-

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6385
(13) U
(46) 2010.08.30
(51) МПК (2009)
B 02C 17/00
(54) КОМБИНИРОВАННОЕ МЕЛЮЩЕЕ ТЕЛО
(21) Номер заявки: u 20091044
(22) 2009.12.08
(66) u 20090502, 2009.06.16
(71) Заявители: Открытое акционерное
общество "Минский завод отопи-
тельного оборудования"; Научно-
производственное частное унитар-
ное предприятие "Инжгеострой"
(BY)
(72) Авторы: Писаренко Леонид Зотович;
Бусел Иван Андреевич; Метельский
Николай Павлович; Приемко Виктор
Михайлович; Лешко Андрей Василье-
вич; Шибеко Алексей Васильевич;
Ясинский Анатолий Всеволодович
(BY)
(73) Патентообладатели: Открытое акцио-
нерное общество "Минский завод ото-
пительного оборудования"; Научно-
производственное частное унитарное
предприятие "Инжгеострой" (BY)
(57)
1. Комбинированное мелющее тело для измельчения грубозернистых материалов, вы-
полненное в виде тела вращения, отличающееся тем, что тело вращения образовано вра-
щением замкнутой кривой вокруг оси симметрии ограниченной замкнутой кривой
плоской фигуры, при этом замкнутая кривая содержит четыре участка, первый из которых
выполнен в виде параболы, ось симметрии которой совпадает с осью симметрии плоской
фигуры, второй и третий участки выполнены в виде вогнутых в направлении оси симмет-
рии симметрично расходящихся дуг, являющихся продолжением ветвей параболы, и чет-
вертый участок выполнен в виде связанной радиальными переходами с вогнутыми дугами
дуги эллипса, ограниченной хордой, расположенной выше горизонтально ориентирован-
ной большой полуоси эллипса, при этом тело вращения имеет максимальную высоту H и
максимальный диаметр D, определяемый длиной большой полуоси эллипса.
Фиг. 1
BY6385U2010.08.30

2. BY 6385 U 2010.08.30
2
2. Мелющее тело по п. 1, отличающееся тем, что радиус кривизны ветвей параболы
соответствует радиусу кривизны вогнутых дуг.
3. Мелющее тело по любому из пп. 1 или 2, отличающееся тем, что высота H состав-
ляет 1,1-1,3 диаметра D мелющего тела.
(56)
1. А.с. СССР 1546141, 1990.
2. А.с. СССР 1606185, 1990.
Полезная модель относится к конструкциям мелющих тел, используемых в шаровых
мельницах для измельчения различных материалов при производстве цемента, ячеистого
бетона, обогащении полезных ископаемых, в химической и металлургической промыш-
ленности.
При решении вопросов создания оптимальных конструкций мелющих тел наиболее
рациональным следует считать такую форму мелющего тела, которая близка к форме
естественного износа. Такая форма позволит обеспечить повышение эффективности по-
мола, увеличение износостойкости, прочности и, как следствие, уменьшение расхода ме-
лющих тел.
Известно мелющее тело [1], представляющее собой тело вращения, ограниченное
двумя параллельными плоскостями, перпендикулярными оси вращения, с цилиндриче-
ской или конической формой профиля. При помоле продольный габарит цилиндрического
мелющего тела (ЦМТ) ориентирован в направлении оси мельницы. Измельчение материа-
ла происходит при смыкании контактирующих, расположенных по образующим цилиндра
поверхностей ЦМТ. Торцевые плоскости ЦМТ преимущественно перпендикулярны к оси
мельницы и, совпадая с углом атаки измельчаемого материала, малоэффективны при по-
моле.
Для ЦМТ характерен линейчатый контакт с аналогичными мелющими телами, пере-
ходящий в точечный при самом незначительном перекосе, вызываемом негладким релье-
фом контактной поверхности футеровки или падением в случайном порядке.
Недостатком такого ЦМТ является также то, что при отливке такой формы вследствие
неравномерного охлаждения чугуна у торца, особенно верхней части отливки, возникают
внутренние напряжения, вызывающие повышенную хрупкость и раскалывание, которое
может быть усугублено наличием усадочных раковин и рыхлот.
По этой причине увеличиваются расход мелющих тел на 1 кг продукта, простой мель-
ниц на догрузку, износ и перегрузку. Осколки цилиндров через решетки могут попадать в
технологическое оборудование и выводить его из строя.
Наиболее близким к заявленной полезной модели по технической сущности и дости-
гаемому результату является мелющее тело в форме пораболоида вращения, ограниченно-
го плоским основанием, перпендикулярным к оси вращения [2], которое принято в
качестве прототипа.
Недостатком такого мелющего тела является то, что наличие торцевого плоского ос-
нования, имеющего углы, может вызвать отколы. Кроме того, эффективность помола
уменьшается, так как торцовое плоское основание слабо участвует в процессе помола, а
компактность упаковки мелющих тел в объеме мельницы не достаточна, что не приводит
к заметному повышению общей поверхности мелющей загрузки.
Таким образом, задачей полезной модели является создание комбинированного ме-
лющего тела (КМТ), имеющего рациональную форму, сочетающую в себе сопрягаемые
сферические участки поверхностей, позволяющие при работе в мельнице иметь практиче-
ски непрерывный контакт и увеличенный ударный импульс в направлении продольной
оси. При этом форма КМТ должна обеспечивать повышенную прочность и износостой-

3. BY 6385 U 2010.08.30
3
кость, в частности, за счет максимального приближения к форме естественного износа и,
прежде всего, отсутствия углов, торцов и граней. КМТ должно иметь увеличенную по-
верхность трения между ним и размалываемым материалом.
Поставленная задача решается заявляемым комбинированным мелющим телом для
измельчения грубозернистых материалов, выполненным в виде тела вращения, за счет то-
го, что тело вращения образовано вращением замкнутой кривой вокруг оси симметрии
ограниченной замкнутой кривой плоской фигуры, при этом замкнутая кривая содержит
четыре участка, первый из которых выполнен в виде параболы, ось симметрии которой
совпадает с осью симметрии плоской фигуры, второй и третий участки выполнены в виде
вогнутых в направлении оси симметрии симметрично расходящихся дуг, являющихся
продолжением ветвей параболы, и четвертый участок выполнен в виде связанной ради-
альными переходами с вогнутыми дугами дуги эллипса, ограниченной хордой, располо-
женной выше горизонтально ориентированной большой полуоси эллипса, при этом тело
вращения имеет максимальную высоту Н и максимальный диаметр D, определяемый дли-
ной большой полуоси эллипса.
При описанной выше форме обеспечивается наиболее интенсивное взаимодействие
КМТ друг с другом и измельчаемым материалом, так как при близком значении радиуса
кривизны ветвей параболы и радиуса кривизны вогнутых дуг выпуклые части одного
КМТ могут свободно и активно контактировать с вогнутыми частями соседних КМТ, т.е.
обеспечивать более активное измельчение материала одновременно на большей площади
поверхности.
В наиболее предпочтительных формах реализации заявляемого КМТ радиус кривизны
ветвей параболы соответствует радиусу кривизны вогнутых дуг. В этих формах реализа-
ции обеспечивается максимальная интенсивность измельчения материала, т.к. в этом слу-
чае в процессе помола участвует практически вся поверхность каждого КМТ, за счет чего
и повышается эффективность мелющего действия. У заявляемых КМТ измельчающая по-
верхность, в среднем, на 20-30 % больше, чем у прототипа. Кроме того, в таких формах
реализации существенно повышается компактность упаковки тел в общей мелющей за-
грузке мельницы, и взаимодействие в пространстве, заполненном одинаковыми мелющи-
ми телами, будет происходить более активно, за счет чего также улучшается
эффективность измельчения и увеличивается интенсивность помола.
Также предпочтительными являются те формы реализации, в которых высота Н со-
ставляет 1,1-1,3 диаметра D мелющего тела. Эти формы реализации наиболее оптималь-
ным образом позволяют обеспечить равенство радиусов кривизны выпуклых и вогнутых
участков поверхности.
В общем случае, при H:D<1 невозможно получить равные радиусы кривизны, а при
H:D>1,3 часть тела КМТ не участвует в процессе помола, так как слабо контактирует с
выпуклыми и вогнутыми частями.
Достоинства и преимущества заявляемой полезной модели более подробно будут про-
иллюстрированы на одном из возможных, но не ограничивающих примеров реализации со
ссылкой на позиции фигур чертежей, на которых схематично представлены:
фиг. 1 - общий вид заявляемого комбинированного мелющего тела;
фиг. 2 - схема прилегания выпуклых и вогнутых участков комбинированных мелющих
тел;
фиг. 3 - объемная схема упаковки комбинированных мелющих тел в локальном объе-
ме.
На фиг. 1 схематично представлен общий вид заявляемого комбинированного мелю-
щего тела, выполненного в виде тела вращения, образованного вращением замкнутой
кривой вокруг оси 1 симметрии ограниченной замкнутой кривой плоской фигуры, при
этом замкнутая кривая содержит четыре участка: первый участок выполнен в виде пара-
болы 2, ось симметрии которой совпадает с осью 1 симметрии плоской фигуры, второй и

4. BY 6385 U 2010.08.30
4
третий участки выполнены в виде вогнутых в направлении оси 1 симметрии симметрично
расходящихся дуг 3 и 4, соответственно, являющихся продолжением ветвей параболы 2, и
четвертый участок выполнен в виде связанной радиальными переходами с вогнутыми ду-
гами дуги 5 эллипса, ограниченной хордой 6, расположенной выше горизонтально ориен-
тированной большой полуоси 7 эллипса, при этом тело вращения имеет максимальную
высоту Н и максимальный диаметр D, определяемый длиной большой полуоси 7 эллипса.
Для наглядности на фиг. 1 участки замкнутой кривой отделены друг от друга пунктирны-
ми линиями. Пунктирной линией обозначена также перпендикулярная оси 1 симметрии
плоскость, в которой расположена большая полуось эллипса.
На фиг. 2 схематично представлена схема прилегания выпуклых (определяемых вет-
вями параболы 2) и вогнутых (определяемых дугами 3 и 4) участков комбинированных
мелющих тел при равенстве радиусов кривизны, а на фиг. 3 - объемная схема упаковки
комбинированных мелющих тел в локальном объеме, которые иллюстрируют значитель-
ное увеличение площади контакта поверхностей заявляемых комбинированных мелющих
тел.
Благодаря описанным выше особенностям конструкции заявляемых комбинирован-
ных мелющих тел в процессе измельчения материала в постоянном контакте с измельчае-
мым материалом находится максимально возможная их поверхность, что хорошо видно из
фиг. 2 и 3.
Выплавку предлагаемых КМТ производили на ОАО "Минский завод отопительного
оборудования" в вагранке Q = 6 т/час с копильником. Формовку производили на АФЛ
"Дизаматик", а заливку с использованием автоматической заливочной станции ABB. Хи-
мический состав, мас. %: С = 2,9; Si = 0,8; Мп = 0,7; Сг = 0,7. Твердость 530 НВ.
Заявляемые комбинированные мелющие тела по сравнению с базовым вариантом, за
который принят прототип, по результатам предварительных испытаний в условиях реаль-
ного производства на ОАО "Сморгоньсиликатобетон" и ЗАО "Могилевский КСИ" показа-
ли хорошие эксплуатационные качества - увеличение производительности помола до 10-
20 % и уменьшение износа (расхода) мелющих тел до 10 %.
Фиг. 2 Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.