Барабанно-кульові млини застосовуються для подрібнення і тонкого помелу твердих кам'янистих порід, будівельних уламків, кераміки, вугілля та інших матеріалів. Їх використовують на гірничорудних комбінатах, на виробництві для виготовлення будівельних матеріалів (гіпс, цемент, сухі сипучі суміші), на виробництві фаянсу і кераміки, на виробництві асфальту, для приготування сухих домішок, які додають в суміш асфальту, для поліпшення якостей верхнього шару, в лабораторіях і т.д.
Кульові млини можуть бути барабанними (діаметр барабана не набагато менше довжини барабана) і трубними (довжина барабана набагато перевищує діаметр барабана). Трубні кульові млини зазвичай мають дві камери.
Барабанно-кульовий млин - пристрій для подрібнення твердих матеріалів. Застосовується в основному в гірничорудній промисловості, для створення порошку для використання в фарбах, піротехнічних засобах, і в кераміці. Барабанні млини використовуються для подрібнення матеріалу до частинок розміром менш десятих часток міліметра.
Принцип роботи барабанно-кульового млина
Помел твердих тіл здійснюється за допомогою твердих тіл, що мелють сферичної форми, які завантажують в барабан разом з матеріалом, що вимагає подрібнення. Барабан крутиться, що призводить мелють тіла в рух. Висока швидкість обертання барабана кульового млина веде до того, що мелють кулі всередині нього падають з висоти і розбивають, тим самим подрібнюючи матеріал, це так званий водоспадний спосіб помелу. Низька швидкість призводить до того, що між молольними кулями виникає тертя, за рахунок якого відбувається подрібнення матеріалу, такий спосіб називають каскадним.
Для підвищення якості подрібнення, що мелють кулі можуть бути різних розмірів. Мелють елементи великого розміру дроблять основну масу, а мелють елементи малого розміру дозволяють домогтися більш тонкої ступеня помелу матеріалу, перетворюючи його в пил. Головна особливість кульових млинів полягає в тому, що твердість мелють елементів повинна бути вище, ніж твердість перемелюють матеріалів. Мелють кулі можуть бути зроблені з чавуну, сталі, кераміки.
У барабанних млинах матеріал подрібнюється всередині порожнього барабана. При обертанні тіла, що мелють і подрібнюється матеріал спочатку рухаються по круговій траєкторії разом з барабаном, а потім падають по параболі. Частина перемелюють матеріалу, розташована ближче до осі обертання, скочується вниз по підстильним верствам. Матеріал подрібнюється в результаті стирання при відносному переміщенні тіл, що мелють і частинок матеріалу, а також внаслідок удару.
Конструкційні особливості барабанно-кульового млина
Барабанно-кульовий млин являє собою зварену конструкцію з товстолистової сталі в формі циліндричного барабана у вигляді труби. Торці труби заварені листами круглої форми, в яких є отвори для завантаження і розвантаження барабана. Внутрішня поверхня барабана футерірована твердими плитами або накладками, щоб знизити механічні пошкодження і підвищити термін служби конструкції. Найчастіше мелють елементи, які завантажують в барабан виконують з того ж матеріалу, що футерування. За допомогою електродвигуна барабан обертається. Існують кульові млини безперервного і періодичної дії. У разі безперервної роботи завантаження і вивантаження матеріалів здійснюється безперервно, а при періодичному дії, завантаження і вивантаження матеріалів проводять, коли робота кульового млина зупинена.
Кількість мелють елементів, яке завантажують в барабан, отримують розрахунковим шляхом. Чим більше мелють елементів, тим вище якість помелу. Але якщо куль, що мелють буде занадто багато, то це призведе до перевитрати енергії і зниження ефективності роботи агрегату, можливим поломок. В процесі розвантаження барабана, щоб мелють кулі не випали, використовують спеціальний стакан, в якому зроблені отвори меншого діаметра, ніж мелють кулі. Нерідко барабанно-кульові млини постачають ситом, щоб розділити перемелені масу на фракції, в цьому випадку великі елементи відправляють знову в барабан для вторинного помелу.
Млини кульові працюють в різних технологічних схемах (у відкритому або закритому циклі) і дозволяє отримувати однорідний по тонкощі продукт подрібнення за допомогою тіл, що мелють (куль і цільпебси). Продуктивність млина залежить від властивостей подрібнюють матеріалів (міцність, размолоспособность), крупності матеріалів на вході (до 50 мм), вологості матеріалів (до 0,5%), тонкості помелу, рівномірності харчування, заповнення тілами, що мелють і матеріалом.
Типи барабанно-кульових млинів
Кульові млини відрізняються за розміром барабана (барабанні, трубні), формі (конічні, циліндричні), кількості камер (однокамерні і двокамерні), способу роботи (безперервна і періодична), виду матеріалу з якого виконана футеровка і мелють елементи, типу двигуна (периферійний, центральний). Барабанно-кульові млини діляться на промислові та лабораторні. Промислові барабанно-кульові млини являють собою великогабаритні агрегати, їх використовують на виробництві. Лабораторні барабанно-кульові млини менше за розміром, вони бувають настільні і підлогові, їх застосовують для роботи в лабораторії або для тестування і моделювання помелу різних типів матеріалів. Барабанно-кульові млини можуть застосовуватися для сухого подрібнення матеріалів і для мокрого, або комбіновані варіанти, що поєднують обидва способи. Лабораторні кульові млини для мокрого помелу можуть використовувати агресивні розчиняють рідини для підвищення ефективності роботи.
Переваги та недоліки барабанно-кульових млинів
До достоїнств барабанно-кульових млинів можна віднести високу ступінь тонкості помелу і можливість її регулювати, можливість сушіння матеріалу в процесі роботи млина, простоту конструкції і експлуатації, надійність, універсальність. Барабанно-кульові млини дозволяють здійснювати помол порід різної твердості, для цього достатньо правильно підібрати мелють тіла (щодо твердості перемелюють матеріалу і розмір куль). Основний недолік барабанно-кульових млинів - це енергоємність, процес помелу вимагає значної витрати електроенергії, а також велику вагу обладнання та розміри, сильний шум під час роботи. Незважаючи на всі недоліки, барабанно-кульові млини ефективно застосовуються в різних галузях промисловості.