Мельницы шаровые и трубные

Принцип действия шаровых мельниц основан на том, что материал, находящийся во вращающемся барабане мельницы, подвергается воздей­ствию свободно падающих мелющих тел. При вращении барабана мелющие тела (в подавляющем большинстве металлические шары) поднимаются на определенную высоту, а затем, отрываясь от стенки барабана при свободном падении, измельчают материал. Материал в мельнице измельчается ударом и частично истиранием благодаря перекатыванию шаров и их скольжению.

Все существующие типы шаровых и трубных мельниц могут быть клас­сифицированы по следующим основным признакам:

по принципу работы — на периодические (рис. 51, а) и непрерывно действующие (рис. 51, б, в, г, д, е, ж);

по способу помола — на мельницы сухого или мокрого помола; по конструкции и форме барабана — на цилиндрические однокамерные (см. рис. 51, а, б, в, г), многокамерные (см. рис. 51, е, ж) и конические (см. рис. 51, д);

по способу загрузки и разгрузки — на мельницы с загрузкой и раз­грузкой через люк (см. рис. 51, а);

с периферийной разгрузкой (см. рис. 51, в,);

с центральной загрузкой и разгрузкой через пустотельные цапфы (см. рис. 51, б, г, д, е, ж);

по конструкции привода — с периферийным (шестеренчатым) приводом и с центральным приводом;

по схеме работы — с открытым или замкнутым циклом. В шаровых мельницах отношение длины барабана L к его диаметру D не превышает 1—2, в то время как в трубных это отношение равно 3—6. От того, по какой из схем работает помольная установка, во многом зависят ее производительность, удельный расход энергии, однородность готового продукта по величине частиц, а также стоимость эксплуатации по­мольной установки.

При работе мельницы по открытому циклу (рис. 52, а) весь измельчае­мый материал пропускается через барабан один раз. У этих мельниц отсут­ствуют дополнительные устройства, обеспечивающие промежуточный отбор готового продукта. Это снижает эффективность помола, поскольку готовый продукт, не удаленный своевременно из мельницы, затрудняет измельчение.

частиц неразмолотого материала. Все это снижает производительность мель­ницы и увеличивает удельный расход энергии на помол. Одновременно имеет место относительно повышенная неоднородность готового продукта, в ко­тором часть материала переизмельчается, а другая недоразмалывается, бу­дучи окружена тонкой пылью.

Необходимо, однако, отметить, что установки, работающие по открытому циклу, просты по конструкции и менее сложны в эксплуатации в сравнении с мельницами, работающими по замкнутому циклу.

При замкнутом цикле помола материал выходит из мельницы частично недоизмельченным и затем при помощи сепараторов (см. разд. II) при сухом способе помола (рис. 52, б, в), грохотов или гидроциклонов (см. гл. II разд. II) при мокром помоле (рис.

52, г, д) разделяется на гото­вый продукт и крупку, которая вновь направляется в мельницу на домол.

При работе мельницы по схеме, показанной на рис. 52, б, измельчаемый материал подается в загру­зочный конец барабана 1, продвигается в процессе по­мола вдоль барабана по направлению к разгрузоч­ному концу, выпадает из него и элеватором 2 подает­ся в сепаратор 3, где про­исходит разделение мате­риала на готовый продукт и крупку, которая вновь направляется в мельницу

для последующего совместного помола с новой порцией материала. Гото­вый продукт транспортируется в силосы.

Рис. 52. Схемы работы шаровых мельниц: 1 — барабан мельницы; 2 — элеватор; 3 — сепаратор; 4—сито; 5 — гидроциклон

При работе мельницы по схеме, приведенной на рис. 52, в, измельчае­мый материал отводится в средней части мельницы через специальные от­верстия в стенке барабана и при посредстве элеватора направляется в сепа­ратор, откуда готовый продукт направляется в силосы, а крупка загружает­ся в мельницу, в среднюю часть ее или частично в загрузочную часть.

Мельницы, работающие с сепаратором, называются сепараторными.

Трубные мельницы в промышленности строительных материалов при­меняются в основном на цементных заводах. Наиболее распространены трубные мельницы размером 2,2х 13, 2,55х 13, 3,2x8,5 и 3,2х 15 м, 4х 13,5 м и 4,5х 16 м.

На рис. 62 представлен разрез мельницы (без приводного устройства). Принцип работы мельницы сводится к следующему: материал, подлежащий измельчению, при посредстве дозаторов подается в приемную воронку1и через питатель 2 в трубошнек 3, установленный в полой цапфе загрузочного днища 4, и далее в первую камеру мельницы. По мере измельчения материал продвигается к межкамерной перегородке 5 и через щели в ней, а затем через отверстия 6 поступает в сборный кожух 7. Собирается в нижней его части, откуда при посредстве элеватора подается в сепараторы.

Рис. 62. Продольный разрез двухкамерной трубной мельницы

Выделенные в сепараторах тонкие фракции по аэрожелобам поступают в пневматические камерные насосы, которыми подаются в силосы.

Недоизмельченный материал (крупка) при посредстве аэрожелобов по­дается во вторую камеру мельницы, через приемный патрубок 8 и затем при посредстве лопастей 9 поднимается, ссыпаясь потом на конус 10, который направляет материал во вторую камеру. При перегрузке материалом второй камеры часть крупки может быть направлена снова в первую камеру.

Пустотелый цилиндрический барабан мельницы изготавливается из стальных листов, соединенных между собой сваркой. Внутренняя поверх­ность барабана облицована футеровочными бронеплитами, отлитыми из мар­ганцовистой стали или из отбеленного чугуна. С торцов корпус закрыт ли­тыми стальными днищами, центральные части которых выполнены в виде цапф; последними барабан опирается на подшипники, охлаждаемые водой.

Принцип действия шаровых мельниц основан на том, что материал, находящийся во вращающемся барабане мельницы, подвергается воздей­ствию свободно падающих мелющих тел. При вращении барабана мелющие

Рис. 67. Схемы движения паров в мельнице

тела (в подавляющем большинстве металлические шары) поднимаются на определенную высоту, а затем, отрываясь от стенки барабана при свободном падении, измельчают материал. Материал в мельнице измельчается ударом и частично истиранием благодаря перекатыванию шаров и их скольжению.

При относительно малой угловой скорости вращения барабана шары ■и материал делают поворот в сторону вращения на некоторый угол (рис. 67, а) и далее при той же скорости вращения барабана остаются в этом положении. Шары и материал, непрерывно циркулируя, движутся вверх по концентрическим круговым траекториям и затем скатываются парал­лельными слоями, измельчая материал раздавливанием и истиранием.

С увеличением скорости вращения барабана угол поворота загрузки {шары и материал) увеличивается и шары поднимаются все выше, затем в некоторой точке, называемой точкой отрыва, покидают круговые траек­тории и далее как тела, брошенные под некоторым углом к горизонту, пе­реходят на параболические траектории в конце своего пути, встречаясь с со­ответствующей круговой траекторией (рис. 67, б). Измельчение материала при этом режиме работы происходит за счет удара и частично истирания.

При дальнейшем увеличении угловой скорости вращения барабана шары и материал под действием центробежной силы инерции все с большей силой будут прижиматься к стенке барабана и, наконец, наступит момент, когда величина центробежной силы инерции превзойдет силу тяжести шара и он (следовательно, и загрузка) будет вращаться вместе с барабаном, не отделяясь от его внутренней поверхности (рис. 67, в).

Исходя из изложенного, наиболее эффективным с точки зрения процесса •измельчения материала, является режим работы, при котором шар, двигаясь вначале по круговым траекториям, переходит затем на параболические, производя в конце своего пути измельчение материала.

Дата добавления: 2015-04-24