Принцип действия, классификация и область применения. Для измельчения полезных ископаемых наибольшее распростра­нение получили барабанные (шаровые и стержневые) мельницы

Для измельчения полезных ископаемых наибольшее распростра­нение получили барабанные (шаровые и стержневые) мельницы. В последнее время на фабриках большой производительности в некоторых случаях применяют барабанные мельницы самоиз­мельчения (бесшарового измельчения) или полусамоизмельчения (с небольшой добавкой шаров).

Барабанная мельница (рис. 40) представляет собой пусто­телый барабан 3, закрытый торцовыми крышками 2 и 4, в центре которых имеются полые цапфы 1 и 5. Цапфы опираются на подшипники, и барабан вращается вокруг горизонтальной оси. Барабан заполняется примерно на половину объема дробящей средой (дробящими телами 6). При его вращении дробящие тела благодаря трению увлекаются его внутренней поверхностью, поднимаются на некоторую высоту и свободно или перекатываясь падают вниз. Через одну полую цапфу внутрь барабана непре­рывно подается измельчаемый материал, который проходит вдоль него и, подвергаясь воздействию дробящих тел, измельчается ударом, истиранием и раздавливанием. Измельченный продукт непрерывно разгружается через другую полую цапфу. При вра­щении барабана материал движется вдоль его оси вследствие перепада уровней загрузки и разгрузки и напора непрерывной подачи материала; если измельчение мокрое, то материал увле­кается сливным потоком воды, а если сухое, — воздушным пото­ком, возникающим при отсасывании воздуха из барабана.

По режиму работы мельницы делят на машины периоди­ческого и непрерывного действия; с вращающимся барабаном, вибрационные, центробежные и башенные.

В зависимости от формы барабана различают мельницы цилиндро-конические и цилиндрические. Последние, в свою оче­редь, бывают трех типов — короткие, длинные и трубные. У корот­ких мельниц длина меньше диаметра или близка к нему; у длин­ных — она достигает 2—3 диаметров, а у трубных — длина барабана больше диаметра не менее чем в 3 раза. Трубные мельницы применяются в цементной промышленности.

Рис. 40. Схема и принцип действия барабанной (шаровой) мельницы:
а – общий вид; б – схема движения материала.

В зависимости от вида дробящей среды различают мельницы шаровые, стержневые, галечные, рудногалечные и самоизмель­чения. У шаровых мельниц дробящая среда представлена сталь­ными или чугунными шарами; у стержневых — стальными стержнями, у галечных — окатанной кремневой галькой или рудой; у мельниц самоизмельчения — крупными кусками измель­чаемой руды.

В зависимости от способа разгрузки измельченного продукта различают мельницы с центральной разгрузкой и разгрузкой через решетку. У мельниц с центральной разгрузкой измельчен­ный продукт удаляется свободным сливом через пустотелую разгрузочную цапфу. Для этого необходимо, чтобы уровень пульты в барабане был выше уровня нижней образующей раз­грузочной цапфы. Поэтому мельницы с центральной разгрузкой называют иногда мельницами сливного типа или мельницами с высоким уровнем пульпы. У мельниц с разгрузкой через решет­ку имеется подъемное устройство, принудительно разгружающее измельченный продукт. Поэтому в мельницах такого типа уро­вень пульпы может быть ниже уровня разгрузочной цапфы. Мельницы с разгрузкой через решетку иногда называют мель­ницами с принудительной разгрузкой или мельницами с низким уровнем пульпы.

Мельницы характеризуются внутренним диаметром D барабана (при снятой футеровке) и его рабочей длиной L (см. рис. 40).

Цилиндрические шаровые и стержневые мельницы широко применяются на обогатительных фабриках для измельчения руд. Стержневые мельницы могут быть использованы как аппараты мелкого дробления перед шаровыми мельницами и для измельче­ния мелковкрапленных руд перед гравитационными или электро­магнитными процессами обогащения. Галечные мельницы приме­няются в тех случаях, когда нельзя допустить даже ничтожных примесей железа к измельчаемому материалу. Мельницы самоиз­мельчения в последние десятилетия внедряются в практику измельчения руд. Самоизмельчение успешно конкурирует с измельчением стальной средой и в некоторых случаях не только удешевляет процесс рудоподготовки, но и улучшает технологи­ческие показатели переработки руд.