Мельницы

Измельчение

Дробленая руда размером 10-30 мм поступает для измельчения в ба­рабанные (шаровые и стержневые) мельницы. При вращении барабана измельчающая среда (шары, стержни, куски руды) и измельчаемая среда поднимаются на определенную высоту, а затем скользят, скатываются или падают вниз. Измельчение происходит за счет удара падающей из­мельчающей среды, раздавливания и трения между перекатывающимися слоями содержимого мельницы. Движение материала вдоль барабана происходит от перепада уровней загрузки и разгрузки: при мокром из­мельчении материал транспортируется водой, а при сухом - воздушным потоком. Конструктивные типы барабанных мельниц различаются по ро­ду измельчающих тел, форме барабана, способам измельчения и разгруз­ки измельченного продукта.

На обогатительных фабриках применяются ша­ровые и рудно-галечные мельницы с разгрузочной решеткой, шаровые мельницы с центральной разгрузкой, стержневые мельницы с централь­ной разгрузкой, рудные мельницы для мокрого самоизмельчения типа «Каскад» и рудные мельницы для сухого самоизмельчения типа «Аэрофол». Мельницы характеризуются внутренним диаметром D барабана и его рабочей длиной L.

Технические характеристики барабанных мельниц преставлены в табл.3.16-3.19.

Таблица 3.16

Основные параметры вращающихся барабанных мельниц

Тип и размер мельниц	Внутр. диаметр барабана, мм	Длина барабана, мм	Рабочий объем барабана, м3	Частота вращения барабана, мин-1	Максим, размер загружаемых кусков, мм	Масса мельницы т	Мощность электро-двигателя, кВт
Мельницы мокрого (ММС) и сухого (МСС) самоизмельчения
ММС- 1500×400			0,6			10,5
ММС-2100×500			1,4	18-28		18,7
ММС-5000×1800				13,5-18,4		167,2
ММС-7000×2300						382,5
ММС-7000×бООО
ММС-9000×ЗООО				11,5		722,5
ММС-9000×3500	9000 ___,			11,5
ММС- 10000×5000				10,2			2×4000
ММС-5700×1850				13-18		179,3
Галечные и рудно-галечные мельницы
МГР-4000×7500				17,4	.
МШГР-4500×6000				16,5	-
МГР-5500×7500				13,6	_
МГР-6000×12500				13,2	-

Таблица 3.17

Основные параметры стержневых мельниц (МСЦ) для мокрого измельчения

Тип и размер мельниц	Толщина футеровки, мм	Внутр. диаметр барабана, мм	Длина барабана, мм	Рабочий объем барабана, м	Частота вращения в % от критич.	Масса стержн. загрузки (максим.)т	Масса мельницы, т	Мощность электро­двигателя, кВт
МСЦ-900×1800				0,9	66,8		5,2
МСЦ- 1200×2400				2,2	66,0		13,5
МСЦ- 1500×3000				4,4	67,2
МСЦ-2 100×2200				6,5	61,6
МСЦ-2 100×3000				8,8	64,9
МСЦ-2700×3600					58,4
МСЦ-3200×4500	ПО				58,9
МСЦ-3600×5500					59,6
МСЦ-4000×5500					59,7
МСЦ-4500×6000					60,8

Таблица 3.18

Основные параметры шаровых мельниц (МШР) для мокрого измельчения

Тип и размер мельниц	Толщина футеровки мм	Внутр. диаметр барабана, мм	Длина барабана мм	Рабочий объем барабана, м3	Частота вращения в % от критич.	Масса шаров, загрузки (макс.), т	Масса мельницы, т	Мощность электро­двигателя, кВт
МШР-900×100				0,5	83,7	1,0	5,3
МШР-1200×1300				1,2	85,6	2,4	10,5
МШР-1500×1600				2,3	82,9	4,8	16,5
МШР-2100×1500				4,4	80,3	9,1	35,5
МШР-2 100×2200				6,5	80,3	13,4	40,5
МШР-2 100×3000				8,8	80,3	18,3	45,5
МШР-2700×2100					78,9	21,5
МШР-2700×2700					78,9
МШР-2700×3600					78,9
МШР-3200×З10О					81,0
МШР -3200×3800					81,0		-
МШР-3200×4500					81,0
МШР-3600×4000	ПО				78,7
МШР-3600×5000	ПО				78,7
МШР-4000×5000					79,9
МШР-4500×5000					80,4
МШР-4500×6000					80,4		-
МШР-5000×6500					74,0		-	-
МШР-6000×8000					75,0		-	-

Таблица 3.19

Основные параметры шаровых мельниц (МШЦ) для мокрого измельчения

Тип, размер мельниц	Толщина фу­теров-ки, мм	Внутр. диаметр барабана, мм	Длина барабана, мм	Рабочий объем барабана, м3	Частота вращения в % от критич.	Масса шаров, загрузки (макс.), т	Масса мельницы, т	Мощность электро­двигателя, кВт
МШЦ-900×1800				0,9	83,7	1,7	5,2
МШЦ-200×2400				2,2	85,6	4,2
МШЦ-1500×3000				4,4	82,9	8,4
МШЦ-2100×2200				6,5	80,3	12,5
МШЦ- 2100×3000				8,8	80,3	17,1	46,5
МШЦ-2700×3600					78,9
МШЦ-3200×3100					81,0
МШЦ-3200×4500					81,0
МШЦ-3600×5500					78,7
МШЦ-4000×5500					79,9
МШЦ-4500×5500	12С				80,4
МШЦ-4500×6000	12С				80,4
МШЦ-4500×8000	12С				80,4
МШЦ-5000×10500					78,7			—
МШЦ-5500×6500	12С				74,0
МШЦ-5500х10500					74,0
МШЦ-6000×8000					75,0		-
МШЦ-8500×8500					75,0		-	-

Основными параметрами, характеризующими механический режим работы барабанной мельницы, являются: относительная частота враще­ния барабана ψ (%), относительное заполнение измельчающей средой барабана мельницы φ (%). В зависимости от частоты вращения барабана мельницы различают следующие режимы движения измельчающих тел: каскадный, водопадный, смешанный. Каскадный режим осуществляется при малой частоте вращения барабана посредством перекатывания из­мельчающих тел без их полета. При водопадном режиме измельчающая среда поднимается по круговым траекториям на большую высоту и па­дает водопадом по параболическим траекториям, нанося удары по руде, находящейся на круговых траекториях. Смешанный режим характери­зуется постепенным переходом от чисто каскадного к чисто водопадно­му режиму.

Сверхкритический режим наступает при частоте вращения бараба­на выше критической, при которой начинает центрифугироватьизмель­чающая среда и при которой работа измельчения равна нулю.

Критическая частота вращения барабана мельницы определяется по формуле [3,4]

(3.36)

где R - внутренний радиус барабана мельницы, м.

Наиболее высокие показатели измельчения достигаются при сле­дующих значениях φ и ψ:

Мельницы	Шаровые	Стержневые	«Каскад»	«Аэрофол»
φ	40-50	35-40	38-42	35-42
ψ	75-80	65-70	70-75	85-85

В качестве измельчающей среды применяют шары и стержни из различных марок стали диаметром 15-25 мм. Расход шаров при различ­ной крупности измельчаемого продукта составляет 0,5-1,5 кг/т, расход стержней 0,5-1,0 кг/т.

В последнее время наблюдается повышенный интерес к проблеме самоизмельчения в барабанных мельницах. Для многих типов руд самоизмельчение дает лучшее раскрытие рудных минералов, повышает качественно-количественные показатели, снижает расход стали (шаров, стержней) и затраты на обогащение руды.

Самоизмельчение применяется для измельчения материалов круп­ностью от 250-500 мм до 0,3 мм. Сущность процесса рудного самоизмельчения заключается в том, что куски руды крупнее 75 мм (дробящие тела) измельчают в мельнице более мелкие зерна руды и сами измель­чаются. Рудные мельницы типа «Каскад» и «Аэрофол» имеют большой диаметр (до 11-17 м) и сравнительно малую длину - отклонение D/L ≥ 3. Мельницы типа «Каскад» применяют для мокрого рудного самоизмельчения железных, золотосодержащих руд вместо конусных дробилок для среднего и мелкого дробления, стержневых и шаровых мельниц для доизмельчения продукта. Мельницы типа «Аэрофол» применяют для су­хого рудного измельчения на фабриках, обогащающих железные, золо­тосодержащие, урановые и полиметаллические руды, а также для про­изводства цемента. В некоторых случаях в мельницы самоизмельчения загружают 8-10 % шаров диаметром 100-150 мм. Преимущества мель­ниц самоизмельчения: заменяют две-три стадии дробления и одну-две стадии измельчения, обеспечивая получение готового продукта, при этом значительно упрощается технологическая схема фабрики.