Шаровые мельницы

Барабанные шаровые мельницы, которые являются основным измельчительным оборудованием на фабриках, перерабатывающих руды цветных и редких металлов, различаются между собой способом разгрузки измельченного продукта: мельницы с центральной разгрузкой и мельницы с разгрузкой через решетку или диафрагму.

Шаровая мельница с центральной разгрузкой (рис. 33) состоит из цилиндрического барабана 1, изготовленного из сварных или клепаных стальных листов большой толщины. На обоих концах барабана крепятся торцевые крышки 2 и 3 с пустотелыми цапфами из литой стали. Посредством цапф корпус мельницы опирается на коренные подшипники 4. Барабан мельницы и торцевые крышки с внутренней стороны футеруются износоустойчивыми футеровочными плитами 5. Исходный материал в мельницу загружается питателем через пустотелую загрузочную цапфу 9, а измельченный материал в виде пульпы разгружается с противоположной стороны мельницы через полую разгрузочную цапфу 10 диаметр которой несколько больше диаметра загрузочной для создания самотека пульпы. Горловина разгрузочной цапфы имеет спираль с вращением, обратным вращению мельницы для удаления изношенных шаров.

В корпусе барабана имеется один или два люка 11 для осмотра, ремонта мельницы и подачи футеровочных плит. Для закрепления этих плит в корпусе барабана мельницы имеются отверстия для болтов.

Привод мельницы осуществляется от асинхронных или синхронных двигателей через редуктор или непосредственно от электродвигателя через малую венцовую шестерню 7 и большую венцовую шестерню 6, укрепленную на барабане мельницы.

Исходный материал в мельницу поступает через питатель, который укрепляется на загрузочной цапфе мельницы. Применяется три типа питателей : барабанный, улитковый и комбинированный ( рис.34).

Рис. 34. Барабанный, улитковый и комбинированный питатели

Барабанный питатель применяется при работе мельницы в открытом цикле для загрузки ее рудой, поступающей со склада или бункера мелкодробленой руды, а также для подачи песков гидроциклонов, работающих в замкнутом цикле с мельницей. Питатель представляет собой открытый с обоих концов барабан 1, внутри которого находится спиральная улитка 2, подающая материал внутрь мельницы при вращении ее.

Улитковые питатели устанавливаются на мельницы, которые работают в замкнутом цикле со спиральными классификаторами, пески которых поступают обратно в мельницу. Питатель состоит из спирали 1, конец которой имеет сменный козырек 2, предохраняющий улитку от износа. Питатели могут быть одно – или двухчерпаковые в зависимости от производительности мсельницы. Пески классификатора подаются в загрузочную коробку мельницы, откуда они захватываются улиткой при каждом обороте мельницы и подают материал в загрузочную цапфу.

Комбинированные питателиприменяются тогда, когда в мельницу одновременно подается исходная руда , которая поступает в барабанную часть питателя, и пески классификатора, захватываемые улиткой питателя.

Для защиты внутренней поверхности барабана мельниц от износа она облицовывается футеровочными плитами, которые изготовляют из чугуна, марганцовистой , хромистой стали или резины. Футеровочные плиты имеют толщину от 50 до 150 мм. Для грубого измельчения применяются ребристые футеровочные плиты, для тонкого измельчения – гладкие или волнистые. Футеровочные плиты имеют ступенчатый, волнистый и комбинированный профиль (рис.35).

Рис.35. Профили основных видов футеровок.

а– гладкая; б – волнистая; в – ступенчатая; г – комбинированная брусчатая; д-комбинированная метало-деревянная

Резиновая футеровка используется в мельницах для тонкого измельчения и в рудногалечных мельницах. Футеровочные плиты крепятся к внутренней поверхности барабана болтами с фасонными головками овальной формы. Средний срок службы стальной футеровки барабана составляет 6-8 месяцев, резиновой в 2-3 раза больше. Расход футеровки обычно колеблется от 0,1 до,4 кг/т в зависимости от крупности и твердости исходного материала, степени его измельчения и качества футеровочных плит.
Основными параметрами мельницы являются внутренний диаметр и длина барабана, равная расстоянию между торцевыми крышками. Максимальный объем барабана мельцы составляет 140 м³. Однако в настоящее время эксплуатируются шаровые мельницы с объемом барабана 320 м³. Такие мельницы имеют диаметр мм и длину мм. Мельницы имеют сокращенное обозначение, например, мельница МШЦ -3200 х 4500 – это Мельница Шаровая с Центральной разгрузкой, барабан которой имеет диаметр 3200 мм и длину 4500мм.

Техническая характеристика шаровых мельниц с центральной разгрузкой приведена в таблице 18.

Таблица 18. Техническая характеристика шаровых мельниц с центральной разгрузкой

Шаровые мельницы с центральной разгрузкой большого объема имеют безредукторный привод с помощью кольцевого тихоходного синхронного электродвигателя, расположенного непосредственно на барабане мельницы, что позволяет регулировать частоту вращения мельницы в соответствии с характером измельчаемого материала, повысить производительность по готовому классу, снизить удельные расходы электроэрегии и износ футеровки.

Техническая характеристика большеобъемных шаровых мельниц приведена в таблице 19.

Таблица 19. Техническая характеристика шаровых мельниц большого объема с безредукторным приводом

Шаровая мельница с разгрузкой через решетку( см.рис. 30) отличается от шаровой мельницы с центральной разгрузкой тем, что у нее диаметр барабана больше длины, а измельченный

Продукт азгружается не самотеком, а принудительно через решетку (рис.36) с регулируемым уровнем разгрузки.

Рис.36. Разгрузочная решетка мельницы

Диафрагма 1 с отверстиями 2 и радиальными ребрами 3 крепится ребристой стороной к торцевой разгрузочной крышке 4 болтами 5. В центре диафрагмы имеется разгрузочное отверстие с трубой, проходящей в полую цапфу мельницы. Труба предотвращает забивку мельницы материалом в случае перегрузки или при засорении диафрагмы. Диафрагма защищена от износа футеровочными плитами 6 и 9 и прямоугольными колосниковыми решетками 7, расположенными радиально. Футеровка крепится сквозными болтами 8 к торцевой крышке. Колосниковые решетки заклиниваются секторными футеровочными плитами 9, имеющими скос. Плиты крепятся болтами 10.

Крупные куски руды и шары задерживаются решеткой в мельнице, а измельченная руда разгружается через решетку в промежуточную камеру, находящуюся между колосниковой решеткой и диафрагмой. К наружной стороне решетки между ней и торцевой крышкой мельницы укреплены радиально расположенные ребра, на которые пульпа попадает через отверстия диафрагму. При вращении барабана мельницы ребра выполняют роль лифтеров, которые поднимают пульпу вверх и сбрасывают ее на конус, расположенный вершиной к разгрузочной цапфе. Пульпа стекает по образующей конуса и через полую цапфу разгружается из мельницы.

Разгрузка мельницы через решетку создает большую разность уровней загружаемого и разгружаемого материала, что способствует более быстрому продвижению пульпы в барабане мельницы. Поэтому производительность мельниц с разгрузкой через решетку на 10…15% больше производительности мельниц с центральной разгрузкой. Эти мельницы могут работать с более высокой циркуляционной нагрузкой и выдавать более равномерный по крупности продукт.

В мельнице можно регулировать уровень пульпы с помощью отверстий 2 и скорость прохождения ее через мельницу. Это позволяет регулировать крупность измельчаемого продукта и производительность мельницы.

Однако мельницы с разгрузкой через решетку имеют и недостатки: наличие диафрагмы усложняет конструкцию, увеличивает ее массу и стоимость мельницы, отверстия диафрагмы засоряются щепой и другими посторонними предметами, что усложняет ее обслуживание.

Мельницы с разгрузкой через решетку называют иногда мельницами с принудительной разгрузкой, в отличии от мельниц с центральной разгрузкой. Они применяются обычно в І стадии измельчения для получения продукта крупностью более 0,15 мм. Особенно широко они используются тогда, когда необходимо получить равномерный по крупности продукт с небольшим количеством шламов. Благодаря тому, что разгрузочное отверстие расположено ниже уровня загрузки, а мельнице не накапливается материал и зерна не подвергаются переизмельчению, что наблюдается в мельницах с центральной разгрузкой.

Мельницы с разгрузкой через решетку выпускаются различных типоразмеров с рабочим объемом барабана от 0,5 до 71 м³ и имеют обозначение МШР – 3600 х 5000 ( мельница шаровая с решеткой, с барабаном диаметром 3600 мм и длиной 5000 мм) ( таблица 20).

Разновидностью шаровых мельниц являются рольганговые мельницы SRR фирмы Меtso mineral ( рис.37). Эти мельницы шаровые и стержневые применяются как для мокрого, так и для сухого измельчения име.т максимальный диаметр 2,4 м. Вращаются они на обрезиненных роликах.

Рис. 37. Общий вид шаровой мельницы рольгангового типа SRR

Таблица 20. Техническая характеристика шаровых мельниц с разгрузкой через решетку