Шаровые мельницы наиболее универсальные, производительные и надежные помольные агрегаты. Однако их КПД невысок (5—10%), большая часть механической энергии переходит в тепловую, которая расходуется на нагрев материала, шаров, воздуха и стенок корпуса. Кроме того, процесс помола в шаровой мельнице носит ярко выраженный затухающий характер — по истечении определенного времени помола прирост .Ууд замедляется и практически становится равным нулю. Поэтому особый интерес представляют другие типы мельниц, не обладающие недостатками шаровой.
В последние годы в цементной промышленности нашли применение мощные каскадные мельницы (рис.2.8), в которых механизм измельчения тот же, что и в шаровых, но без мелющих тел, работающих по принципу самоизмельчения. Это короткий вращающийся барабан большого диаметра (7—9 м) с лопастями-подъемниками. Материал поступает внутрь мельницы через одну из путотелых цапф. Затем он отбрасывается при вращении барабана к периферии на лопасти, поднимается последними и вновь падает вниз, ударяясь по пути о куски поступающего в мельницу материала и повторно о лопасти. Внутрь мельницы может вводиться небольшое количество стальных шаров (5—6% от внутреннего объема мельницы), которые усиливают размалывающее действие кусков материала.
.В каскадные мельницы подают недробленый материал крупностью до 350—400 мм (известняк) или 500—800 мм (мел). Себестоимость измельчения в них ниже на 20—25% по сравнению с шаровыми. Однако необходимо учитывать, что при переработке твердого сырья мельницы самоизмельчения не обеспечивают полного размола материала, который должен поступать на доизмельчение в шаровую мельницу.
Достигаемая в мельнице тонкость измельчения зависит от создаваемой в агрегате энергонапряженности — максимальной плотности энергии, которая может быть передана измельчаемой частице в единичном акте разрушения (ударе, сжатии и т.д.). Повышать энергонапряженность можно, увеличивая диаметр барабана шаровой, мельницы или меняя характер шаровой загрузки. С уменьшением диаметра шаров объем материала, зажимаемого между шарами, уменьшается, что приводит к увеличению плотности энергии и повышению эффективности тонкого измельчения. Предельные давления, создаваемые в шаровых мельницах, только в 2—3 раза превосходят прочность измельчаемого материала. Для достижения предельно тонкого измельчения эти давления должны быть на порядок выше.
Вибромельницы представляют собой аппараты периодического действия и предназначены для тонкого и сверхтонкого измельчения. Барабан с шарами, установленный на пружинах, вибрирует с частотой 1500—3000 колебаний в минуту. Шары перемещаются друг относительно друга с большой скоростью, и хотя единичная сила удара мала, но их количество в единицу времени велико. Разрушение происходит не по поверхности трещин, пересекающих всю толщу частиц, а главным образом путем отшелушивания (усталостного разрушения вследствие поверхностной трещиновато-сти измельчаемых частиц). При этом увеличивается доля затрат на образование новых поверхностей по сравнению с энергией упругих деформаций частиц измельчаемого материала.
Рекомендуем почитать
Tags: измельчение, материал, цемент