Измельчение в струйных мельницах

Струйные мельницы производительностью до 30 т/ч используются для сухого тонкого (до 20—80 мкм) измельчения твердых и абразивных материалов (руд, углей, известняка, барита, кварцевого песка и др.) исходной крупностью до 30 мм. Измельчение осуществляется в результате соударения частиц или их удара о твердую стенку, когда кинетическая энергия частиц превращается практически в энергию их разрушения; поэтому измельчение эластичных и вязких материалов в струйных мельницах малоэффективно.

Кинетическая энергия измельчаемым частицам сообщается сжатым воздухом, перегретым паром или газом при расходе их 1—45 м³/мин под давлением 300—1000 кПа, температуре 200—540°С и расходе электроэнергии 20—55 кВт-ч/т. Наиболее часто используются струйные мельницы, основанные на разрушении частиц ударом их об отбойную плиту (рисунок 22, а) и измельчении в пересекающихся потоках в горизонтальных (рисунок 22, а) или вертикальных (рисунок 22, б) камерах. Они работают, как правило, в замкнутом цикле с воздушным сепаратором.

В высокоскоростной газоструйной мельнице (рисунок 22, а) исходный материал, подаваемый через патрубок 9, подхватывается в разгонной трубке 3 потоком газа (поступающим из газопровода 1 через инжектор 2), разгоняется до необходимой скорости и ударяется о размольную плиту б.

Рисунок 22 - Схемы высокоскоростной газоструйной мельницы (а) и струйной мельницы с противоточной измельчительной камерой (б)

Измельченный материал, проходя с газовым потоком через лопасти 5, разделяется в сепараторе под действием центробежных сил на тонкую фракцию, удаляемую через вытеснитель 7 и патрубок 8, и крупную фракцию зерен, которые опускаются по стенкам корпуса 4 и попадают снова в зону измельчения.

В струйных мельницах с противоточной измельчительной камерой (рисунок 22, б) крупная фракция измельчаемого материала через трубы возврата 11, а пар через сопла 7 поступают в смесительные камеры двух эжекторов 8, направленных друг против друга. Проходя через разгонные трубы 9, частицы приобретают скорость 50—100 м/с и, сталкиваясь друг с другом в камере 10, измельчаются. Измельченный материал вместе с исходным материалом, подаваемым через трубу 1, подхватывается газовым потоком и по стояку 2, оснащенным патрубком б для подсоса воздуха, подается в сепаратор 3, из которого тонкая фракция удаляется через патрубок 4, а крупная возвращается по трубам возврата 11 в смесительные камеры эжекторов 8.

В струйных мельницах с плоской горизонтальной измельчительной камерой (рисунок 23, а) исходный материал подается специальным инжектором 5 в зону измельчения 3, куда из распределительного кольца 1 через сопла 2 поступает также газ или пар. Сопла 2 направлены таким образом, что струи газа, несущие частицы, пересекаются внутри камеры, вызывая соударения и измельчение частиц. Поскольку струи газа входят в зону измельчения под некоторым углом, то вся масса пылегазовой смеси приобретает вращательное движение и частицы под действием центробежных сил разделяются в циклоне 7 на тонкую фракцию, удаляемую через отводную трубу 4, и крупную, разгружаемую через песковое отверстие циклона 7.

Рисунок 23 -Схемы струйных мельниц с плоской горизонтальной (а), вертикальной трубчатой (б) измельчительной камерой и установки взрыво-струйного измельчения (в)

В струйных мельницах с вертикальной трубчатой измельчительной камерой (рисунок 23, б) исходный материал из приемной воронки 9 вдувается под действием поступающего по трубе 11 через штуцер 10 энергоносителя (перегретого пара или сжатого воздуха) в зону измельчения, в которой расположены также сопла 2 для подачи энергоносителя, подводимого по трубе 12. Классификация измельченного материала обеспечивается замедлением скорости движения частиц в трубе 4 и действием на них центробежных сил в сепарационной трубе 5, в результате которых крупные частицы прижимаются к внешней ее стенке и по трубе 5 возвращаются в зону измельчения, а тонкие -проходят жалюзи 7 и выводятся через патрубок б.