5. Измельчение.

Измельчение материалов - широко распространенный технологический процесс. В зависимости от свойств измельчаемых материалов, необходимой степени измельчения и других технологических требований применяют мельницы (измельчители) различных конструкций. Основными типами мельниц являются: барабанные, вибрационные, струйные, бегуны и др. На обогатительных фабриках наибольшее распространение получили барабанные мельницы.

На рис 5.1 показан схематический разрез барабанной мельницы. Корпус мельницы (барабан), защищенный от истирания футеровочными плитами 6, соединен с торцовыми крышками 4, выполненными заодно с пустотелыми цапфами 2 (разгрузочная) и 10 (загрузочная) и футерованными плитами 8. Цапфы опираются на подшипники скольжения 1. Барабан вращается вокруг гоизонтальной оси. Привод осуществляется, как правило, через открытую зубчатую передачу 12. Барабан заполнен дробящими телами (стержнями, шарами и/или крупными кусками руды, на рис. 5.1 в качестве примера показаны шары 7). Под действием центробежной силы они прижимаются к внутренней поверхности барабана, поднимаются на некоторую высоту и падают («водопадный» режим) или скатываются вниз («каскадный» режим). В результате ударов дробящих тел по частицам руды и трения между ними происходит измельчение материала. Загрузка осуществляется через горловину 9 загрузочной цапфы 10 с помощью питателя 11 или самотеком. Выгрузка измельченного материала осуществляется через горловину 3 разгрузочной цапфы 2.

Барабанные мельницы подразделяются:

- по измельчающей среде (табл. 5.1);

- по форме барабана (табл. 5.2);

- по условиям измельчения (сухое или мокрое);

- по способу разгрузки продукта из барабана.

Рис 5.1. Схематический разрез барабанной мельницы и схема движения шаров.

Таблица 5.1.

Подразделение барабанных мельниц в зависимости от измельчающей среды.

Тип мельницы	Измельчающие тела
Шаровая	Металлические шары диаметром от 25(20) до 125 (140) мм из твердых сталей (Ст 7), хромистых, хромомолибденовых, высокомарганцевых (110 ГЛ) и марганцовохромистых сталей.
Стержневая	Металлические стержни диаметром от 50 до 120 мм из твердых, высокоуглеродистых и хромоникелевых сталей.
Рудно - галечная	Окатанная галька
Самоизмельчения	Крупные куски измельчаемой руды (крупность до 500 мм)
Полусамоизмельчения	Крупные куски измельчаемой руды с добавлением металлических шаров

Таблица 5.2.

Подразделение барабанных мельниц в зависимости от формы барабана.

Тип мельницы	Форма барабана	Область применения
Цилиндрическая короткая	L /D = 0,3 ÷ 2	Основное измельчительное оборудование обогатительных фабрик цветной металлургии. Работают, в основном, в режиме мокрого измельчения. У мельниц самоизмельчения соотношение L/D ≈ 0,3; у шаровых и стержневых L/D ≈ 0,65 ÷ 2.
Цилиндрическая короткая с решеткой	L /D = 0,65 ÷ 2
Цилиндрическая длинная	L/D ≈ 4 ÷ 6.	Сухое измельчение в глиноземном и цементном производстве, химической промышленности.
Цилиндроконическая		Вместо коротких цилиндрических в тех случаях, когда требуется получение равномерного непереизмельченного продукта. Применяются редко из – за меньшей производительности при тех же габаритах и конструктивной сложности.
Коническая


Рис. 5.2. Мельница мокрого самоизмельчения производства СЗТМ	Рис. 5.3. Мельница мокрого полусамоизмельчения производства СЗТМ

Табл. 5.3.

Технические характеристики стержневых, шаровых и галечных мельниц СЗТМ

Наименование	Мельницы стержневые с центральной разгрузкой		Мельницы шаровые с центральной разгрузкой		Мельницы шаровые с решеткой							Мельницы шаровые с разгрузкой через решетку, галечные, универсальные
Наименование	МС-3200х4500	МС-3600х5000	МШ-3600х5500	МШ-5800х6900	МШМИ-3200х3800	МШМИ-3600х4000	МШМИ-3600х5000	МШМИ-5800х6900	МШР-3200х6000	МШМИ-2100х3000	МШМИ-2700х3600	МШМГ-4500х6000
Диаметр барабана внутренний, мм	3200	3600	3600	5800	3200	3600	3600	5800	3200	2100	2700	4000
Длина барабана, мм	4520	5000	5500	6900	3800	4000	5000	6900	6000	3000	3600	7510
Степень заполнения барабана мелющими телами, %	35	35	42	45	45	45	45	45	32	-	-	50
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	900	1000	1250	4000	900	1000	1250	4000	900	200	400	1600

Табл. 5.4.

Технические характеристики мельниц самоизмельчения СЗТМ

Наименование показателей	ММС 50-23Р	ММС 70-23А		ММС 70-23С	ММС 90-30A	ММС 105-54
Наименование показателей	ММС 50-23Р	Привод редукт.	Привод безредукт.	ММС 70-23С	ММС 90-30A	ММС 105-54
Размеры барабана, мм
диаметр	5000	7000	7000	7000	9000	10500
длина	2300	2300	2300	2300	2960	5400
Крупность материала, загружаемого в мельницу, мм	400	400	400	800	500	1200
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	630	1600	1600	1600	4000	2x4000
Габаритные размеры мельницы, мм
длина	12460	17600	18500	17600	23600	20000
ширина	7342	10300	10300	10300	14450	20000
высота	4780	7900	7900	7800	7850	10000

Современные мельницы самоизмельчения достигают в диаметре 14 м. Самая крупная мельница, выпускаемая в России (ММС 105 – 54, Сызранский завод тяжелого машиностроения), имеет в диаметре 10,5 м и мощность привода 8 МВт (табл. 5.4). Часть мельниц самых больших размеров, выпускаемых западными компаниями, приводится в движение электродвигателем, якорь которого непосредственно закреплен на барабане мельницы (рис. 5.4). На двигатель подается напряжение частотой около 1 Гц.