Шаровая мельница принцип работы

Шаровая мельница: принцип работы, характеристики

Шаровая мельница: принцип работы, характеристики - фото 1 - изображение 1

Шаровой мельницей называют специальное оборудование, предназначенное для помола твердых материалов. Это могут быть рудные или нерудные полезные ископаемые, строительные материалы и т. д. Дробление в них происходит с помощью твердых шаров. Отсюда и их название.

Конструкция

Основным элементом такого оборудования, как шаровая мельница, является специальный барабан обычно цилиндрической формы. Частично его объем заполняют твердые шары. Изготовлены они могут быть из стали, чугуна, алюминия и т. д. Иногда вместо шаров используются размольные тела и другой формы: цилиндрической, квадратной и т. д. В барабаны небольших мельниц может загружаться даже простая галька. Крутящий момент рабочему органу мельницы чаще всего передает электрический двигатель. Простейшие модели могут оснащаться обычной ручкой вращения.

Конструкция - фото 2 - изображение 2

Для того чтобы продлить срок службы барабанов, при изготовлении мельниц их стенки изнутри покрывают специальными износостойкими материалами: твердыми сплавами, марганцовистыми сталями, наплавочными материалами.

Все дробильные аппараты этой разновидности имеют ту особенность, что породы и другие твердые материалы измельчаются в них до частиц, имеющих неправильную осколочную форму и шероховатую поверхность. Ниже представлена схема шаровой мельницы стандартного образца. Как видите, оборудование этого типа имеет не особенно сложную конструкцию.

Шаровая мельница: принцип работы

Помол твердых материалов внутри барабана происходит благодаря передвижению шаров. Дробиться горные породы могут до разной величины зерна. Неодинаковой бывает и производительность мельниц. Последний параметр зависит от формы размольных тел, степени наполненности ими барабана и скорости его вращения. В процессе работы мельницы на горные породы могут действовать две силы: ударная и истирающая. Собственно сам процесс дробления — процедура по времени довольно-таки длительная. Продолжаться он с использованием такого оборудования, как шаровая мельница, может от пары часов до нескольких суток.

Шаровая мельница: принцип работы - изображение 3 - изображение 3

Разновидности

Классифицироваться мельницы этого типа могут по следующим признакам:

  • По сфере использования. Мельницы бывают лабораторными и промышленными. Первая разновидность применяется для дробления малого количества твердого вещества, имеет небольшие габариты. Слишком уж высокой производительностью такое оборудование не отличается. Промышленные мельницы предназначены для дробления большого количества горных пород и используются чаще всего для изготовления разного рода строительных материалов.

  • По типу конструкции. На предприятиях и в лабораториях могут использоваться аппараты с одним или с двумя барабанами.

  • По условиям работы. В этом плане различают мельницы сухого и мокрого помола. Первая разновидность обычно используется для изготовления разного рода строительных материалов. Мельницы мокрого помола применяются в основном для дробления заранее измельченных пластических и дисперсных масс. Такое оборудование обычно устанавливается в цехах предприятий, занимающихся изготовлением стекла, керамики и ЛКМ.

  • По способу разгрузки. По этому признаку различают решетчатые и сливные мельницы. В первом случае разгрузка производится принудительно. Такие аппараты считаются более производительными. В сливных мельницах готовая пульпа разгружается через цапфу.

  • По типу действия. В этом плане различают оборудование непрерывного и периодического действия.

Разновидности - фотография 4 - изображение 4

Основные режимы работы

Измельчаться твердые материалы в мельницах могут до мелкого или крупного зерна. При этом на предприятиях обычно используется два режима их работы: истирания и ударный. В первом случае чаще всего получаются порошки с очень мелким зерном. Ударный режим используется для дробления материалов до крупных частиц. Истирается горная порода внутри мельницы при не слишком большой скорости его вращения. В этом случае шары не отрываются от стенок барабана, а просто перемещаются относительно его поверхности и друг друга. При больших скоростях они подлетают вверх и падают на горную породу, создавая ударную нагрузку.

Скользящий режим

Чтобы шаровая мельница работала с максимальной производительностью, в барабане должно находиться определенное количество размольных элементов. Если их будет слишком мало, оборудование перейдет в скользящий малоэффективный режим обработки породы. Дело в том, что при недостаточном общем весе шаров они перестают двигаться друг относительно друга, скользя по стенкам барабана единой массой. При этом значительно уменьшается площадь их соприкосновения с обрабатываемой породой, а следовательно, и падает производительность. Оптимальным весом размольных элементов считается 1.7-1.9 кг на литр объема барабана.

Основные режимы работы - фото 5 - изображение 5

Марки шаровых мельниц

Оборудование этого типа сегодня выпускают многие компании. Довольно-таки популярными являются, к примеру, аппараты марки Retsch. Работа шаровой мельницы этого производителя может быть в том числе и непрерывной. Также такие модели программируются во время запуска. Технические характеристики мельниц этого типа представлены в таблице ниже (на примере Retsch PM 100).

Параметр

Значение

Количество размольных мест

1

Размольный стакан

12-500 мл

Пропускная способность

220 мл

Вес

80 кг

Конечная тонкость помола

Менее 1 мкм

Габариты

630х468х415 мм

Из промышленных моделей большой популярностью пользуется шаровая мельница МШЦ производства «Уралмаш». Модели этой марки очень качественно измельчают материал даже большой твердости. Ниже представлены характеристики мельницы МШЦ-2700х3600.

Скользящий режим - изображение 6 - изображение 6

Параметр

Значение

Диаметр барабана

2700 мм

Длина барабана

3600 мм

Мощность двигателя

400 кВт

Объем барабана

17.5 мм

Рабочее напряжение

6000 Вт

Вес

86 т

Производительность

22-63 т/ч

Как видите, это оборудование очень даже надежное и производительное — современная шаровая мельница. Характеристики моделей, данные выше, вполне исчерпывающе это подтверждают. С использованием оборудования этого типа можно дробить любые необходимые твердые материалы быстро и при этом максимально качественно. Сфера же применения шаровых мельниц на самом деле необыкновенно широка.

МЕЛЬНИЦЫ ШАРОВЫЕ И ТРУБНЫЕ

Марки шаровых мельниц - фотография 7 - изображение 7

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);

поспособу 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;

МЕЛЬНИЦЫ ШАРОВЫЕ И ТРУБНЫЕ - изображение 8 - изображение 8

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 помоламатериал 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.

Шаровая мельница – устройство для помола - фотография 9 - изображение 9

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.

Расчет шаровой мельницы (стр. 1 из 2) - фотография 10 - изображение 10

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

Шаровые мельницы - фото 11 - изображение 11

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.

Шаровая мельница – устройство для помола

Как сделать шаровую мельницу - фото 12 - изображение 12

Лабораторная шаровая мельница для мокрого и сухого помола разных проб материалов применяется в условиях либо небольшого производства, либо специальной лаборатории. Это оборудование используется для подготовки малых партий материала, а также для моделирования процессов помола сырья. Очень важно уделить должное внимание моменту, который подчеркивает то, что крайне необходимо, чтобы твердость материала, который перемалывают, не превышала твердости мелющих стенок и тела размольного барабана.

Инструкция - фото 13 - изображение 13

Технические характеристики шаровой лабораторной мельницы

Шаровая мельница лабораторная, как и все оборудование, имеет свои технические характеристики. Они описываются в техническом паспорте к ней. Можно привести примеры некоторых самых главных. Например, шаровая мельница позволяет одновременно растворять материал в агрессивной или огнеопасной жидкости и производить его помол. В этом случае это оборудование должно комплектоваться с двигателем во взрывозащищенном исполнении, маслобензостойкими или кислотоупорными прокладками, а шкив и валки ременной передачи - изготавливаться из алюминиевого сплава. Шаровая мельница должна быть всегда защищенной от различного рода взрывов.

Обратите внимание - фотография 14 - изображение 14

Принцип работы

Лабораторная шаровая мельница производится только в двух вариантах:

1. настольный вариант;

2. напольный вариант.

Этот прибор состоит из рамы, сваренной из стального профиля и окрашенной порошковой краской, на которой должны быть установлены два вала. Первый вал жестко закрепляется на раме мельницы и связывается клиновидным ремнем с двигателем. Второй вал должен легко вращаться в опорах.

В зависимости от размера диаметра размольного барабана нужно регулировать расстояние между валами. Шаровая мельница работает по типу заполнения млеющими телами, измельченными продуктами или жидкостью барабана. После этого барабан закрывается крышкой. Крышка должна быть герметичной и надежной. Также она работает по принципу больших промышленных мельниц мокрого или сухого помола, применяя в своем использовании истирающе-ударное воздействие млеющих стенок и тела барабана на материал.

Комплектность мельницы

Лабораторные мельницы комплектуются в зависимости от выбора заказчика стальными, фарфоровыми или выполненными из нержавеющей стали размольными барабанами самых разных объемов. Частотный преобразователь устанавливают для изменения скорости вращения барабана. Без него прибор настраивается на среднее количество оборотов за минуту. Мельница имеет стандартный комплект, в который входит частотный преобразователь, привод, размольный барабан и в достаточном количестве млеющие тела. Лабораторные шаровые мельницы начинают свою работу благодаря электродвигателям, которые защищают от перегрева и перегрузки.

Шаровая мельница принцип работы - фото 15 - изображение 15

Если вы желаете приобрести шаровую мельницу, то за более подробной и детальной информацией обратитесь к продавцам-консультантам, которые в свою очередь расскажут вам все об этой мельнице, и тем самым помогут сделать правильный выбор.

Расчет шаровой мельницы (стр. 1 из 2)

Шаровая мельница принцип работы - фото 16 - изображение 16

Министерство Образования и Науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Иркутский Государственный Технический Университет

Курсовое проектирование

По курсу «Оборудование и основы проектирования»

Тема проекта

Расчет шаровой мельницы

Студент

Борзов С.О.

Исходные данные

Диаметр барабана – 2500 мм, длина барабана – 15000 мм, объемная масса известняка 2600 кг/м3 , коэффициент заполнения металлическими шарами и цильпебсом барабана мельницы 0,31, объемная масса шаров в засыпке 4,6 т/м3 , коэффициент размолоспособности 1,1, поправочный коэффициент на тонкость помола 1,05.

Определить критическую и рабочую частоту вращения мельницы, массу загрузки шаров, производительность мельницы и мощность её электродвигателя и размеры мелющих тел.

Рекомендуемая литература

Байсоголов В.Г. Механическое и транспортное оборудование заводов огнеупорной промышленности. М.: Металлургия, 1984. 294с. Ильевич А.П. Машины и оборудовыание для заводов по производству керамики и огнеупоров. М.: Машиностроение, 1968. 355с.

Введение

Общие сведения

Шаровые мельницы широко применяют для грубого и тонкого помола материалов. Принцип действия шаровых мельниц состоит, в измельчении материла ударом и частично истиранием свободно падающих мелющих тел во вращающемся барабане.

В зависимости от скорости вращения барабана мельницы различают два основных режима работы мелющих тел: при малой скорости - каскадный, при большой - водопадный.

При каскадном режиме мелющие тела перекатываются и материал измельчается под действием раздавливающих и истирающих усилий.

При водопадном режиме работы шары в результате трения о внутреннюю поверхность корпуса поднимаются вместе с корпусом до точки А , называемой точкой “отрыва”, а затем падают вниз к точке “падения” В. В этой точке происходит измельчение материала под действием ударных усилий.

Во время вращения мельницы наблюдаются оба режима работы дробящей загрузки, так как часть шаров работает в каскадном, а часть в водопадном режиме.

Шаровые мельницы могут быть классифицированы по следующим основным признакам:

по конструкции барабана и наличию перегородок:

1) цилиндрические однокамерные и многокамерные

2) конические

по принципу работы:

1) периодического действия

2) непрерывного действия — с периферической разгрузкой и с разгрузкой через полую цапфу

по роду футеровки и характеру мелющих тел:

1) с неметаллической футеровкой и металлическими, мелющими телами;

2) с металлической футеровкой и металлическими мелющими телами – шарами, короткими цилиндрами или стержнями;

по конструкции привода:

1) с периферийным (шестеренчатым) приводом

2) с центральным приводом

Мельницы могут работать в открытом или замкнутом цикле при условии непрерывного действия. В них можно размалывать материал, как сухим, таки мокрымспособом.

Достоинства шаровых мельниц:

1) возможность получения высокой и постоянной тонкости помола и регулирования её;

2) возможность подсушки материала в самой мельнице;

3) простота конструкции;

4) надежность в эксплуатации;

5) возможность измельчения пород различной твердости.

Недостатки:

1) значительный расход энергии;

2) большой вес и размеры;

3) большой пусковой момент;

4) сильный шум во время работы.

1. Мельницы периодического действия

Мельницы периодического действия (рис. 3) с неметаллической футеровкой применяют в случаях, когда надо получить весьма тонкий продукт, свободный от металлических примесей. Несмотря на невысокую производительность и сравнительно-большой расход энергии, эти машины широко используют в производстве изделий тонкой керамики для мокрого помола отощающих материалов, приготовления глазурей и эмалей.

Мельница периодического действия представляет собой сварной барабан 1,закрытый с обеих сторон чугунными или стальными днищами 2 с цапфами, которыми мельница опирается на подшипники 3. Барабан внутри футерован кремневыми камнями, фарфоровыми плитами или плитами из высокоглиноземистых или циркониевых материалов. Мелющие тела изготовляют из тех же материалов или применяют кремневую гальку. Мельница приводится во вращение от фланцевого электродвигателя 4 через планетарный редуктор 5 и зубчатую пару с внутренним зацеплением, заключенную в кожухе 6.

Мельница загружается мелющими телами и материалами через люк, закрываемый крышкой 7. Количество загружаемой массы материала составляет от 400 до 500 кг на 1 м3 емкости барабана, а вес кремневых шаров примерно равен весу материала. Разгружается мельница через тот же люк; чтобы при этом не выпадали мелющие тела, в люк вставляется стакан 8 с отверстиями, размеры которых меньше размеров мелющих тел. Для ускорения разгрузки мельницы с противоположной от люка стороны вывинчивается пробка и в мельницу поступает воздух.

Производительность мельницы периодического действия зависит от её объема и продолжительности помола. При нормальном числе оборотов мельницы на продолжительность помола оказывают влияние физические свойства дробимого материала, размеры материала, поступающего в мельницу, заданная степень измельчения, форма, размеры и качество мелющих тел. Обычно цикл помола продолжается от 3 до 10 ч. Как правило, в мельницу поступает материал, предварительно измельченный до крупности 1 мм. Материал, измельченный в мельнице, должен проходить через сито № 006 с остатком не более 2%.

По данным Московского плиточного завода при приготовлении плиточно-фаянсовой массы в мельницу емкостью 6,72 м3 загружают: мелющих тел 3900 кг, отощающих материалов (песок, полевой шпат, бои плиток) 1412 кг (сухих), соды 234 кг, воды 1000 л и вращают мельницу (при 18 об/мин) 2—2,5 ч. Затем в мельницу догружают глинистых материалов (каолин просяновский и глину часовъярскую) 158 кг, жидкого стекла 635 кг и воды 1454 л. Догруженную мельницу вращают 1 ч 15 мин — 1 ч 30 мин, после чего готовую массу сливают в мешалку. Общая продолжительность помола плиточно-фаянсовой массы составляет 3—4 ч.

По данным Дмитровского фарфорового завода при приготовлении фарфоровой массы в мельницу объемом 6,2 м3 загружают: мелющих тел 3750 кг, пегматита 1010 кг (сухого), бой посуды глазурованной 266 кг и неглазурованной 152 кг, песка (глуховецкого) 803 кг, глины (веселовской) 277 кг и воды 2500 л. Продолжительность помола составляет 10 ч при скорости вращения мельницы 19 об/мин.

2. Мельницы непрерывного действия

2.1 Мельницы с периферической разгрузкой через сито

Мельницы (рис.3.1), широко применяемые в огнеупорной промышленности, предназначены для измельчения материалов средней твердости (сухой глины, шамота, магнезита и т. п.), когда необходимо получить не менее 30—40% частиц величиной меньше 5 мм.

Мельница имеет два торцовых днища 6 и 8 из листовой стали, которые изнутри облицованы стальными броневыми элитами 9. К внутренней стороне днищ прикреплены стальные броневые плиты 7, расположенные уступами. К торцовым днищам крепятся с одной стороны ступица 5, с другой — горловина 13, отлитая вместе с лопастями 12 и ступицей 10. К горловине 13 примыкает питающая воронка 11, установленная на фундаменте. Вал 4, на котором шпонками закреплены ступицы 5 и 10, опирается на подшипники, установленные на фундаментах.

Так как броневые плиты расположены уступами, барабан может вращаться только в направлении, указанномстрелкой. Броневые плиты с одной стороны несколько утолщены, а в тонкой части имеют отверстия диаметром 5 мм, расширяющиеся в сторону прохода материала. Между плитами оставляются щели, перекрываемые волнистыми щитками 14, которые задерживают крупные частицы материала от выпадения.

Над плитами 7 смонтировано два ряда сит — 3 и 1. В первом из них отверстия больше, чем во втором. Сито 3 задерживает крупные частицы материала и предохраняет сито 1 от излишней нагрузки и преждевременного износа. Сито 3 выполнено из отдельных секций, между которыми оставляются щели. Частицы материала, не прошедшие сквозь отверстия сита 1, возвращаются в барабан через щели между секциями сита 3 и плитами 7 для повторного измельчения. Измельченный и просеянный материал поступает в кожух 2. Патрубок 15 служит для присоединения мельницы к аспирационной установке.

В мельницу поступает материал крупностью 25—75 мм, который измельчается до частиц величиной 0,5 мм. Диаметр мелющих шаров 80—120 мм. Для мельницы размерами 2,26 Х 1,38 рекомендуется набор шаров диаметром 120, 100 и 80 мм по 450 кг, общей массой 1350 кг.

Недостатком рассматриваемых мельниц является то, что в них объединены помол и просев. Последний происходит только на небольшой части поверхности сита; это снижает производительность мельницы. Кроме того, в этих мельницах невозможен тонкий помол материал из-за забивания тонких сит. В современных высокопроизводительных установках помол и просев осуществляется в разных машинах, работающих в замкнутом цикле.

Мельницы с периферической разгрузкой через сито изготовляют с размером между наружными ситами 850 и 2260 мм и соответственно шириной между торцовыми дисками 450 и 1380 мм, угловой скоростью 45 и 25 об/мин, мощностью двигателя 2,2 и 22 кВт. Производительность мельницы размерами 2,26 X 1,38 составляет до 5 т/ч сухой глины при наружном сите с отверстиями 1 мм и до 7,5 т/ч шамота при сите с отверстиями 3 мм.

2.2 Мельницы с разгрузкой через полую цапфу или торцовое днище (одно- и многокамерные)

Эти мельницы бывают с коротким и длинным барабаном (с отношением длины к диаметру 0,7—2 и 2—7), конусные и цилиндрические.

Конусные мельницы с разгрузкой через полую цапфу(рис. 3.2) применяют для мокрого и сухого помола материалов различной твердости. К цилиндрической части 1 корпуса мельницы приклепаны с обеих сторон усеченные конусы: со стороны загрузки — крутой конус 2 с углом при вершине 120°, со стороны выгрузки — пологий конус 3 с углом при вершине 60°. Цилиндрическая часть мельницы изготовляется длиной от 1/4 до 1/3 диаметра. В мельницах с кремневой футеровкой длина цилиндрической части достигает величины диаметра.

Шаровые мельницы

Шаровая мельница принцип работы - изображение 17 - изображение 17

Шаровые мельницы получили широкое распространение в литейных цехах для тонкого измельчения сухой глины, угля и других материалов.

Шаровые мельницы могут быть с периодической и непрерывной загрузкой и разгрузкой.

Шаровая мельница принцип работы - фотография 18 - изображение 18

Рис. 56. Устройство шаровой мельницы

Шаровая мельница принцип работы - фото 19 - изображение 19

Рис. 57. Схема движения шаров в шаровой мельнице

Мельницы с периодической загрузкой и разгрузкой наиболее просты по конструкции, но менее производительны и труднее под­даются автоматизации.

Мельницы с непрерывной загрузкой (рис. 56) представляют собой бара­бан 5 с днищами 3, в которые встроены полые цапфы 1 и 4. Через цапфу 1 материал непрерывно загружается, а через выгрузочную цапфу 4 измельченный материал удаляется самотеком или при помощи воздушного потока, создаваемого вентилятором, в при­емное устройство (на рисунке не показано). Привод мельницы осуществляется от электро­двигателя через редуктор и открытую зубчатую передачу 2.

При вращении барабана шары поднимаются на определенную высоту. Достигнув этой высоты, шары вместе с материалом падают и под действием удара измельчают его.

Падение шаров в этом случае происходит по некоторой параболи­ческой траектории (рис. 57). Такое движение шаров называется водопадным. Это оптимальный режим работы мельницы, так как в этом случае полезная работа максимальна, а износ шаров минимален. Разрушение материала происходит за счет удара шарами.

При малой частоте вращения барабана мельницы шары поднима­ются до верхнего слоя, а затем скатываются вниз или скользят по поверхности футеровки. Такое перемещение шаров называется каскадным. При этом полезная работа будет незна­чительной, так как измельчение материала происходит в результа­те его истирания шарами.

При большой частоте враще­ния мельницы шары под дейст­вием центробежной силы не смо­гут оторваться от футеровки барабана, и будут вращаться вместе с ним. В этом случае никакого из­мельчения материала не происхо­дит. Наименьшую частоту враще­ния, при которой не происходит свободного падения шаров, называют критической.

Очевидно, оптимальная частота вращения будет тогда, когда часть пути шар движется вдоль стенки барабана, и в тот момент, когда радиально направленная составляющая силы тяжести достигнет величины центробежной силы, шар отрывается от стенки и падает подобно свободно падающему телу (рис. 57). Оптимальная частота вращения (с–1) шаровой мельницы определяется следующей зависимостью:

Шаровая мельница принцип работы - фото 20 - изображение 20

,
(121)

где D – внутренний диаметр мельницы, м.

В мельницу следует загружать такое количество шаров, чтобы во время ее работы каждый ряд шаров совершал движение по своей траектории, не сталкиваясь с шарами других рядов. Величина загрузки мельницы мелющими телами характеризуется коэффициентом заполнения. Коэффициентом заполнения называется отношение пло­щади загрузки шарами поперечного сечения неподвижной мельницы F1 ко всей площади ее сечения F:

Шаровая мельница принцип работы - изображение 21 - изображение 21

.
(122)

Коэффициент заполнения должен быть в пределах 0,2¸0,35 в зави­симости от условий работы мельницы.

Полную загрузку мельницы G (в тоннах) мелющими телами при принятом коэффициенте заполнения y1 подсчитывают по формуле

Шаровая мельница принцип работы - изображение 22 - изображение 22

,
(123)

где R – внутренний радиус офутерованного барабана мельницы, м;

L – длина барабана, м;

r – плотность шаров, r = 3, 5¸4, 0 т/м3;

y – коэффициент разрыхления загружаемого материала,

для практических расчетов принимают y = 0,5¸0,6.

С увеличением массы загрузки абсолютная производительность шаровой мель­ницы увеличивается, но удельная производительность (т/ч на 1 кВт мощности) уменьшается. Перегрузка мельницы шарами вредна, так как она приводит к перерасходу электроэнергии и к ускоренному износу шаров и футеровки. При малой загрузке мельницы шарами производительность ее уменьшается. Оптимальный диаметр шаров определяют по приближенной формуле

Шаровая мельница принцип работы - фото 23 - изображение 23

,
(124)

где d – наибольший размер кусков измельчаемого материала, мм.

Мощность электродвигателя (в кВт) шаровой мельницы

Шаровая мельница принцип работы - фотография 24 - изображение 24

,
(125)

где m – масса мелющих тел, т;

c – коэффициент, учитывающий размеры и форму мелющих тел и коэффициент заполнения y1;

c = 10¸15 для шаров диаметром 50¸80 мм и y1 = 0,2¸0,35;

h – коэффициент полезного действия привода, h = 0,90¸0,95.

Производительность шаровых мельниц (в т/ч) можно с достаточ­ной точностью подсчитать по эмпирической формуле

Шаровая мельница принцип работы - изображение 25 - изображение 25

,
(126)

где A – опытный коэффициент размолоспособности материала (для углей различных марок A = 1,5¸4,5, для глины A = 0,5¸2,5).

Как сделать шаровую мельницу

Шаровая мельница принцип работы - изображение 26 - изображение 26

Шаровая мельница – это, как правило, небольших размеров устройство, которое предназначено для размола различных твердых материалов. Основным элементом такой мельницы является небольшой барабан, который заполнен чугунными или стальными шарами различного диаметра. Большое распространение шаровая мельница получила в промышленных производствах, для помола извести, зерна и др.

Инструкция

  1. Возьмите корпус от старого прибора ВМД, именно такая труба будет являться нашим барабаном. При этом следует знать, что трубы бывают со швом и без него. Нам понадобится для изготовления мельницы бесшовная труба. Толщина стенки трубы должна быть не менее 1,5 мм.
  2. Возьмите от промышленного газового фильтра горловину и кольцевую крышку. Уберите лишние детали при помощи токарного станка. При помощи аграрно-дуговой сварки, приварите данные изделия к трубе с соответствующих сторон.
  3. Вырежьте из обычной полиэтиленовой крышки круг и вставьте его в резьбовую крышку-кольцо. Таким способом вы достигните наибольшей герметичности изделия.Возьмите валки от самописца ДСР, а кронштейны подшипников можно взять путем распила корпусов промышленных газовых ротаметров пополам.
  4. Приобретите на рынке обычные шариковые подшипники диаметра валков. Залудите при помощи обычного припоя валки в тех местах, где будет сидеть подшипник, а на подшипнике залудите обоймы. Посадите подшипник в корпус, а валки вставьте в подшипники. Перемещение барабаны по оси ограничьте двумя металлическими роликами, которые так же можно взять из самописца.
  5. Возьмите двигатель, можно от старого вентилятора хорошей мощности и желательно с хорошими оборотами вращения (оборот в секунду). Вырежьте из обычной резиновой камеры грузового автомобиля полосы для сцепления барабана с валками. Приклейте по стандартной технологии (встык с косым срезом) на барабан при помощи клея.
  6. Соедините конструкцию воедино (барабан, двигатель), вложите свинцовые шарики в барабан и загрузите материал для помола.Запустите свою шаровую мельницу и дождитесь результатов.

Обратите внимание

Шаровая мельница непрерывного действия предназначена для сухого и мокрого помола предварительно измельченных строительных материалов. Как правило, используется сырье малой и средней твердости. Размол происходит с помощью мелющих тел. Такое устройство используется в горнорудной, горнохимической и других отраслях промышленности, а также в подсобном хозяйстве при меньших показателях вращения.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 195)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты