Критическая частота вращения

Лекция 11. Скоростные режимы барабанных мельниц.

Скоростные режимы мельниц. Для механического режима работы мельницы определяют два коэффициента:

1) коэффициент относительной частоты вращения барабана мельницы:

ψ = n_Ф / n_K; (1)

а – улитковый черпаковый; б – барабанный;

в – комбинированный; г – двухчерпаковый для больших мельниц.

1 – носок черпака; 5 – крышка;

2 – спиралевидный черпак; 6 – диафрагма;

3 – крышка; 7 – корпус;

4 – фланец крепления питателя к загрузочной цапфе мельницы; R – радиус черпания.

Рисунок 1 – Питатели мельниц

2) коэффициент заполнения мельницы измельчающей средой:

φ = V_Ш / V_M; (2)

где: n_Ф – фактическая частота вращения барабана мельницы, об/мин.;

n_K – критическая частота вращения барабана мельницы, об/мин.;

V_Ш – объем измельчающей нагрузки (шаров, стержней), м³;

V_M – рабочий объем барабана мельницы, м³.

В зависимости от величины коэффициентов и частоты вращения барабана мельницы различают следующие скоростные режимы движения измельчающих тел: каскадный, водопадный, смешанный и критический режимы, режим махового колеса. Основные виды режимов показаны на рисунке 6.

При низкой частоте вращения мельницы все шары поворачиваются в сторону вращения на некоторый угол и при постоянной частоте вращения остаются в таком положении. Шары непрерывно циркулируют, поднимаясь по концентрическим круговым траекториям и скатываясь параллельными слоями каскадом вниз.

а – каскадный режим; б – смешанный; в – водопадный режимы

движения измельчающей среды.

Рисунок 6 – Контур измельчающей среды и схема движения

Такой режим работы мельницы называется каскадным (рис. 6,а). Измельчение материала при каскадном режиме происходит главным образом раздавливанием его и истиранием перекатывающимися шарами. Каскадный режим работы мельницы характеризуется тонким измельчением с увеличением выходов шламов и повышенным износом футеровки.

По мере повышения частоты вращения мельницы угол поворота шаров увеличивается и они по круговым траекториям поднимаются все выше, но режим работы может оставаться еще каскадным. Такой режим работы мельницы называется смешанным (рис. 6, б).

Когда, наконец, шары поднимутся до известной, еще большей высоты, определяемой частотой вращения мельницы, они сойдут с круговых траекторий и, как тела, брошенные под углом к горизонту, по параболическим траекториям будут падать водопадом обратно на круговые траектории. Такой режим работы мельницы называется водопадным (рис. 6, в). Измельчение материала при водопадном режиме происходит главным образом ударом падающих шаров и отчасти истиранием. При этом режиме получают более грубый конечный продукт и футеровка изнашивается меньше. Существенно, однако, чтобы движущаяся по водопадным траекториям среда падала на измельчаемый материал, а не на футеровку, иначе возрастает расход стали (футеровки и шаров).

Резкого перехода от чисто каскадного режима к чисто водопадному не наблюдается. Переход происходит постепенно и при промежуточных частотах вращения мельница работает при смешанном каскадно-водопадном режиме. При таком режиме внешние слои шаров будут падать по параболическим траекториям, но не на свои круговые, а на внутренние слои, скатывающиеся по склону согласно каскадному режиму (рис. 6, б).

Дата добавления: 2017-01-13