12 закреплены радиальными клиньями 5 при по­ мощи болтов 6—8, пропущенных через ребра крышки. Клинья,

толщина которых больше толщины решетки, выступают внутрь барабана для уменьшения истирания решеток шарами. Но от боко­ вых ударов клинья быстрее расшатываются, поэтому закрепление должно быть с контргайками 3. Центральный диск 10 зажат решет­ ками. Место сопряжения крышки с горловиной 9 и внутренняя по­

верхность крышки залиты быстросхватывающимся бетоном. Про­ странство 13 заполнено бетоном или деревом. Отражательное кольцо 2 предохраняет подшипник от попадания пульпы со стороны

крышки.

184

ТАБЛИЦА 15

Мельницы с центральной разгрузкой шаровые (МШЦ) и стержневые (МСЦ)

186

мельницы ниже цилиндрической, так как значительная часть бара­ бана имеет меньший диаметр (меньший объем). Производительность же при прочих равных условиях возрастает пропорционально диа­ метру барабана в степени 2,6 [см. формулу (48)].

На рис. 90 показана схема оригинальной конструкции коничес­ кой мельницы типа «Трикон». Конструкцией предусмотрен уклон барабана 3 по всей его длине. Угол конусности определяется усло­

двумя рядами болтов. Зубчатый венец 5 приболчен к толстому

стальному фланцу. Цельносварной барабан имеет сравнительно малую массу; в нем отсутствуют соединения, которые усложняют эксплуатацию и являются источниками утечек пульпы. Однако опыт эксплуатации этих мельниц на свинцово-цинковых фабриках показал низкие качества барабана: быстрое образование трещин в торцовых стенках около отверстий под цапфы, а также в теле цапф; обрыв шпилек, крепящих цапфы. Следует полагать, что такая кон­ струкция барабана мало пригодна для тяжелых условий работы рудо­ размольных мельниц.

Стержневые мельницы

Эти мельницы конструктивно отличаются от шаровых только деталями футеровки (за исключением мельниц с двусторонним пита­ нием и разгрузкой по середине барабана, рис. 91). Их применяют в основном на обогатительных фабриках в качестве агрегата для первичного (грубого) измельчения руды, примерно до размера 1—2 мм при флотационном обогащении и для измельчения мелковкраплен­ ных руд перед гравитационными или электромагнитными процес­ сами обогащения. Применение стержневых мельниц для подготовки руды к переработке в шаровых мельницах позволяет увеличить эффективность последних.

Скорость вращения барабана стержневой мельницы меньше ско­ рости вращения барабана шаровой того же размера и составляет около 60% от критической скорости. Правда, в последнее время для интенсификации измельчения пользуются повышенными скоростями, достигающими 75—80% критической.

18 ?

Внутреннюю поверхность футеровочных плит крышек делают вертикальной, чтобы избежать перекоса стержней во время движе­ ния. С этой же целью стержни делают на 25—50 мм короче барабана. Конструкция крышек на рис. 91 не отвечает этим условиям. Стержни изготавливают (катают) из твердых износостойких сталей (Ст 7 и др.), высокоуглеродистых и хромоникелевых. Мягкая сталь для стержней

к длительной остановке мельницы, так как распутывание и удаление скрученных стержней — очень трудоемкая операция.

Диаметр стержней зависит от физико-механических свойств измельчаемой руды, его выбирают в пределах 50— 120 мм. После прокатки стержни необходимо выпрямлять. Расход стержней зави­ сит от многих факторов и колеблется в широких пределах: от 150 до 500 г на 1 т руды. Расход шаров (300—2300 г на 1 т руды) зависит от твердости, абразивности и крупности исходной руды; степени из­ мельчения — тонкости помола; качества металла шаров; скорости вращения барабана; плотности пульпы и других факторов. Высокие цифры расхода относятся к низкокачественным шарам, изготовленным из сталей марок СтЗ и Ст5. Наибольшую стойкость имеют шары из хромистых, хромомолибденовых и марганцовохромистых сталей. Диаметр шаров бывает от 25 до 125 мм. Наиболее дешевые шары получаются при массовом изготовлении на шаропрокатных станах. Такие станы работают на наших заводах черной металлургии. Шары

Барабанные мельницы в течение многих десятилетий являются незаменимыми агрегатами при измельчении руд на обогатительных фабриках. Объясняется это тем, что мельницы конструктивно очень просты, в эксплуатации надежны и долговечны (имеются мельницы,

188

предметов. Конструкция машины допускает создание крупных агре­ гатов с очень большой единичной производительностью. Отечествен­ ными заводами выпускаются шаровые мельницы диаметром, превы­ шающим 5 м; диаметр мельниц самоизмельчеиия превышает 7 м (см. ниже).

Барабанные мельницы могут устойчиво с полной нагрузкой рабо­ тать длительное время, что позволяет на передовых фабриках дости­ гать высокого коэффициента использования (движения) мельниц: 0,95—0,97. Устойчивость работы создает возможность полной авто­ матизации измельчительного отделения обогатительных фабрик. Конструкция мельниц допускает переработку самых разнообразных материалов (руд) по крепости и абразивности и выдачу продукта очень тонкого измельчения (до 50 мкм и меньше).

Недостатки этих мельниц — низкие к. п. д. (не более 5%) и эф­ фективность измельчения, так как на подъем огромной массы дро­ бящих тел затрачивается большое количество энергии, а контакт их с измельчаемым материалом происходит по незначительной по­ верхности — теоретически в точке (при шаровом измельчении) и по лиинн (при стержневой загрузке). Значительная часть энергии тра­ тится бесполезно на подъем истертых шаров (плоскуш), практически не производящих измельчения; громоздкость и большая металлоем­ кость машины, требующей больших площадей для установки и круп­ ных грузоподъемных средств для обслуживания; большой расход металла на изготовление футеровки, шаров и стержней и загрязне­ ние пульпы металлическим шламом; сильный шум, создаваемый ударным движением дробящих тел по металлической футеровке.

Мельницы для самоизмельчеиия руд

Эти мельницы в последние годы нашли широкое применение как для мокрого, так и для сухого измельчения. В процессе эксплуа­ тации выявились следующие преимущества мельниц мокрого самоизмельчения: возможность исключить среднее и мелкое измельчение, так как в мельницу можно подавать руду размером кусков до 500 мм (после крупного дробления); возможность исключить шары и стержни в качестве дробящей загрузки, что особенно важно при переработке руд, содержащих драгоценные металлы (алмазы, золото), так как в 4—5 раз снижается раскрошивание самородков (опыт«Якуталмаза»); возможность использовать мельницы самоизмельчеиия для перера­ ботки руд (различной крепости) с хорошими качественными пока­ зателями.

В цветной металлургии применяют пока мельницы мокрого самоизмельчения диаметром 5 и 7 м. Проектируют мельницы большего диаметра.

Представление об устройстве и работе мельниц самоизмельчеиия можно получить из рис. 92. Барабан мельницы 3 имеет относительно

большой диаметр и малую длину. Футеровка отлита из высокомар­ ганцовистой стали: плиты цилиндрической части барабана имеют лифтеры, а плиты боковых стенок 4 снабжены выступами — отража-

189

гелями для уменьшения сегрегации материала. Разгрузочная сто­ рона снабжена решетками 5 и лифтерами (вычерпывателями) 6.

Цапфы 7 приварены к боковым стенкам барабана. К торцу разгру­ зочной цапфы прибалчивается зубчатый венец 8, получающий вра­

щение от электродвигателя постоянного тока через зубчатый закры­ тый редуктор. Барабан установлен на двух подшипниках 2 скользя­

щего трения с баббитовыми вкладышами. Подшипник, прилегающий

2300

к приводу, воспринимает осевые усилия от барабана торцовой частью вкладыша.

Заг-рузка мельницы осуществляется питателем 1, который пред­

ставляет собой специальный стальной сварной лоток. При ремонте питатель можно отодвинуть от мельницы. Внутренняя поверхность

.питателя зафутероваиа износостойкой сталыо. Горловина загрузоч­ ной цапфы снабжена спиралями 10 для создания большей транспор­

тирующей силы — лучшей подачи руды в мельницу. На разгрузочной горловине установлена бутара 9, препятствующая выходу из мель­

ницы недоизмельченного продукта.

Смазка головных подшипников, подшипников ведущей шестерни и электродвигателя, зацепления редукторных шестерен осущест­ вляется от системы автоматической централизованной жидкой смазки, а смазка зацепления открытой зубчатой передачи — от автомати­ ческой системы густой смазки.

190