Барабанные мельницы классифицируются по нескольким ключевым конструктивным признакам: типу используемых измельчающих тел, форме рабочего барабана, применяемому способу измельчения и методу выгрузки готового продукта. В практике обогатительных фабрик нашли широкое применение следующие основные типы (см. рис. 8.1.1): шаровые и рудно-галечные мельницы, оснащенные разгрузочной решеткой; шаровые мельницы с центральной разгрузкой; стержневые мельницы также с центральной разгрузкой; а также специализированные рудные мельницы для мокрого самоизмельчения (тип «Каскад») и для сухого самоизмельчения (тип «Аэрофол»).
Режимы движения измельчающей среды
Для корректного расчета и подбора параметров мельницы необходимо четко определить механический и технологический режимы работы, которые характеризуются характером движения измельчающих тел (например, шаров). Выделяют четыре основных режима: каскадный, водопадный, смешанный и сверхкритический.Каскадный режим
Данный режим реализуется при относительно низкой скорости вращения барабана. Измельчающие тела не отрываются от общей массы, а перекатываются по внутренней поверхности. Вся среда поднимается на определенный угол относительно вертикали и стабилизируется в этом положении. Тела циркулируют, поднимаясь по круговым траекториям и затем скатываясь вниз параллельными слоями, подобно каскаду. При этом центральная часть загрузки остается практически неподвижной (рис. 8.1.2, а).Водопадный режим
При увеличении скорости вращения реализуется водопадный режим (рис. 8.1.2, б). Измельчающие тела поднимаются на значительно большую высоту, после чего отрываются от стенки и свободно падают по параболическим траекториям. Основное разрушающее воздействие в этом случае оказывается за счет удара падающих тел по материалу, находящемуся в нижней части барабана.Смешанный режим
Этот режим является промежуточным между каскадным и водопадным и наблюдается при средних скоростях вращения. Для него характерно сочетание процессов: внешние слои шаров отрываются и падают, нанося удары, в то время как внутренние слои продолжают скатываться по склону загрузки.Сверхкритический режим
Данный режим наступает, когда скорость вращения барабана превышает так называемую критическую скорость — точку, при которой центробежная сила начинает удерживать тела у стенки барабана без падения. При сверхкритической скорости все новые слои измельчающей среды вовлекаются в центрифугирование, эффективность измельчения резко падает и стремится к нулю, так как удары и истирание практически прекращаются.Важно отметить, что независимо от конкретного режима, основная движущая сила для измельчающей среды — это сила трения между футеровкой (внутренней облицовкой) барабана и материалом. Величина этой силы напрямую зависит от нормального давления среды на стенки и коэффициента трения материалов [1, 2].