Шаровая мельница своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 10.09.2024

Шаровые мельницы. Устройство и работа. Для повышения качеств бетонов, таких как прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и улучшения вяжущих свойств, в них вводят добавки в виде минеральных порошков, которые применяют, либо в процессе получения клинкера, либо, добавляя непосредственно в бетон. Размер частиц порошков колеблется от 20 до 500 мкм и, для их получения, применяются устройства измельчения, которые называются шаровые мельницы (ШМ).

ШМ применяются также для измельчения минералов, руд, сырья для керамики, стекла, удобрений.

Классификация ШМ.

ШМ подразделяются:
по способу разгрузки;
по форме барабана;
по типу действия;
по условиям работы.

Способ разгрузки ШМ.

Различают решётчатые и сливные ШМ, у которых, в первом случае, разгрузка материала принудительная, с применением механизма разгрузки, а во втором, слив пульпы естественный, при высоком уровне пульпы в ШМ, через торцевую цапфу.

Форма барабана ШМ.

Различают ШМ цилиндрические и цилиндро-конические.
Цилиндрические ШМ бывают короткие, длинные и трубные. У коротких, длина барабана меньше или равна диаметру, у длинных, длина барабана больше одного диаметра, но менее трёх, у трубных ШМ длина барабана более трёх диаметров. В этих ШМ барабан футерован кремниевыми брусками или кремниевой галькой, закреплённой на цементе.

Тип действия ШМ.

Различают ШМ непрерывного и периодического действия. В ШМ непрерывного действия загрузка материала, подлежащего обработке и разгрузка измельчённого материала, происходят единовременно, в непрерывном процессе. У ШМ периодического действия загрузка и разгрузка совершаются в рамках прерывистого цикла.

Условия работы ШМ.

Различают ШМ сухого и мокрого помола. Сухой помол в ШМ осуществляют без применения водного раствора, при изготовлении строительных материалов. Мокрый помол применяют при измельчении, ранее обработанных материалов, доведённых до определённой крупности, для производства компонентов стекла, керамики и лакокрасочных материалов.

Устройство и работа ШМ.

Устройство ШМ.
Основным элементом ШМ является пустотелая цилиндрическая оболочка, в виде сварного барабана, на торцах которого установлены крышки, загрузочная и разгрузочная. Внутренние стенки барабана защищены от ударов и истирания, футеровкой из литых броневых плит, выполненных из стали с большим содержанием марганца, для предохранения от интенсивного абразивного износа от обрабатываемого материала и мелющих шаров.

Рабочая поверхность литых блоков футеровки ШМ, предназначенная для измельчения, совместно с мелющими шарами, загруженных мелкокусковых материалов, выполнена в виде невысоких рёбер или гладкой, а для измельчения крупнокускового материала, рёбра футеровки выполнены высокими, при соотношении ширина /высота как 2/1.

Степень износа рёбер во многом определяет качество и производительность ШМ, т.к. влияет на силу сцепления мелющих шаров и материала с рёбрами.

Литые торцевые, задняя и передняя крышки, выполнены с закреплёнными на них полыми цапфами, с насаженными на них кольцами, которые устанавливают на блоки роликовых опор, закреплённых по обе стороны барабана на фундаменте и, таким образом, барабан может вращаться как вал на двух опорах.

На загрузочной или разгрузочной стороне барабана, по образующей, закреплено зубчатое колесо открытой пары, находящееся в зацеплении с шестернёй, опирающейся на подшипники, размещённые в корпусах, которые, в свою очередь, установлены на раме, связанной с рамой привода.

Привод представляет собой систему редукторов, основного и промежуточного, которые получают вращающий момент от электродвигателя, управляемого с помощью электрической схемы с устройствами защиты и аварийного останова.

Привод установлен в непосредственной близости от барабана и передаёт вращение зубчатой шестерне посредством шпинделя, закреплённого на выходном валу основного редуктора.
Роликовые опоры барабана и рама привода установлены на бетонном основании и все узлы ШМ защищены от воздействия окружающей среды кожухами и укрытиями.

ШМ, оснащена автоматической системой смазки всех трущихся и вращающихся поверхностей, которая обеспечивает долгосрочную и безаварийную работу всех узлов агрегата.
Работа ШМ.

Материал, подлежащий измельчению, поступает в ШМ с одного конца барабана и выходит, измельчённый, с противоположного конца, через цапфу в торцевой стенке.
У ШМ сливного типа, разгрузочная воронка имеет больший диаметр, чем загрузочная, для создания уклона и поддержания высокого уровня пульпы.

ШМ с разгрузкой через решётку, оснащены подъёмным устройством, для принудительной разгрузки измельчённого продукта. В этих ШМ уровень пульпы, может поддерживаться ниже уровня разгрузочного отверстия.

На разгрузочном конце, внутри барабана, установлена решётка для разгрузки измельчённого материала. На стороне решётки, обращённой к торцевой разгрузочной крышке, она имеет радиальные рёбра, которые делят пространство между решёткой и торцевой крышкой на секторы –камеры, открытые в сторону разгрузочной цапфы. При вращении барабана, рёбра поднимают пульпу до уровня отверстия разгрузочной цапфы, что обеспечивает поддержание низкого уровня пульпы в ШМ и сокращает время его нахождения в ШМ.

В цилиндрических ШМ, измельчается крупно кусковый материал и при большой длине барабана, мелющие шары распределяются равномерно по всей длине и получают одинаковую энергию, после подъёма на определённую высоту. При падении с этой высоты они наносят удары по кусковому материалу, измельчая его.

В трубных ШМ, мелющие шары дольше воздействуют на материал, по мере его прохождения внутри барабана и, в них достигается большая степень измельчения.

Короткие и длинные ШМ изготавливаются с одной или двумя камерами измельчения, трубные ШМ изготавливаются с несколькими камерами. Однокамерные ШМ непрерывного действия, являются основными измельчительными агрегатами при обработке нерудных материалов и получения концентратов на обогатительных фабриках.

Регулировка величин крупности частиц после обработки, определяется скоростью вращения барабана, которая ограничена критической скоростью вращения, выше которой, центробежная сила создаёт эффект прилипания мелющих тел к внутренним стенкам барабана, что препятствует процессу измельчения.

При простоте конструкции и эксплуатации ШМ обладают высокими показателями качества:

получение на выходе измельчённого продукта достигает 95%;
имеется возможность регулировки с высокой точностью, крупности полученного материала при обработке, с получением частиц с нано размерами;
высокая производительность, быстрая окупаемость;
высокая износостойкость элементов агрегата.

Основные фирмы мировые производители ШМ:

LIMING, METSO, SPECO, ZENITH, BMZ, XINHAI,УРАЛМАШ, НКМЗ.

Если вы хотите прочитать про Питатели. Устройство и работа, переходите по ссылке.

Лопатки не увеличат производительность настолько, насколько увеличивает правильная загрузка. Потому что элементарно площадь помола не увеличится. И пластмасса слишком непрочная и быстро протирается, в отличие от металла. Лопатки - это оправдание для пластмассовой мельницы сделанной из слабого движка, который не в состоянии вытянуть правильную загрузку. То что будет в ней получаться на 2 часа, в нормальной мельнице получится за час. И открою секрет, мыть стальную мельнице не надо) можно все кисточкой выметать. А если очень хочется помыть то надо сразу и посушить, а если и подражавеет и что с того? 10 мин работы с шарами и никой ражавчины.

Ни один профессионал, хоть немного разбирающийся помоле, не купит себе такую поделку.

Увы, покупку готовой мельницы я даже не рассматриваю. Откуда у бедного пенсика такие деньжищи?

Зайду, пожалуй, к местным барыгам, поинтересуюсь на предмет, так сказать. Может чего и удастся присмотреть. Так-то у меня есть парочка двигателей: один от электролобзика, второй еще от чего-то, а третий - от мясорубки. Этот третий даже с редуктором, который по скорости вроде бы как попадает в подходящие 90 оборотов в минуту. Ну, всяко ближе, чем от лобзика Но, боюсь, их постигнет та же участь, что и предыдущий экземпляр. Опасаюсь, что не смогут они работать долго и непрерывно, придется ставить какой-то автомат на старт-стоп режим. А это время.

Впрочем, это всё лирика и душевные терзания, а практика еще внесет коррективы в своё веское "фи"

заявления об эффективности не соответствуют действительности "?Если не попробовали,тогда о чём мы вообще говорим.
Не думаю что ржавчина улучшит состав,стальная ёмкость подойдёт для составов с оксидом железа,но не более.А если нужен чистый реактив на выходе то мыть так или иначе шаровуху придётся.А толщина стальной ёмкости не бесконечная,так что напрашивается вывод,что её на долго не хватит при регулярной промывке после помолов.
Профессиональная шаровая мельница не может стоить дёшево,т.к использование качественных материалов обходится дорого.Нержавеющий корпус необходим,т.к при помоле неизбежно попадание пыли,а корпус выполненный из крашенной стали достаточно быстро будет корродировать.
" То что будет в ней получаться на 2 часа, в нормальной мельнице получится за час" - Исходя из ваших рассуждений напрашивается вывод что вы ни разу вообще не пробовали молоть что либо в шаровой мельнице.
Ни один профессионал не купит шаровую мельницу которая будет всё время ржаветь и давать примесь в состав,либо с ней придётся тратить в два раза больше времени на прочистку ржавчины.Так же каждый раз отделять 15кг шаров не думаю что будет хорошим удовольствием,особенно если это делать в сите диаметром 20см.
А вот фото 8 века китайской шаровой мельницы.Даже в ней были лопатки,китайцы не дураки,они думали о труде по помолу,ведь круглую бочку всяк проще придумать,а крутить им приходилось без помощи двигателя.

Ну а вот фото промышленной шаровой мельницы,ведь там как никогда важно кпд помола.

В данном случае лопатки реализованы проще но смысл один.Ведь если ёмкость будет идеально гладкой,тогда шары будут скользить т.к не будет трения и соответсвенно не будет движения шаров.Лопатки как раз и обеспечивают правильный подъём шаров в отличии от мельниц без лопаток где так или инче нужно или шаманить скоростью или грузить тонну шаров с которой сложно работать.

Ну-ну.
Не только я сделал шаровые с лопатками,не один человек уже сделал шаровую по моей схеме и сказал мне спасибо за идею.Энергия у шаров при подкидывании их лопатками увеличивается в разы,шары бьются сильнее друг об друга и о ёмкость.В видео я наглядно показал уровень шума и насколько сильны удары шаров,собственно от этого и идёт быстрый и хороший помол.
Фирменная пвх муфта произведённая в Германии безусловно не треснет,и тем более не протрётся(у нас всё таки помолом ударами а не перетиранием).Двигателя в моей шаровой хватает на загрузку ёмкости в 10кг,просто смысла нет грузить столько,когда хватает 2,5 кг шаров для помола 1,5кг состава.
Из чего следуют ваши рассуждения о том что: " заявления об эффективности не соответствуют действительности "?Если не попробовали,тогда о чём мы вообще говорим.
Не думаю что ржавчина улучшит состав,стальная ёмкость подойдёт для составов с оксидом железа,но не более.А если нужен чистый реактив на выходе то мыть так или иначе шаровуху придётся.А толщина стальной ёмкости не бесконечная,так что напрашивается вывод,что её на долго не хватит при регулярной промывке после помолов.
Профессиональная шаровая мельница не может стоить дёшево,т.к использование качественных материалов обходится дорого.Нержавеющий корпус необходим,т.к при помоле неизбежно попадание пыли,а корпус выполненный из крашенной стали достаточно быстро будет корродировать.
" То что будет в ней получаться на 2 часа, в нормальной мельнице получится за час" - Исходя из ваших рассуждений напрашивается вывод что вы ни разу вообще не пробовали молоть что либо в шаровой мельнице.
Ни один профессионал не купит шаровую мельницу которая будет всё время ржаветь и давать примесь в состав,либо с ней придётся тратить в два раза больше времени на прочистку ржавчины.Так же каждый раз отделять 15кг шаров не думаю что будет хорошим удовольствием,особенно если это делать в сите диаметром 20см.
А вот фото 8 века китайской шаровой мельницы.Даже в ней были лопатки,китайцы не дураки,они думали о труде по помолу,ведь круглую бочку всяк проще придумать,а крутить им приходилось без помощи двигателя.

Ну а вот фото промышленной шаровой мельницы,ведь там как никогда важно кпд помола.

В данном случае лопатки реализованы проще но смысл один.Ведь если ёмкость будет идеально гладкой,тогда шары будут скользить т.к не будет трения и соответсвенно не будет движения шаров.Лопатки как раз и обеспечивают правильный подъём шаров в отличии от мельниц без лопаток где так или инче нужно или шаманить скоростью или грузить тонну шаров с которой сложно работать.

Перечень чертежей:

План главного корпуса обогатительной фабрики А0:
- Производительность фабрики 2,5 млн т/год
- Выпускаемая продукция: медно-цинковый концентрат
Чертеж общего вида шаровой мельницы МШЦ 2100х3000 А1 с техническими требованиями:
- При сборке (монтаже) необходимо контролировать:
  - Боковые зазоры открытой зубчатой передачи. Допустимый боковой зазор между зубьями - 0.7-1.5 мм
  - Пятно контакта в зацеплении открытой зубчатой пары. По высоте не менее 30%, по длине не менее 40%
  - Прилегание поверхностей катания опорных колец к роликам. Допустимый клиновой зазор не более 0.5 мм
- Смазка подшипников мельницы - густая централизованная, редукторов - жидкая заливная
- При сборке (монтаже) привода и опорных роликов необходимо выполнять все технические требования к монтажу, указанные в узловых чертежах
Шаровая мельница МШЦ 2100х3000 в сборе А1
Сборочный чертеж привода шаровой мельницы А1

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 39 листах.

В пояснительной записке разработан проект обогатительной фабрики с конструктивной разработкой привода мельницы МШЦ 2100х3000, предназначенной для измельчения рудных материалов.

Выполнено краткое описание технологического процесса обогатительной фабрики. В состав обогатительной фабрики входят: дробильное отделение, отделение измельчения и флотации, отделение обезвоживания и сушки концентратов, участок обжига извести и приготовления известкового молока, реагентное отделение, участок хвостового хозяйства и очистки промышленных сточных вод.

В дробильном отделении руда, доставленная в корпус приема руды в железнодорожных думпкарах, выгружается в первичные бункера, снабженные решетками с отверстиями 300х300 мм. Рудная пыль, выделяемая при выгрузке руды из думпкаров, улавливается при помощи циклонов, разгружается на ленточный конвейер, объединяется с рудой и поступает в корпус средне-мелкого дробления. Материал крупностью -300 мм транспортируется при помощи конвейеров в корпус средне-мелкого дробления и подвергается предварительному грохочению на грохоте с выделением готового по крупности продукта -12 мм, который поступает во вторичные бункера отделения измельчения и флотации. Рудная пыль, выделяемая при транспортировке руды в корпус средне-мелкого дробления, улавливается при помощи аспирационной системы. Рудная пыль, уловленная пылеуловителем, в виде пульпы перекачивается насосами в технологический процесс отделения измельчения и флотации.

В отделении измельчения и флотации дробленая руда проходит через четыре технологических процесса: измельчение, классификация, флотация и мокрая магнитная сепарация.

Руда или конвертерные шлаки из вторичных бункеров посредством тарельчатых питателей и ленточных конвейеров поступает на I стадию измельчения в стержневые мельницы. Измельчение ведется в водной среде. Измельченный продукт по системе трубопроводов направляется на II стадию измельчения в шаровые мельницы и далее насосами подается на первую стадию классификации в гидроциклоны. Слив гидроциклонов первой стадии классификации поступает на межстадиальную флотацию. Пенный продукт межстадиальной флотации является готовым медным концентратом, камерный продукт поступает на вторую стадию классификации в гидроциклоны для разделения на слив и пески. Пески гидроциклонов второй стадии классификации поступают в шаровые мельницы третьей стадии измельчения с последующим возвратом на вторую стадию классификации. Слив второй стадии классификации направляется в процесс основной медной флотации с последующим обогащением на перечистной медной флотации для получения готового медного концентрата и промпродукта. Хвосты контрольной флотации являются отвальными хвостами.

Готовый медный концентрат перечистной флотации, объединяясь с готовым медным концентратом межстадиальной флотации, перекачивается насосами в отделение обезвоживания и сушки концентратов.

При коллективной флотации пульпа с узла измельчения поступает в агитационные чаны емкостью по 50 м 3 . В первый чан подается известковое молоко для создания щелочной среды. Во втором чане происходит агитация с медным купоросом, после чего пульпа поступает в цикл коллективной флотации. В качестве собирателя используется бутиловый ксантогенат калия.

Концентрат основной коллективной флотации подается на секцию измельчения, где подвергается классификации в гидроциклонах.

Концентрат контрольной флотации вместе с хвостами перечистки подается на флотацию промпродуктов. Концентрат флотации промпродуктов поступает на доизмельчение вместе с концентратом основной коллективной флотации.

На разделительную флотацию поступает разгруз сгустителей. В контактном чане ведется агитация с сернистым натрием и цинковым купоросом для депрессировки цинковых минералов.

Затем материал поступает на основную флотацию.

В процессе сгущения и фильтрации медный концентрат из отделения измельчения и флотации поступает в пульподелитель, где разделяется на потоки, направляемые в радиальные сгустители с периферическим приводом диаметром 30 м.

Сушка медного концентрата происходит за счёт тепла, вносимого в сушильные барабаны горячими (600-700 0 С) топочными газами.

Сгущение цинкового концентрата ведется в радиальных сгустителях.

Процесс обжига извести ведется в шахтных печах при температуре 1100-11500 С в зоне обжига.

Далее происходит процесс приготовления известкового молока.

Водные растворы реагентов готовятся в чанах, после чего при помощи насосов перекачиваются в расходные баки, расположенные на дозировочных площадках отделения измельчения и флотации.

Сточные воды нейтрализуются известковым молоком, приготовленным из технической комовой негашеной извести в емкости-смесителе скреперной установки.

Шаровая мельница помола твёрдых материалов — агрегат для работы с рудными и нерудными ископаемыми, стройматериалами и пр. Название пошло от процесса дезинтеграции (измельчения) мелющими телами – твердыми шарами.

Конструкция шаровых мельниц

Главным элементом такого оборудования является вращающийся барабан цилиндрической формы, частично заполненный твёрдыми шарами. Шары изготавливают как правило из стали или чугуна. Барабан приводится во вращение электродвигателем.

Внутренние стенки барабана футеруются износостойкими материалами из стали или специальной резины.

Принцип действия шаровой мельницы заключается в перемоле твёрдых пород при передвижении наполнителя внутри корпуса. На измельчаемы материал действуют ударная и истирающая силы. В зависимости от типа и крупности исходного материала время измельчения может составлять от первых минут до десятков минут.

Преимущества оборудования

По сравнению с другими устройствами для измельчения твёрдых пород, шаровая мельница обладает рядом преимуществ:

высокая производительность
возможность регулировки крупности помола
высокая степень сокращения крупности материала
универсальность, т.е. возможность переработки разнообразных материалов.
быстрая окупаемость

Ещё один плюс — широкий линейка предполагаемых типов мельниц. Можно подобрать вариант, исходя из конкретной ситуации и задач.

Типы шаровых мельниц

Сфера использования. Разделяют на промышленные и лабораторные шаровые мельницы. Типичные характеристики промышленных агрегатов — высокая производительность и непрерывный режим работы. Лабораторные — малых размеров для измельчения небольшого количества руды, как правило, в периодическом режиме.
Вид конструкции. Количество барабанов — один или два. А также форма барабана — трубные, цилиндрические или цилиндро-конические.
Условия обработки. Мокрый и сухой помол. Устройства мокрого помола нашли своё применение для переработки руд и не горно-химического сырья. Например, подобные устройства используют на предприятиях по производству ЛКМ, керамики и стекла. Аппараты сухого помола применяют преимущественно для производства стройматериалов и химических соединений.
Способ разгрузки. Решётчатые и сливные (центральная разгрузка) агрегаты. Решётчатые отличаются большей производительностью, разгрузка проходит в принудительном порядке. Сливные — продукция разгружается через порог цапфы.
Вид действия. Непрерывное или прерывное действие.

Способ разгрузки

Шаровые мельницы с разгрузкой через решетку обладают рядом преимуществ:

Равномерный по фракциям конечный продукт. Низкое количество шламов. Это достигается благодаря размещению отверстия для разгрузки ниже уровня загрузки.
Повышенная производительность, если сравнивать со сливным агрегатом.
Регулировка степени измельчения и возможность загрузки породы фракциями до 30-35 мм. Выбор отверстий в диафрагме решётки также позволяет увеличить производительность.

Однако оборудование с разгрузкой через решетку обладают некоторыми недостатками. Среди основных - более высокая стоимость и сложность в обслуживании.

Что касается шаровых мельниц с центральной загрузкой, то разгрузочная горловина у них имеет больший диаметр, чем загрузочная. Из-за этого удаётся поддерживать нужный уклон и поддержку пульпы на высоком уровне. Крайне важно, чтобы уровень пульпы в барабане был несколько выше уровня в нижней части разгрузочной цапфы.

Вид конструкции

Существует разделение по типам шаровых мельниц в зависимости от установленного барабана — трубные, цилиндро-конические и цилиндрические установки.

На практике для измельчения рудного сырья применяют преимущественно небольшие габариты. Суть цилиндро-конической системы заключается в наличии двух конусов и небольшой цилиндрической части — это и есть корпус агрегата. Оказываемое усилие пропорционально полезному сопротивлению. Окружная скорость снижается в направлении от цилиндрического участка к секции разгрузки.

У трубных шаровых мельниц принцип работы основан на использовании центрального вала, который крепится к муфте. Основная особенность — осевое смещение не передаётся на двигатель или редуктор. Разгрузка измельченной породы происходит через стенку или торец барана.

На производительность шаровых мельниц и на качество конечного материала важное влияние оказывают размеры установки, её длина и диаметр. Ещё один важный фактор — количество камер. Например, в трубных и длинных мельницах есть две камеры, а в коротких и длинных барабанных — всего одна. Оборудование с одной камерой чаще всего используется на обогатительных предприятиях. Характеристики следует подбирать исходя из сферы деятельности компании, типа обрабатываемой руды и желаемого конечного результата.

Режим работы

Шаровые мельницы вращаются со скоростью, не превышающей критического значения, то есть при котором шары начинают центрифугировать внутри барабана под действием центробежной силы.

Читайте также: