Введение

Устройство, которое разбивает твердые материалы на более мелкие части путем измельчения, дробления или резки.

Мельница – это устройство, часто представляющее собой конструкцию, машину или кухонный прибор, которое разбивает твердые материалы на более мелкие части путем измельчения, дробления или резки. Такое измельчение является важной технологической операцией во многих процессах. Существует множество различных типов мельниц и множество типов материалов, которые в них обрабатываются. Исторически мельницы приводились в действие вручную или животными (например, с помощью ручного привода, тяглового животного, такого как конная мельница), ветром (ветряная мельница) или водой (водяная мельница). В современную эпоху они обычно приводятся в действие электричеством. Измельчение твердых материалов происходит за счет механических сил, разрушающих структуру, преодолевая внутренние силы сцепления. После измельчения изменяется состояние твердого тела: размер зерен, распределение по размерам зерен и форма зерен. Измельчение также относится к процессу разрушения, разделения, сортировки или классификации сыпучих материалов (например, горной руды). Например, дробление или измельчение камня для получения однородного размера заполнителя для строительных целей или разделение камня, почвы или заполнителя для целей структурного заполнения или рекультивации земель. Процессы измельчения заполнителя также используются для удаления или отделения загрязнений или влаги из заполнителя или почвы и для получения "сухих заполнителей" перед транспортировкой или структурным заполнением. Измельчение может служить следующим целям в технике:
увеличение площади поверхности твердого тела;
изготовление твердого тела с заданным размером зерен;
получение пульпы из ресурсов.

Шлифовальные машины

В обработке материалов мельница – это машина для получения тонкодисперсных порошков за счет истирания и сжатия на уровне размера зерна. См. также дробилка для механизмов, производящих более крупные частицы. Как правило, процессы измельчения требуют значительного количества энергии; в связи с этим недавно был предложен экспериментальный метод измерения энергии, потребляемой локально в процессе помола с использованием различных машин.

Автогенная мельница

Автогенные или автогенные мельницы получили свое название благодаря самоизмельчению руды: вращающийся барабан поднимает крупные куски руды в каскадное движение, что приводит к дроблению крупных кусков за счет удара и измельчению более мелких частиц за счет сжатия. Принцип работы схож с мельницей SAG, описанной ниже, но в ней не используются стальные шары. Также известен как помол ROM или "Run Of Mine".

Бухерстоун-мельница

Другой распространенный тип тонкой мельницы — французская жерновая мельница, похожая на старинные мукомольные мельницы.

Валы для шлифования под высоким давлением

Высокодавливая шлифовальная рулонная машина, часто называемая HPGR или роликовая пресса, состоит из двух роликов одинаковых размеров, вращающихся навстречу друг другу с одинаковой окружной скоростью. Специальная подача сыпучего материала через загрузочный бункер формирует слой материала между двумя роликами. Подшипниковые узлы одного из роликов могут перемещаться линейно и прижимаются к слою материала пружинами или гидравлическими цилиндрами. Давление в слое материала превышает 50 МПа (7000 PSI), обычно достигая 100–300 МПа. Это приводит к уплотнению материала до твердой объемной доли более 80%. Роликовая пресса имеет некоторое сходство с роликовыми дробилками и роликовыми прессами для компактирования порошков, однако их назначение, конструкция и режим работы различны. Экстремальное давление вызывает разрушение частиц внутри уплотненного слоя материала на более мелкие фракции, а также микротрещины на уровне размера зерна. По сравнению с шаровыми мельницами, HPGR обеспечивают снижение удельного энергопотребления на 30–50%, хотя они менее распространены, чем шаровые мельницы, поскольку являются более новой технологией. Аналогичным типом промежуточной дробилки является крайний бегун, состоящий из круглой чаши с двумя или более тяжелыми колесами, известными как муллеры, вращающимися внутри нее; материал, подлежащий дроблению, подается под колеса с помощью прикрепленных плуговых ножей.

Каменная мельница

Вращающийся барабан создает трение и истирание между каменной щебенью и частицами руды. Может применяться там, где необходимо избежать загрязнения продукта железом от стальных шаров. Кварц или кремнезем обычно используются благодаря их низкой стоимости.

Стержневая мельница

Ротационный барабан вызывает трение и измельчение между стальными стержнями и частицами руды. Однако термин "стержневая мельница" также используется как синоним прокатного стана для производства стержней из железа или другого металла. Стержневые мельницы менее распространены, чем шаровые мельницы для измельчения минералов. Стержни, используемые в мельнице, обычно из высокоуглеродистой стали, могут различаться как по длине, так и по диаметру. Однако чем меньше диаметр стержней, тем больше общая площадь поверхности и, следовательно, выше эффективность измельчения.

Мел SAG

SAG – это аббревиатура, обозначающая полуавтогенное измельчение. SAG-мельницы являются автогенными мельницами, которые также используют измельчающие шары, как и шаровые мельницы. SAG-мельница обычно используется в качестве первичной или первой ступени измельчения. Заряд шарами в SAG-мельницах составляет от 8 до 21%. Самая большая SAG-мельница имеет диаметр 42 фута (12,8 м) и приводится в действие двигателем мощностью 28 МВт (38 000 л.с.). Разработана SAG-мельница диаметром 44 фута (13,4 м) и мощностью 35 МВт (47 000 л.с.). Измельчение более мелких частиц происходит за счет истирания между измельчающими шарами и частицами руды. SAG-мельницы характеризуются большим диаметром и небольшой длиной по сравнению с шаровыми мельницами. Внутренняя поверхность мельницы облицована подъемными пластинами для поднятия материала внутри мельницы, который затем осыпается с пластин на основную массу руды. SAG-мельницы в основном используются на золотых, медных и платиновых рудниках, а также находят применение в производстве свинца, цинка, серебра, глинозема и никеля.

Башенная мельница

Башенные мельницы, часто называемые вертикальными мельницами, мельницами с перемешиванием или переизмельчающими мельницами, являются более эффективным способом измельчения материала до меньшего размера частиц и могут использоваться после шаровых мельниц в процессе измельчения. Как и в шаровых мельницах, в мельницы с перемешиванием часто добавляют измельчающие (стальные) шары или гальку для помощи в измельчении руды, однако эти мельницы содержат большой вертикально установленный винт для подъема и измельчения материала. В башенных мельницах отсутствует каскадное действие, характерное для стандартных мельниц. Мельницы с перемешиванием также часто используются для смешивания негашеной извести (CaO) с водой для получения известкового раствора. Башенные мельницы обладают рядом преимуществ: низкий уровень шума, эффективное энергопотребление и низкие эксплуатационные расходы.

Мельница с вертикальными валами (мельница VSI)

ВСИ-мельница разбрасывает частицы камня или руды к изнашивающей плите, вращая их от центра, который вращается на вертикальном валу. Этот тип мельницы использует тот же принцип, что и дробилка VSI.