Шаровий млин: принцип роботи, характеристики

Кульовим млином називають спеціальне обладнання, призначене для помелу твердих матеріалів. Це можуть бути або рудні нерудні корисні копалини, будівельні матеріали і т. д. Дроблення в них відбувається за допомогою твердих куль. Звідси і їх назва.

Конструкція

Основним елементом такого обладнання, як кульова млин, є спеціальний барабан зазвичай циліндричної форми. Частково його обсяг заповнюють тверді кулі. Виготовлені вони можуть бути зі сталі, чавуну, алюмінію і т. д. Іноді замість куль використовуються розмелені тіла й іншої форми: циліндричної, квадратної і т. д. В барабани невеликих млинів може завантажуватися навіть проста галька. Крутний момент робочого органу млини найчастіше передає електричний двигун. Найпростіші моделі можуть оснащуватися звичайною ручкою обертання.




Для того щоб продовжити термін служби барабанів, при виготовленні млинів їх стінки зсередини покривають спеціальними зносостійкими матеріалами: твердими сплавами, марганцовистими сталями, наплавочними матеріалами. Всі дробильні апарати цього різновиду мають ту особливість, що породи та інші тверді матеріали подрібнюються в них до часток, що мають неправильну осколкову форму і шорстку поверхню. Нижче представлена схема кульового млина стандартного зразка. Як бачите, цього обладнання типу має не особливо складну конструкцію.

Шаровий млин: принцип роботи

Помел твердих матеріалів всередині барабана відбувається завдяки пересуванню куль. Дробитися гірські породи можуть до різної величини зерна. Неоднаковою буває і продуктивність млинів. Останній параметр залежить від форми розмельних тіл, ступеня наповненості ними барабана і швидкості його обертання. У процесі роботи млина на гірські породи можуть діяти дві сили: ударний і истирающая. Власне сам процес дроблення — процедура за часом досить-таки тривала. Триватиме він з використанням такого обладнання, як кульова млин, може від декількох годин до декількох діб.

Різновиди

Класифікуватися млини цього типу можуть за такими ознаками:

За сферою використання. Млини бувають лабораторними і промисловими. Перша різновид застосовується для подрібнення малої кількості твердої речовини, має невеликі габарити. Надто вже високою продуктивністю таке обладнання не відрізняється. Промислові млини призначені для дроблення великої кількості гірських порід і використовуються найчастіше для виготовлення різного роду будівельних матеріалів.

За типом конструкції. На підприємствах та в лабораторіях можуть використовуватися апарати з одним або з двома барабанами.

За умовами роботи. У цьому плані розрізняють млинів сухого та мокрого помелу. Перша різновид зазвичай використовується для виготовлення різного роду будівельних матеріалів. Млини мокрого помелу застосовуються в основному для дроблення заздалегідь подрібненого пластичних і дисперсних мас. Таке обладнання зазвичай встановлюється в цехах підприємств, що займаються виготовленням скла, кераміки та ЛКМ.

За способом розвантаження. За цією ознакою розрізняють гратчасті і зливні млини. У першому випадку розвантаження провадиться примусово. Такі апарати вважаються більш продуктивними. У зливних млинах готова пульпа розвантажується через цапфу.

За типом дії. У цьому плані розрізняють обладнання безперервної та періодичної дії.

Основні режими роботи

Подрібнюватися тверді матеріали в млинах можуть до дрібного або великого зерна. При цьому на підприємствах зазвичай використовується два режими їх роботи: стирання і ударний. У першому випадку найчастіше виходять порошки з дуже дрібним зерном. Ударний режим використовується для дроблення матеріалів до великих часток. Стирається гірська порода всередині млина при не дуже великій швидкості його обертання. У цьому випадку кулі не відриваються від стінок барабана, а просто переміщаються щодо його поверхні і один одного. При великих швидкостях вони підлітають вгору і падають на гірську породу, створюючи ударну навантаження.

Ковзний режим

Щоб кульова млин працював з максимальною продуктивністю, в барабані повинно знаходитися певна кількість розмельних елементів. Якщо їх буде занадто мало, обладнання перейде в ковзний малоефективний режим обробки породи. Справа в тому, що при недостатньому загальній вазі куль вони перестають рухатися одне відносно одного, ковзаючи по стінках барабана єдиною масою. При цьому значно зменшується площа зіткнення з оброблюваної породою, а отже, і знижується продуктивність. Оптимальним вагою розмельних елементів вважається 1.7-1.9 кг на літр об'єму барабана.

Марки кульових млинів

Обладнання цього типу сьогодні випускають багато компанії. Досить-таки популярними є, наприклад, апарати марки Retsch. Робота кульового млина цього виробника може бути в тому числі і безперервною. Також такі моделі програмуються під час запуску. Технічні характеристики млинів цього типу представлені в таблиці нижче (на прикладі Retsch PM 100).

Параметр



Значення



Кількість розмельних місць



1



Розмельні склянку



12-500 мл



Пропускна здатність



220 мл



Вага



80 кг



Кінцева тонкість помелу



Менше 1 мкм



Габарити



630х468х415 мм

З промислових моделей великою популярністю користується кульова млин МШЦ виробництва «Уралмаш». Моделі цієї марки дуже якісно подрібнюють матеріал навіть великої твердості. Нижче представлені характеристики млини МШЦ-2700х3600.

Параметр



Значення



Діаметр барабана



2700 мм



Довжина барабана



3600 мм



Потужність двигуна



400 кВт



Обсяг барабана



17.5 мм



Робоча напруга



6000 Вт



Вага



86 т



Продуктивність



22-63 т/год

Як бачите, це обладнання дуже навіть надійне і продуктивне — сучасна кульова млин. Характеристики моделей, дані вище, цілком вичерпно це підтверджують. З використанням обладнання цього типу можна дробити будь-які необхідні тверді матеріали швидко і при цьому максимально якісно. Сфера застосування кульових млинів насправді надзвичайно широка.