Шаровые мельницы сухого помола
Шаровая мельница сухого помола — это агрегат для тонкого измельчения твёрдых материалов без добавления жидкости. Сырьё поступает в барабан в сухом виде, а на выходе получается готовый порошок заданной крупности. Сухой способ выбирают там, где конечный продукт должен оставаться сухим, а последующая сушка пульпы нерациональна или недопустима: не нужно тратить тепло на удаление влаги, упрощается транспортировка и хранение продукта, а измельчение можно совместить с подсушкой материала горячим воздухом или топочными газами. Полученный порошок сразу пригоден к дальнейшему использованию — дозированию, смешиванию, фасовке или подаче в технологический процесс.
Как работает мельница
Основа конструкции — вращающийся цилиндрический барабан, футерованный изнутри броневыми плитами и частично заполненный мелющими телами: стальными или чугунными шарами, а в ряде случаев цильпебсом (цилиндриками) или керамическими телами. При вращении барабана мелющие тела под действием центробежной силы поднимаются вдоль стенки, а затем падают вниз, разрушая материал ударом, истиранием и раздавливанием.
Процесс складывается из трёх основных стадий.
- Загрузка. Барабан на 30–45 % объёма заполняют мелющими телами, после чего через загрузочную цапфу питателем подают сухое сырьё. Для стабильной работы материал должен иметь влажность, как правило, не выше 2–4 %; при более влажном сырье в мельницу подают горячий сушильный агент, и помол совмещается с сушкой.
- Измельчение. При вращении барабана мелющие тела перемещаются по различным траекториям и воздействуют на материал одновременно ударом, истиранием и раздавливанием. В многокамерных мельницах материал последовательно проходит камеры грубого и тонкого помола, разделённые межкамерными перегородками, причём в каждой камере подобран свой ассортимент мелющих тел.
- Разгрузка. Готовый порошок выводится из барабана через разгрузочную цапфу или периферийную решётку. Для вывода тонкого продукта и удаления тепла и влаги через барабан прокачивается воздух, поэтому мельница работает в комплекте с аспирационной системой — циклонами и рукавными фильтрами, которые улавливают пылевидный продукт и исключают запыление помещения.
Открытый и замкнутый цикл
При работе в открытом цикле материал проходит через барабан один раз и сразу направляется на склад или в технологический процесс — схема проще и дешевле, но требует точного подбора режима помола. В замкнутом цикле мельница работает совместно с воздушным сепаратором: крупные частицы отделяются и возвращаются в барабан, а готовый порошок уходит потребителю. Такая схема повышает производительность на 15–25 %, снижает удельный расход электроэнергии и даёт более узкий гранулометрический состав продукта.
Разновидности по типу разгрузки
МШР — мельницы с решётчатой разгрузкой. На выходе установлена разгрузочная решётка, через которую измельчённый материал быстро выводится из зоны помола. Такая конструкция обеспечивает высокую производительность, снижает переизмельчение и позволяет контролировать крупность готового продукта.
МШЦ — мельницы с центральной разгрузкой. Продукт удаляется через полую разгрузочную цапфу. Материал дольше находится в барабане, поэтому этот вариант выбирают, когда требуется максимально тонкий помол.
Мельницы с воздушной (аспирационной) разгрузкой. Готовый продукт выносится из барабана потоком воздуха и отделяется в сепараторе и фильтрах. Такие мельницы работают в замкнутом цикле: крупная фракция возвращается на домол, что обеспечивает стабильную тонкость продукта и высокий КПД.
