Гидравлический классификатор
Мельница шаровая
Для измельчения материалов в тонкую фракцию служат мельницы различных типов и конструкций, в которых измельчение происходит методом истирания материалов или одновременно воздействия от ударов и истирания. Виды таких мельниц, как и типы их конструкции, весьма разнообразны и многочисленны. Наиболее широкое применение получили шаровые мельницы.
Для мелкого и тонкого размола служат мельницы с замкнутым контуром работы. Такая схема измельчения подразумевает поступление материала в аппарат, который классифицирует зерна по размеру: от крупного до мелкого. Материал с требуемой степенью измельчения выходит из мельницы в качестве готового материала, а более крупные зерновые фракции поступают снова в загрузочный бункер на повторное измельчение, создавая тем самым замкнутый цикл.
Благодаря замкнутому циклу можно увеличить производительность мельниц, не увеличивая расход энергии на размельчение: продукт можно отводить частями по заданной конечной величине зерна, а продукт более крупной зернистости отправлять непрерывно на домол. При замкнутом цикле работы возможна полная разгрузка мельницы, даже если не весь продукт соответствует заданному размеру зерна.
Шаровые мельницы – машины, которые получили широкое применение для мокрого и сухого грубого, тонкого и сверхтонкого помола средне твердых и твердых материалов. Одним из основных составляющих этих машин является вращающийся полый цилиндр (труба, барабан), внутреннее пространство которого на 30 – 40 процентов заполнено износостойкими, прочными мелющими шаровидными телами, выполненными из стали или же очень твердого фарфора.
Внутренние стенки цилиндра, поперечно разделенные перфорированными переборками на камеры, облицованы бронированными стойкими к износу пластинами. В каждой из камер цилиндра имеется множество мелющих шаров с различным диаметром. Загружаемый продукт, попадая в мельницу, проходит последовательно все камеры с шарами и покидает агрегат уже в размолотом виде с достаточно высокой степенью измельчения.
При вращении цилиндра, находящиеся в нем мелющие шары и измельчаемый продукт захватываются стенками цилиндра, поднимаются вверх и, не достигнув самой высокой точки цилиндра, падают вниз на наполнитель. Измельчение продукта осуществляется за счет ударов падающих сверху шаров, а так же истирания между ними и бронированной облицовкой цилиндра.
Настройка скорости вращения шаровой мельницы выполняется с учетом диаметра ее цилиндра. Скорость ее вращения не может быть слишком большой, в противном случае мелящие тела за счет действия центробежных сил так прижмутся к стенкам цилиндра, что просто не смогут оторваться от них и упасть вниз. Если же скорость вращения машины будет слишком низкой, то шары и исходный материал попросту не смогут подняться вверх, следовательно, продукт измельчаться не будет. При слишком большой или слишком малой скорости вращения производительность измельчения очень резко падает.
Шаровые мельницы с центральной разгрузкой оснащены коротким барабаном, внутри которого находятся стальные шары диаметром от 25 до 175 мм (в устройство подаются куски размером не более 65 мм). Для более высокого подъема измельчающих шаров, барабан изнутри оборудован плитами со ступенчатыми или волнистыми поверхностями. Шаровая мельница работает как сухим, так и мокрым способом. При измельчении мокрым способом, суспензия сливается через полую цапфу. В случае использования сухого метода, измельченный материал отсасывается пылесосом или разгружается через цапфу самотеком.
Гидравлический классификатор
Гидравлическая классификация может осуществляться в механических и гидравлических классификаторах. К механическим классификаторам относятся спиральные, реечные, драговые и чашевые классификаторы. Машины этого типа имеют подвижный механизм взмучивания и разгрузки. Так, в спиральных классификаторах он представляет собой спирали, в реечных и чашевых – гребковые рейки, в драговых – скребки на бесконечной ленте или цепи.
Спиральные классификаторы отличаются простотой конструкции, большой производительностью и эффективностью в работе. Они получили наибольшее распространение при мокрых процессах обогащения песка. Спиральный классификатор представляет собой короб, основной рабочей частью которого является спиральное устройство. При вращении спирали пульпа взмучивается; слив, содержащий мелкие частицы, отводится в нижней части короба через сливной порог, а крупные частицы направляются спиралью к верхнему разгрузочному окну.
Различают спиральные классификаторы с непогруженной спиралью (с высоким порогом) и погруженной спиралью. К первому типу относятся классификаторы, в которых порог расположен ниже верхней кромки спирали на сливном конце.
Исходный материал поступает в нижнюю часть классификатора через приёмный карман в боковой стенке корыта ниже зеркала находящейся в нем пульпы. Крупные частицы (пески) оседают на дно корыта и вращающейся спиралью перемещаются в верхнюю часть классификатора к разгрузочному отверстию 4. Тонкие частицы в виде пульпы переливаются через сливной порог 5.
Спиральные классификаторы характеризуются простотой устройства и обслуживания, надежностью в работе, высокой производительностью.
Равномерное и спокойное вращение спиралей обеспечивает хорошие условия для классификации материала и выдачи чистого слива повышенной плотности.
Гидравлические классификаторы относятся к группе гравитационных аппаратов, в которых вода служит средой для разделения зернистого материала на фракции. По конструктивному исполнению и характеру движения исходной песчаной пульпы гидравлические классификаторы можно условно разделить на классификаторы вертикального типа и классификаторы горизонтального типа.
К наиболее простому по конструкции гидравлическому классификатору относится конусный классификатор (рисунок выше). Он представляет собой сварной конический резервуар 1, стенки которого наклонены к горизонту под углом 60°.
Мельчайшие частицы песка и шлам удаляются через кольцевой порог 2. Загружается материал через цилиндрический патрубок 3. Так как поступление пульпы происходит ниже уровня слива, образуется восходящий поток, в котором происходит классификация материала. Круглые зерна материала осаждаются, заполняя нижнюю часть конуса и поднимая поплавок 4, связанный рычагами с шариковым клапаном 6. При этом пески разгружаются через нижнюю насадку 5. Конусные классификаторы применяют для мокрой классификации на два класса песка с крупностью зерен до 1,65 мм и тонкозернистого. материала крупностью не более 0,7 мм.