Установка для струйного измельчения кроме самой мельницы содержит другие узлы, необходимые для обеспечения эффективной работы мельницы загрузки и разгрузки продукта. Обычно продукт загружают в мельницы через тактовый шлюзовик. Дозирование осуществляют либо взвешиванием мельницы с материалом, либо по потреблению тока классификатором, либо методом постоянного дозирования некоторого количества материала. Особенности устройства струйных мельниц диктуют требования к загружаемому материалу. Для небольших мельниц средняя частица должна иметь размер 1-2 мм или менее, крупные установки рекомендуют загружать частицами менее 5 мм. Размер частиц на входе в мельницу слабо влияет на её производительность, особенно если на выходе требуется получать ультрадисперсный продукт.
Бисерная мельница - разновидность мельниц, применяемая для получения ультрадисперсных продуктов в жидкой среде путем перетирания суспензии материала твердыми шариками - бисером. Разновидностью бисерных мельниц являются галечные мельницы, заполняемые фракционированными песком или галькой.
Бисерные мельницы применяют для измельчения широкого круга материалов, в лакокрасочной, керамической, пищевой, химической, горнодобывающей и др. отраслях промышленности. Разновидности бисерных мельниц обеспечивают тонину помола d50 от 6 нанометров до d97 = 200 мкм, покрывая таким образом 5 порядков величины радиуса частиц. Диапазоны производительности составляют от единиц грамм до нескольких тонн в час.
Центробежно-ударные мельницы применяют для дробления и измельчения хрупких рудных и нерудных материалов. Прочность и абразивность материала может быть очень высокой и не является ограничением на применение, а вот наличие выраженных вязко-упругих свойств материала делает измельчение малоэффективным. Без специальных условий и технических решений применение мельниц возможно только для пожаровзрывобезопасных материалов. Максимальная крупность питания до 40 мм. Крупность готового и производительность зависит от задачи и свойств материала. Например, для гипса крупностью 0-200 мкм не менее 90% производительность достигает 20 т/ч.
Центробежно-ударная мельница по принципу работы копирует центробежно-ударную дробилку. Материал подается через загрузочное приспособление (патрубок) 1 (на рисунке) во вращающийся ускоритель мельницы 2, в котором материал раскручивается двигателем 7 и под действием центробежной силы выбрасывается из ускорителя в камеру измельчения. Разогнанные куски материала в камере измельчения сталкиваются с отбойными плитами 3 и кусками материала, отразившимися от отбойных плит ранее. Соударение кусков между собой и с отбойными плитами происходит с большой скоростью, существенно большей критической скорости разрушения материала, что приводит к разрушению кусков. Этот принцип можно назвать "свободным ударом", при котором куски разрушаются преимущественно по плоскостям спайности минералов и границам сростания минералов, а также трещинам в породе. Камера измельчения продувается транспортным вентилятором, воздушный поток которого захватывает частицы мельче верхнего критического размера и уносит с собой в верхнюю часть мельницы, которая представляет собой классификатор. Куски крупнее верхнего критического размера под действием силы тяжести опускаются вниз 5, и выгружаются из мельницы. Они требуют повторного измельчения и элеватором подаются вместе с исходным питанием в загрузочный патрубок мельницы 1. В классификаторе лопатки 4, установленные под заданным углом, формируют закрученный восходящий поток, который попадая в камеру классификатора большого объема теряет скорость и подъемную силу, поэтому из потока выпадают частицы крупнее нижнего критического размера 6. Эти частицы собираются на конусе и по материалопроводам внутри мельницы подаются самотеком в ускоритель 2 на повторное измельчение. Из классификатора поток выносит частицы нужной крупности - готовый продукт 8. Далее пылевоздушная смесь попадает в циклоны, откуда частицы выгружаются в бункер, а воздух возвращается в мельницу. Для обеспечения очистки воздуха от тонких фракций и поддержания установки под отрицательным избыточным давлением используется система аспирации на основе рукавного фильтра.
· Разрушение "свободным ударом" ведет к образованию дробленных зерен правильной формы (близкой к форме кристаллов), то есть для волокнистых и игольчатых материалов сохраняется микроформа зерен - волокна и иголки, а для большинства других материалов дробленные зерна имеют форму близкую к кубовидной, а не пластинки и чешуйки, как при измельчении раздавливанием, ударным раздавливанием и истиранием (в других типах мельниц).
· При разрушении "свободным ударом" наблюдается селективность дробления, вызванная разными характеристиками минералов в измельчаемой породе, что позволяет на этапе дробления и измельчения центробежно-ударным способом выделить в измельченный продукт преимущественно одни минералы, а в крупный продукт преимущественно другие минералы, то есть процесс обогащения руды происходит на этапе дробления и измельчения. Применимость этого механизма требует специального исследования для каждой задачи.
· Продувка воздухом сразу удаляет из камеры измельчения и, затем, из мельницы материал, достигший крупности готового. Это позволяет избавиться от переизмельчения (большого выхода тонких фракций) и получить сравнительно узкую кривую распределения частиц по крупности (сравнительно с шаровыми мельницами).
· Основным рабочим органом мельницы является ускоритель, задача которого разогнать материал, но ускоритель не работает на разрушение материала, а потому испытывает со стороны материала существенно меньшую абразивную и ударную нагрузки, чем рабочие органы других мельниц. Поэтому намол в центробежно-ударном оборудовании существенно меньше, и работать можно с прочными и абразивными материалами с высокой эффективностью.
· За счет "свободного удара" и устройства ускорителя крупность питания достигает 40 мм, а крупность готового может быть менее 200 мкм (и ниже), поэтому нормальная степень сокращения достигает 200.
· Использование классификатора обеспечивает стабильную крупность готового и относительно стабильный гранулометрический состав продукта, при переменных характеристиках прочности и крупности материала. Изменяться будет производительность.
Мельницы стержневые - измельчительное устройство, применяемое для грубого помола (до 500 - 1000 мм) обогащаемого сырья перед окончательным помолом в шаровых мельницах. Бывают сухого и мокрого помола.
· стержни
· барабан
· цилиндры
· привод
· патрубки
· стойка
Шаровая мельница - устройство для измельчения твёрдых материалов.
Основная деталь конструкции - вращающийся барабан, частично заполненный шариками определённого диаметра из стали, чугуна и других сплавов, иногда из керамики. Также могут быть использованы галька и кремень. Непрерывная работа мельницы превращает необработанное сырьё в порошок. Небольшие шаровые мельницы оборудованы барабаном с ручкой вращения, а также шкивами и ремнями для передачи вращательного движения. Высококачественные шаровые мельницы перемалывают сырьё до гранул размером 0,0001 мм, чрезвычайно увеличивая площадь поверхности вещества.
Наиболее эффективной средой для перемалывания является алюминиевые шары, однако в основном используют шары из нержавеющей стали. При обработке пиротехнических смесей используются керамические шары.
В промышленности используют шаровые мельницы с непрерывной подачей сырья на входе и с обработкой готового продукта на выходе. На тепловых электростанциях барабанно-шаровые мельницы применяются для помола углей. Шаровые мельницы не могут использоваться для обработки некоторых пиротехнических смесей из-за возможности протекания химической реакции.
Бывают сухого и мокрого помола.
При сухом помоле сырья применяют мельницы самоизмельчения "Аэрофол", предназначенные для предварительного измельчения и сушки сырьевых материалов влажностью до 10-12% с использованием преимущественно печных отходящих газов. Принцип самоизмельчения сырьевых материалов в мельнице "Аэрофол" такой же, как и в мельнице "Гидрофол" (для измельчения преимущественно мягких пород). Конструктивно эти мельницы отличаются внутренним устройством барабана, разгрузочной частью и приводом.