При проектировании барабанных мельниц или их подборе в процессе эксплуатации необходимо определить частоту вращения барабана, размеры мелющих тел, габаритные размеры мельницы, ее производительность и потребляемую мощность.
Особенности расчета мельниц по методике МК «Уралмаш»
Режим работы шаровой мельницы в зависимости от скорости вращения барабана может быть при низкой скорости каскадным, а при высокой водопадным [1, 9]. При каскадном режиме вся шаровая загрузка мельницы делает поворот в сторону вращения на некоторый угол и при постоянной скорости вращения остается в этом положении. Шары непрерывно циркулируют, поднимаясь по концентрическим круговым траекториям и скатываясь параллельными слоями, каскадом вниз. Измельчение материала при каскадном режиме происходит раздавливанием и истиранием его перекатывающимися шарами.
При водопадном режиме шары поднимаются по круговым траекториям до определенной высоты с заданной скоростью вращения барабана и затем падают на свои круговые траектории. Измельчение материала осуществляется ударом падающих шаров и истиранием.
Критическая частота вращения мельницы. Диаметр шара по сравнению с диаметром корпуса барабана очень мал. Поэтому радиус вращения шара принимают равным радиусу сечения барабана в свету. При вращении барабана
шар находится под действием центробежной силы Рu и силы тяжести G (рис. 8.1.14). При определенном соотношении между силами шар отрывается от корпуса барабана и падает вниз.
Основное уравнение движения шара [1]
Из этого уравнения следует, что высота подъема шара зависит от частоты вращения мельницы, радиуса барабана в свету и не зависит от массы шара.
Увеличивая частоту вращения корпуса, можно достигнуть положения, при котором шар поднимется на максимально возможную высоту, т.е. переместится вместе с вращающимся корпусом в точку Л2 и будет вращаться вместе с корпусом барабана, не измельчая материал. Такую частоту вращения мельницы называют критической.
Наилучший угол отрыва шаров. Работа шара в мельнице определяется его кинетической энергией, приобретаемой в процессе падения. Точку В (см. рис. 8.1.14), в которой падающий шар сталкивается с вращающимся корпусом барабана, называют точкой падения шара. Расстояние Н между наивысшей точкой траектории движения шара С и точкой его падения В,
измеренное по вертикали, называют высотой падения шара. Из теории движения шаровой загрузки известно, что наилучший угол отрыва шара а = 54°40'. При этом угле отрыва высота падения шара наибольшая и шар в момент падения приобретает максимальную кинетическую энергию.
Наилучшая частота вращения мельницы. Частоту вращения мельницы определяют исходя из условий наиболее эффективной работы шара, самого удаленного от центра сечения мельницы. Практикой установлено, что в этом случае производительность мельницы будет максимальной. Подставляя в уравнение наилучшее значение угла отрыва шара, получают частоту вращения мельницы, при которой шар, находящийся в самом удаленном от центра ряду, будет производить наибольшую ра
