Іі. Вібраційні млини
1. Загальні відомості
Вібраційні млини (рис. 49, а) призначені для тонкого і надтонкого помолу обпаленого і необпаленого глинозему, електроплавленого корунду і інших матеріалів. Тонкий і надтонкий помол сприяє поліпшенню якостей готових виробів. Принцип дії вібраційних млинів полягає в подрібненні матеріалів ударами і стиранням, мелючі тіла здійснюють складні рухи і велику кількість ударів. Амплітуда коливань вібраційного млина – 1,7–3,2 мм, частота – 1500–3000 об/хв.
Вібраційні млини бувають ексцентрикові і інерційні. Останні (рис. 49,6) набули найбільшого поширення, мають корпус 1, що здійснює вібруючі рухи під дією сил інерції неврівноважених мас дебаланса 2, що обертаються, ексцентричного по відношенню до осі обертання.
Ексцентрикові вібраційні млини 1 (рис. 49, в) здійснюють при роботі кругові рухи з радіусом, рівним ексцентриситету ексцентрикового валу 3. Недоліком таких млинів є виникнення динамічних сил під час роботи навіть за наявності дебалансів 2, що надає дію на фундамент і стіни будівель. Ці млини розповсюдження не отримали.
Рис. 49. Вібраційні млини:
а – загальний вигляд; б – схема інерційного млина; в – схема ексцентрикового млина.
Достоїнства інерційних вібромлинів: застосування для подрібнення як м'яких, так і твердих матеріалів; отримання досить тонкого продукту подрібнення; подрібнення всіма мелючими тілами; високий коефіцієнт заповнення; хороше змішування матеріалу.
Загальні недоліки вібромлинів: недосконалість конструкції; низька продуктивність; можливість ефективного подрібнення лише при певній крупності початкового матеріалу.
2. Конструкції вібраційних млинів
Вібромлин М-200 (СМ-515) об'ємом 200 дм3 (рис. 49, а і 50, а) складається із зварного циліндричного корпусу 6, що спирається косинками і косинцями 16 на амортизаційні пружини 18, встановлені на зварній рамі 1. Під раму перед її кріпленням до фундаменту підкладають гумові амортизатори. Усередині млина поміщені труби 10 і 11, прикріплені до торцевих стінок. Між трубами утворена порожнина 9, в якій циркулює вода, що охолоджує труби і підшипники. Вода поступає через патрубок 2 і виходить через патрубок 12.
Рис. 50. Вібраційний млин М-200-1,5 (СМ-515):
а – розріз млина; б – вібратор з частотою 3000 об/хв
Усередині труби 11 поміщена ексцентрикова частина 8 дебалансового валу (вібратора-збуджувача коливань), шийки якого встановлені в сферичних роликових підшипниках 5 і 13, змонтованих в трубі 11. Остання з торців щільно закрита кришками 14 і 4 з сальниковими ущільненнями. На виступаючих за кришки шийках дебалансного валу закріплені додаткові змінні дебаланси 3 і 17, за допомогою яких регулюють амплітуди коливань. Вал розрахований на 1500 об/хв; він взаємозамінний з вібратором на 3000 об/хв. Характерною особливістю дебалансного валу на 3000 об/хв (рис. 50,6) є те, що він складається з чотирьох ексцентрикових дебалансів 19, 21 і 23, шийки яких змонтовані в роликових сферичних підшипниках, що самовстановлюються, і сполучені між собою шліцьовими валами 20 і 22.
Дебалансний вал приводиться в рух безпосередньо від електродвигуна 15. Вихідний кінець дебалансного валу з валом електродвигуна сполучений гнучкою гумовою трубкою.
Внутрішня поверхня млина покривається шаром напівтвердої гуми 7 або сталевими бронеплитами.
При обертанні неврівноваженої маси дебалансного валу 8 виникають сили інерції, під дією яких барабан отримує вібруючі рухи по еліптичній траєкторії і з амплітудою коливань 2–3 мм. Вібрація передається мелючим тілам, що знаходяться в барабані, які наносять надзвичайно велику кількість ударів матеріалу і подрібнюють його. Мелючі тіла мають обертання в сторону, протилежну обертанню дебалансного вала. Такий рух мелючих тіл можна пояснити тим, що крапки А (див. рис. 49), лежачи на внутрішній поверхні барабана і рухомі по траєкторії, близькій до круга, підбивають падаючі тіла, що мелють, і примушують їх рухатися в сторону, протилежну напряму обертання дебалансного валу. При цьому мелючі тіла рухаються тим інтенсивніше, чим вище коефіцієнт тертя між ними і стінкою барабана.
Вібраційний млин М-1000-1 (рис. 51) на відміну від розглянутого має дві помольні камери 4 і 7, встановлені на пружинячих стійках і сполучені між собою поперечиною, в якій змонтовані інерційні дебалансні вібратори 5 і 6. Вал 3 вібраторів муфтами 2 сполучений з валом електродвигуна 1. Відцентрова сила, що виникає при обертанні дебалансів, повідомляє камерам рухи, близькі до кругових. Ці рухи передаються тілам, що мелють, і в результаті зіткнень матеріал, що знаходиться в камерах, подрібнюється. Кожна камера має свої завантажувальний і розвантажувальний патрубки і патрубок для аспірації.
Млин може працювати при сухому і мокрому помолі, у відкритому і замкнутому циклі, періодично і безперервно. Матеріал величиною частинок 3–5 мм паралельно або послідовно подається в камери. Продуктивність млина М-1000-1 при помолі піску до питомої поверхні 5000 см2/г складає 1-1,5 т/г, при помолі цементу до питомої поверхні 1500 см2/г – 3-5 т/г. Характеристики млинів приведені в табл. 16.
В даний час розробляються могутніші вібраційні млини.