КОНСОЛЬНЫЕ МЕЛЬНИЦЫ ТЕОРИЯ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ
Консольные мельницы само- и полусамоизмельчения
Более унифицирован этот показатель для шаровых мельниц (0,7 — 0,9), редко встречается 0,3 и 1,1, хотя на наш взгляд, именно для шаровых мельниц он наиболее важен. Попытка решить проблему ускоренного вывода готового продукта с помощью организации замкнутого цикла, несомненно, дает положительный результат, однако достижение оптимальной циркуляционной нагрузки сдерживается недостаточной пропускной способностью разгрузочных устройств и низкой возможностью традиционного классифицирующего оборудования.
Предлагаемая новая разработка в значительной степени устраняет вышеизложенные недостатки барабанных мельниц, а именно обеспечивает короткое время пребывания материала в мельнице и высокую пропускную способность — более чем в 5-8 раз от традиционных.
Ниже показаны эскизы новой мельницы.
Рис. 1. Консольная мельница — вид сбоку
Рис. 2. Консольная мельница — вид сверху
Рис. 3. Разрез по барабану
Из рисунков видно, что мельница состоит из цилиндрического барабана 1 с торцовыми крышками 2 и 3, приводного вала 4, установленного в опорах 5 и 6, привода мельницы, состоящего из электродвигателя 7 и редуктора 8, а также несущей рамы 9. В центре торцовой крышки 2 расположено загрузочное отверстие, выполненное в виде конусной горловины 10. Торцовая крышка 3 является несущей и выполнена объемной из двух дисков 11 и 13. В диске 11 размещается решетка 12. В центре крышки 3 размещен цилиндрический стакан 16, с помощью которого барабан 1 надевается на вал 4.
Пульпоподъемные разгрузочные камеры 14, входящие в разгрузочный желоб 15, жестко соединены с дисками 11, 13 и стаканом 16, образуя прочную конструкцию, похожую на конструкцию фермы, являющейся, как известно, наиболее жесткой. Опоры 5 и 6 закреплены и зацентрированы на несущей раме 9, что исключает какие-либо работы по центровке непосредственно на месте эксплуатации.
Мельница работает следующим образом. Вращение электродвигателя 7 через редуктор 8 и вал 4, вращающийся в подшипниках качения 5 и 6, передается барабану 1, консольно закрепленному крышкой 3 на конце вала 4. Через горловину 10 в торцовой крышке 2 внутрь барабана непрерывно подается материал и вода. Измельченный продукт проходит через решетки 12 в пульпоподъемные камеры 14, откуда он стекает в неподвижный желоб 15.
Основные преимущества конструкции консольной мельницы перед традиционными:
1) Использование подшипников качения вместо подшипников скольжения значительно повышает надежность мельниц, существенно снижает эксплуатационные затраты, так как их обслуживание сводится лишь к периодической замене консистентной смазки (маслостанции у этих мельниц отсутствуют);
2) Опорные подшипники вала барабана и привод смонтированы на единой раме с обеспечением заводской центровки, благодаря чему монтаж и пуск в эксплуатацию занимает не более 5 — 7 дней. Кроме того, благодаря несущей раме консольные мельницы не требуют массивных фундаментов;
3) Консольные мельницы имеют вес на 30-50%, а занимаемую площадь на 40-50% меньше, чем традиционные, они не требуют для обслуживания многотонных кранов, так как наиболее сложный ремонт может заключаться лишь в замене футеровки;
4) Благодаря простой сборке-разборке консольные мельницы легко могут доставляться на месторождения, расположенные в труднодоступных местах и быстро вводиться в эксплуатацию. Поскольку эти мельницы могут заменить все стадии дробления и стадию шарового измельчения (при грубом помоле), то быстрая доставка и быстрый ввод в действие делают их просто незаменимыми при разработке мелких месторождений;
5) Консольные мельницы, например шаровые, благодаря увеличенному диаметру, и, следовательно, увеличенной площади живого сечения решетки имеют пропускную способность в 5 — 8 раз выше, чем традиционные;
6) Благодаря увеличенному диаметру мельницы, и, следовательно, более высокой кинетической энергии шаров их размер может быть значительно меньшим, чем для традиционных мельниц и соответственно более высокого качества;
7) Консольные мельницы за счет меньшего внутрибарабанного объема по сравнению с традиционной одной и той же мощности имеют удельную производительность в 1,4 — 2 раза выше;
8) Абсолютная скорость вращения барабана консольной мельницы на 15-20% ниже традиционной, что является положительным фактором с точки зрения надежности;
9) Консольные мельницы относятся к малообслуживаемому типу оборудования, т.к. основные узлы рассчитаны на длительную безремонтную работу, например опорных подшипников барабана — на 50 лет, вала — на 50 лет, подшипников редуктора — на 12-15 лет.
10) Использование футеровки особой конструкции (каблучковой) с каблучковыми лифтерами увеличивает производительность мельницы, особенно на мягких рудах, на 40-70%, при этом энергозатраты снижаются на 30-40%.
11) Новая решетка имеет массу меньше на 10-15%, а, следовательно, и стоимость ниже, она прочнее, обладает повышенной пропускной способностью, что способствует снижению переизмельчения.
Новая технология рудоподготовки вкупе с новой футеровкой и решетками может дать прирост производительности до 80% и экономию энергоресурсов до 50% в зависимости от структуры руды.
В целом, совершенствуя саму мельницу, ее сменные элементы, технологии (а резерв здесь огромен), можно добиться и больших результатов с точки зрения экономической выгоды. В подтверждение этих тезисов предлагаем краткую информацию о целом комплексе работ, проведенных в фирме «Техника и Технология Дезинтеграции» (ТТД), по совершенствованию конструкции самой мельницы, ее внутренних элементов, а также о технологическом приеме борьбы с критической крупностью.
Таблица 1
Сравнительные характеристики мельниц самоизмельчения консольного и традиционного типа при равных производительностях
1. Сравнительные технико-экономические параметры
2. Традиционная ММС-7,0х2,3
3. Консольная ММСК-8,3х2,2
4. Параметры консольной мельницы: больше (+) или меньше (-) относительно традиционной, %
№ | 1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Диаметр барабана (без футеровки), м | 7,0 | 8,3 | +17,0 |
2 | Рабочая длина барабана (без футеровки), м | 2,3 | 1,5 | -22,0 |
3 | Внутренний рабочий объем мельницы (без футеровок), м3 | 98,2 | 81,1 | -17,4 |
4 | Площадь разгрузочного торца, м2 | 36,3 | 51,5 | +41,8 |
5 | Занимаемая площадь, м2 | 156,1 | 64,7 | -58,6 |
6 | Установленная мощность, кВт | 1600,0 | 1200,0 | -20,0 |
7 | Скорость вращения (при 75% от критической), об/мин. | 13,0 | 11,2 | -13,8 |
8 | Эксплуатационные расходы, доли ед. | 1 | 0,3 | -70,0 |
9 | Масса фундамента, доли ед. | 1 | 0,2 | -80,0 |
10 | Срок ввода в эксплуатацию, доли ед. | 1 | 0,2 | -80,0 |
12 | Габариты, (м) LxB xH | 15,3 | 7,7 | — |
13 | Масса (без эл/оборудования и футеровки), т | 422,5 | 260,0 | -38,5 |
14 | Стоимость, доли ед. | 1 | 1 | — |
Таблица 2
Сравнительные характеристики шаровых мельниц консольного и традиционного типов при равных производительностях
1. Сравнительные технико-экономические параметры
2. Традиционная МШР-3,6х5,0
3. Консольная МШРК-5,7х2,0
4. Параметры консольной мельницы: больше (+) или меньше (-) относительно традиционной, %
№ | 1 | 2 | 3 | 4 |
1 | Диаметр барабана (без футеровки), м | 3,6 | 5,7 | +58,3 |
2 | Рабочая длина барабана (без футеровки), м | 5,0 | 1,4 | -72,0 |
3 | Внутренний рабочий объем мельницы (без футеровок), м3 | 45,0 | 35,7 | -20,1 |
4 | Площадь разгрузочного торца, м2 | 9,1 | 23,7 | +160,0 |
5 | Занимаемая площадь, м2 | 106,4 | 46,5 | -56,3 |
6 | Установленная мощность, кВт | 1250,0 | 1000,0 | -10,0 |
7 | Скорость вращения (при 75% от критической), об/мин. | 17,2 | 13,3 | -22,7 |
8 | Эксплуатационные расходы, доли ед. | 1 | 0,3 | -70,0 |
9 | Масса фундамента, доли ед. | 1 | 0,2 | -80,0 |
10 | Срок ввода в эксплуатацию, доли ед. | 1 | 0,2 | -80,0 |
11 | Габариты, LxBxH, м | 14,0х7,6х5,7 | 7,5х6,2х7,0 | — |
12 | Масса (без эл/оборудования и футеровки), т | 167,0 | 110,0 | -34,1 |
13 | Стоимость, доли ед. | 1 | 1 | — |