Конструктивные типы барабанных мельниц различаются по роду измельчающих тел, форме барабана, способам измельчения и разгрузки измельченного продукта (рис. 8.1.1). На обогатительных фабриках применяют шаровые и рудно-галечные мельницы с разгрузочной решеткой (рис. 8.1.1, о), шаровые мельницы с центральной разгрузкой (рис. 8.1.1, б), стержневые мельницы с центральной разгрузкой (рис. 8.1.1, в), рудные мельницы дпа мокрого самоизмельчения типа «Каскад» (рис. 8.1.1, г) и рудные мельницы для сухого самоизмельчения типа «Аэрофол» (рис. 8.1.1, д).
Механика дробящей среды. Для того чтобы определить основные параметры мельницы, необходимо задаться механическим и технологическим режимами работы мельницы, а именно режимами движения измельчающих тел (шаров). Существует четыре типа режимов: каскадный, водопадный, смешанный и со сверхкритической скоростью.
Каскадный режим осуществляется при малой частоте вращения барабана посредством перекатывания измельчающих тел без их полета (рис. 8.1.2, а). Вся измельчающая среда поворачивается в сторону вращения на некоторый угол и при установившемся режиме остается в таком положении; измельчающие тела непрерывно циркулируют, поднимаясь по круговым траекториям и затем скатываясь «каскадом» параллельными слоями вниз. В центре измельчающей среды имеется зона, остающаяся малоподвижной.
Водопадный режим показан на рис. 8.1.2, б. Измельчающая среда поднимается по круговым траекториям на большую высоту и падает водопадом по параболическим траекториям, нанося удар по руде, находящейся на круговых траекториях.
Смешанный режим характеризуется постепенным переходом от чисто каскадного к чисто водопадному режиму. При этом внешние слои измельчающих тел падают на внутренние слои материала, скатывающегося по склону вниз. Такой режим наблюдается при промежуточных значениях частоты вращения барабана.
Сверхкритический режим наступает при частоте вращения барабана выше критической (критической называют частоту, при которой начинают центрифугировать тела, расположенные на внутренней поверхности барабана), когда в центрифугирование постепенно вступают всё новые слои измельчающей среды. При этом работа измельчения практически равна нулю.
При любом режиме измельчающая среда движется по круговым траекториям под действием сил трения, возникающих между футеровкой мельницы и измельчаемой средой. Значение сил трения зависит от нормального давления материала на внутреннюю поверхность барабана и от коэффициента трения [1, 2].