Мельницы самоизмельчения, применяемые в горно-обогатительной промышленности, делятся на два основных типа: для сухого и мокрого процессов. Их конструкции во многом схожи, но ключевое различие заключается в системе разгрузки измельченного материала. В мельницах сухого самоизмельчения продукт удаляется через полую цапфу потоком воздуха, который увлекает за собой мелкие фракции. В мокром же варианте используется система разгрузки через решетку, аналогичная той, что применяется в шаровых мельницах.
Механизм измельчения внутри барабана
Процесс начинается с загрузки исходного материала в барабан. При его вращении куски руды деформируются, ударяясь о слой материала в нижней части. Благодаря специальным лифтерам и профильной футеровке на крышках, материал поднимается на значительно большую высоту по сравнению с шаровыми мельницами. Одновременно происходит сегрегация (разделение) кусков по размеру: более мелкие частицы смещаются к периферии барабана, а крупные — ближе к его оси. Это разделение определяет их дальнейшее движение по разным траекториям.
Основные силы, разрушающие материал
Измельчение происходит под действием нескольких факторов. Во-первых, это удары кусков друг о друга при свободном падении. Во-вторых, истирание при их перекатывании в так называемой каскадной зоне. Особую роль играет зона «ложного носка», где уплотненная масса материала подвергается сжатию и ударам со стороны набегающих лифтеров — этот процесс можно сравнить с работой щеки в щековой дробилке.
Роль зоны «истинного носка» и особенности классификации
Дополнительное разрушение происходит в зоне «истинного носка». Здесь материал испытывает всестороннее сжатие, а при последующем подъеме эта нагрузка резко снимается. Это приводит к развитию внутренних дефектов в кусках и снижению их прочности, облегчая дальнейшее измельчение. В мельницах сухого самоизмельчения поток воздуха, проходящий через цапфы, выполняет функцию первичной классификации: он извлекает частицы определенной крупности прямо из зоны их свободного падения и выносит из барабана. В мельницах мокрого самоизмельчения мелкий продукт выводится путем фильтрации пульпы через слой загрузки. Скорость удаления материала здесь ниже, чем при воздушной сепарации, что в итоге влияет на гранулометрический состав (характеристику крупности) конечного продукта, делая его отличным от продукта сухого помола.