Значение слова МЕЛЬНИЦА в Большой советской энциклопедии, БСЭ

МЕЛЬНИЦА

машина для измельчения различных материалов. От дробилок М. отличаются более тонким помолом материала (до частиц размерами мельче 5 мм ) . В зависимости от формы и вида рабочего органа и скорости его движения М. можно условно подразделить на пять групп (табл.).

Классификация мельниц

Группа мельниц

Форма и вид рабочего органа

Скорость движения рабочего органа

I

Барабанные ( рис. 1 , а), в т. ч.:

шаровые, стержневые, галечные, самоизмельчения

Тихоходные

II

Роликовые ( рис. 1 , б) ,

валковые, кольцевые ( рис. 1 , в), фрикционно-шаровые, бегуны ( рис. 1 , г)

Среднеходные

III

Молотковые (шахтные) ( рис. 1 , д)

Пальцевые (дезинтеграторы) ( рис. 1 , е)

Быстроходные

IV

Вибрационные с качающимся корпусом ( рис. 1 , ж)

Быстроходные

V

Струйные, аэродинамические, без дробящих тел ( рис. 1 , з)

Быстроходные

При обогащении полезных ископаемых, в производстве цемента, для приготовления каменноугольного пылевидного топлива, в химической и металлургической промышленности широко применяются барабанные М. ( рис. 2 ). В этих М. барабан цилиндрической или цилиндроконической формы, заполненный наполовину объёма мелющими телами, вращается вокруг своей геометрической горизонтальной оси. Исходный материал загружается в одном конце барабана, а продукт измельчения разгружается в другом обычно через полые цапфы в торцевых крышках барабана. При вращении барабана свободно движущиеся мелющие тела измельчают материал ударом, истиранием и раздавливанием. Мелющие тела - чугунные и стальные шары диаметром 150-30 мм, чугунные или стальные цилиндрики ('цильпебс') размерами (диаметр и длина) от 16 и 30 до 25 и 40 мм, стальные круглые стержни диаметром до 130 мм и длиной, равной длине барабана, кремнёвая или рудная галька размером до 200 мм, крупные куски измельчаемой руды. В соответствии с этим различают шаровые, стержневые, галечные, рудногалечные и М. самоизмельчения. Барабан М. вращается с частотой 60-95% 'критической частоты вращения' . При значительном превышении критической частоты вращения мелющие тела центробежной силой прижимаются к барабану и измельчение прекращается. Для работы при сверхкритической частоте вращения требуются гладкие футеровочные плиты внутри барабана, малая нагрузка крупных шаров и пр. Для защиты от износа барабан изнутри покрывается футеровочными плитами из стального литья или резины. Барабанные М. изготовляются для сухого или мокрого измельчения. Размеры барабанов современных шаровых и стержневых М.: диаметр от 0,9 до 5 м, длина от 0,9 до 8 м (в цементном производстве диаметр 4 м и длина до 15 м ) . Барабаны М. самоизмельчения достигают размеров 10,5 и 3,8 м, мощность привода такой М. до 7000 квт. Проектируются М. диаметром 12,2 м мощностью до 20 000 квт (1974). При одинаковой крупности исходного материала и продукта производительность М. прямо пропорциональна потребляемой мощности. В шаровые и стержневые М. подаётся материал крупностью до 30 мм, в М. самоизмельчения - до 300 мм. Крупность продукта может быть мельче 0,04 мм. При измельчении износ стальных шаров составляет 1-3 кг на 1 m руды. Расход энергии на 1 т руды 10-20 квт × ч. Для получения продукта заданной крупности барабанные М. обычно сопрягаются с классификаторами (или гидроциклонами, воздушными сепараторами), разделяющими материал, выходящий из М. на мелкий (готовый) и крупный, возвращаемый в ту же М. на доизмельчение, т. н. замкнутый цикл. Принцип действия шаровой М. известен свыше 150 лет. Барабанные М. применяются с 80-х гг. 19 в., широко распространены с 1910-х гг. М. самоизмельчения больших диаметров разрабатывались в 1930-х гг., но в промышленности применяются с 1950-х гг. См. также ст. Барабанно-шаровая мельница .

Для сухого измельчения мягких и средней твёрдости материалов (углей, цементного сырья, фосфоритов, графита, серы, талька, минеральных красок) применяются М. со средними скоростями движения рабочих органов - среднеходные. Используются среднеходные М.: роликовые, валковые, кольцевые, фрикционно-шаровые, бегуны. Основные патенты на среднеходные М. разных типов относятся к 60-90-м гг. 19 в. Роликовая М. изобретена Шранцем в Германии в 1870. Роликовая среднеходная М. ( рис. 3 ) состоит из герметичного корпуса и вращающегося в нём горизонтального мелющего кольца, к которому прижаты пружинами два ролика диаметром до 1200 мм. Исходный материал подаётся на мелющее кольцо и при его вращении раздавливается роликами. М. работает в замкнутом цикле с воздушным классификатором, расположенным непосредственно над ней; циркуляция воздуха создаётся вентилятором. Крупность исходного материала для роликовых М. чаще всего до 20 мм; в отдельных случаях до 50 мм. Крупность продукта 10-20% остатка на сите с отверстиями 0,088 мм. В производстве керамики и огнеупоров для измельчения полевого шпата, доломита и др. применяют бегуны ( рис. 4 ). В них материал раздавливается и истирается между цилиндрической поверхностью катков и плоским днищем чаши. Размеры катков (диаметр и длина) до 1,8 и 0,8 м. Бегуны (чилийские М.) ведут начало от 'арастры', применявшейся на древних разработках золота в Мексике (по мощенному камнем дну круглой чаши конным приводом волочились тяжёлые валуны). Основные патенты на современные бегуны выданы в 50-х гг. 19 в.

Для приготовления пылевидного топлива из мягких углей, сланца, торфа применяются молотковые (шахтные) М. ( рис. 5 ). В кожухе вращается ротор с закрепленными на нём шарнирно или наглухо молотками - билами. Исходный материал подаётся на ротор и измельчается ударами бил. В М. подаётся горячий воздух и одновременно с измельчением происходит сушка топлива. Измельченный и подсушенный материал выносится в шахту, из которой мелкие готовые частицы потоком воздуха подаются в топку, а крупные падают на ротор и доизмельчаются. Шахтные М. - быстроходные машины, линейная скорость на конце била до 65 м/сек. Размеры ротора (диаметр и длина) до 1,6 и 2 л . Топливо, подаваемое в шахтные М., предварительно дробится мельче 15 мм; продукт - пыль грубого помола, остаток на сите с отверстиями 0,088 мм составляет 30-60%. Шахтные М. применяются с 1925, хотя патент на ударную крестовую М. с закрепленными билами выдан в Великобритании Х. Кариеру в 1875.

Для измельчения мягких материалов (уголь, сухая глина) применяются ударные пальцевые М. - дезинтеграторы . Для измельчения материалов средней твёрдости от 2 до 0,06 мм и мельче при малой производительности применяют вибрационные М. ( рис. 6 ). Барабан М., заполненный шарами на 80% объёма, установлен на пружинах. Под действием механического вибратора (вращающийся неуравновешенный груз - дебаланс) барабан совершает частые (до 3000 в 1 мин )круговые колебания малого радиуса (3-5 мм ) . Материал, загружаемый в барабан, измельчается шарами при их частых соударениях в колеблющейся массе. Объём барабана вибрационных М. не превышает 1000 л, производительность невелика. Первые вибрационные М. появились в 1930-х гг.

Для очень тонкого измельчения до размера зёрен 0,001-0,05 мм применяются струйные М. ( рис. 7 ). Измельчаемый материал подаётся во встречно расположенные на одной оси эжекторы, к которым подводится сжатый воздух под давлением 0,4-0,8 Мн/м2 (40-80 кгс/см2 ) , перегретый пар или горячие газы - продукты сгорания. Через разгонные трубки материал с огромной скоростью (до 500 м/сек ) поступает в помольную камеру. Частицы материала, летящие одна навстречу другой, соударяются и разрушаются; измельченный материал отсасывается из камеры в классификатор, откуда крупный продукт вновь поступает в эжекторы. Идея использования струи сжатого газа для сообщения скорости куску при дроблении запатентована в 1880, но разработка струйных М. начата в 1925.

Исследуются новые электрофизические способы измельчения токами высокой частоты, электроимпульсные, электрогидравлическим ударом и др. Однако для массового измельчения материалов, по-видимому, будут применяться барабанные М. больших размеров, в том числе М. самоизмельчения.

Лит.: Ромадин В. П., Пылеприготовление, М. - Л., 1953; Андреев С. Е., Зверевич В. В., Перов В. А., Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых, М., 1966; Акунов В. И., Струйные мельницы, 2 изд., М., 1967; Ильевич А. П., Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров, М., 1968; Schubert Н., Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe, Bd 1, Lpz., 1968. см. также лит. при ст. Измельчение .

В. А. Перов.

Большая советская энциклопедия, БСЭ. 2012