ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ
Устройство мельниц
1.1.2. Барабанная (шаровая и стержневая) мельница
Барабанная мельница - это машина, в которой материал измельчается внутри вращающегося корпуса (барабана) под воздействием мелющих тел или самоизмельчением. Мелющи
ми телами служат металлические шары (025...15О мм) или стержни.
Барабанная мельница (рис. 1.16) состоит из горизонтального цилиндрического корпуса, закрытого торцовыми крышками с пустотелыми цапфами, установленными в подшипниках. Мельница приводится во вращение через зубчатый венец от шестерни приводного вала. Барабан и крышки мельницы футерованы стальными плитами, поверхность которых для уменьшения проскальзывания мелющих тел часто выполняется волнообразной или ступенчатой (рис. 1.17 и 1.18). Материал в мельницу подается питателем через загрузочную цапфу. Измельченный материал удаляется через разгрузочную цапфу на другом конце аппарата.
|
Рис. 1.16. Схема барабанной мельницы (с шарами): 1 - корпус; 2, 3 - крышки; 4 - подшипник; 5 - зубчатый венец; 6 - плита футеровки; 7 - загрузочная цапфа; 8 - разгрузочная цапфа; 9 - мелющие тела |
г д
Рис. 1.18. Профили футеровочных плит: а - внахлестку; б - волнистая;
в - с выступом; г - гладкая; д - ступенчатая
При вращении барабана мелющие тела увлекаются под действием центробежной силы и силы трения вместе с поверхностью стенок на определенную высоту, а затем свободно падают и измельчают материал ударом, раздавливанием и истиранием (рис. 1.19).
Для эффективной работы шаровой мельницы необходимо, чтобы барабан мельницы вращался с определенной частотой (п), при которой шары в барабане падали бы с наибольшей высоты и имели бы максимальную скорость падения, так называемый «водопадный режим».
Критическое число оборотов барабана мельницы, при котором шары в верхней точке барабана из-за центробежной силы не смогут оторваться от стенки и будут вращаться вместе с ней, определяется по следующей формуле:
где пкр - критическая частота вращения барабана, об/мин; D - внутренний диаметр барабана, мм.
В большинстве случаев число оборотов шаровых мельниц принимается равным 75 % от критической частоты вращения.
Достоинства шаровых мельниц: ^ надежность;
^ безопасность;
^ простота обслуживания;
^ высокая степень измельчения. Недостатки шаровых мельниц:
^ громоздкость;
^ большой вес;
^ низкий КПД;
^ неравномерный помол;
^ износ мелющих тел и загрязнение материала продуктами этого износа;
^ шум при работе.
По конструкции стержневые мельницы близки к шаровым. Основное отличие заключается в форме дробящих тел, которыми служат стальные стержни 04О...1ОО мм и длиной на 25.. .50 мм меньше внутренней длины барабана.
Скорость вращения барабана на 25.30 % меньше, чем в шаровых мельницах, так как стержни перекатываются без свободного падения, но вес загрузки на 20.25 % больше, чем в шаровой мельнице.
Измельчение в барабанных мельницах может осуществляться как в сухом, так и в мокром режимах. Измельчение в мокром режиме более предпочтительно, так как исключает пылеобразование и уменьшает энергозатраты на проведение процесса. Однако при этом возникает необходимость последующей сушки материала.
Достоинства стержневых мельниц:
^ надежность;
^ безопасность;
^ простота обслуживания;
^ более равномерный помол.
Недостатки стержневых мельниц: громоздкость;
^ большой вес;
^ низкий КПД;
^ шум при работе.
^ степень измельчения ниже, чем у шаровых мельниц;
^ неравномерный износ стержней (в центре больше).
