Мокрый тонкий помол

При загрузке мельницы вводят поправку на влажность материала и на отклонения его состава, так как расчет загрузки дается с учетом сухой массы и определенного состава сырьевых материалов. При влажности материала W, %, и массе материала по рецепту Р, кг, фактическая загрузка (с поправкой на влажность) составит (кг)
М = Р-100/(100 —W) . Если по рецепту в массу необходимо вводить 35% пегматита, содержащего 74% полевого шпата и 26% кварца, а содержание этих компонентов в имеющемся пегматите составляет соответственно 72 и 28%, то количество полевого шпата, которое необходимо ввести в массу, равно 35-0,74 = 26%. При содержании в пегматите 72% полевого шпата для ввода 26% шпата необходимо ввести в массу (26· 100)/72 = 36% пегматита. Количество кварца или кварцевого песка должно быть уменьшено на 10% в связи с вводом части его с пегматитом (36— 26=10%).

Производительность шаровой мельницы зависит не только от правильности загрузки, но и от частоты вращения барабана и предварительной подготовки размалываемого материала. Так, при загрузке мельницы материалом, измельченным до размера частиц не более 1 мм, и тонкости помола, характеризуемой остатком на сите № 006 (10000 отв/см²) не более 2%, производительность ее при вместимости барабана 1; 1,2; 1,4; 3,9; 7,2 м³ составит соответственно 110, 120, 130, 300 и 400—500 кг/ч.

Частота вращения барабана шаровой мельницы зависит от его диаметра D и  составляет  от  до об/мин. Частота вращения барабана шаровой мельницы может быть рассчитана   также по формуле n = 8/D (5φ+2), где φ — коэффициент загрузки (0,45— 0,4). Мелющие тела размалывают материал в результате взаимных ударов шаров (97—98%) и частично истиранием (2—3%). При малых оборотах барабана мельницы помол  происходит истиранием материала Между мелющими телами (рис. 11,а). Такой помол малоэффективен, так как при этом изнашивается футеровка. При нормальной частоте вращения барабана мельницы (90—120 м/мин) мелющие тела поддерживаются в верхней части барабана центробежной силой и, падая вниз, дробят материал ударами (рис. 11, б). С  повышением числа оборотов часть размалываемого   материала разбрасывается мелющими телами по всему  пространству (рис. 11, в). При этом быстро изнашиваются  мелющие тела и футеровка. При оборотах, превышающих критические , содержимое мельницы  прижимается центробежной силой к стенкам барабана и помол материала прекращается. Частота вращения шаровой мельницы зависит не только от размеров барабана, но и  от вида мелющих тел.

Для загрузки в мельницу каменистых материалов, предварительно измельченных до зерен размером не более 2 мм, целесообразно использовать вакуум, а для разгрузки суспензии из мельницы — давление воздуха (0,2—0,3 МПа) или вакуум. Расход воздуха 0,66 м³/мин.

Рис. 12. Уралитовые мелющие тела

Ускорению размола материала способствует использование высокоглиноземистых (уралитовых) и других высокопрочных мелющих тел. Уралитовые мелющие тела (СТУ 48-28-13) цилиндрической (диаметр 30 мм и высота 35—40 мм) и шаровидной (диаметр 35—40 мм) формы (рис. 12) имеют плотность 3—3,4 т/м³, что увеличивает силу удара и ускоряет помол материала. Твердость их равна примерно 9 по шкале Мооса. Уралитовые мелющие тела изготовляют из спекшейся массы водопоглощением 0,03% следующего состава, %: 30 глины 62,8% глинозема, 7,2 доломита. Использование уралитовых мелющих тел, особенно цилиндрической формы имеющих большую суммарную поверхность соприкосновения с размалываемым материалом способствует ускорению размола в 1,5 раза по сравнению с кремниевыми шарами. Расход электроэнергии сокращается более чем в 2 раза.

Тонкий мокрый помол энергоемок (на него приходится до 60—65% общего расхода электроэнергии на приготовление массы), так как только 15% затрачиваемой энергии совершают полезную работу. Несмотря на значительный удельный расход энергии, а также малый КПД, шаровые мельницы мокрого помола высокопроизводительны (300—400 кг/ч), просты по конструкции и надежны в эксплуатации.

Тонина помола отощающих материалов и плавней определяется остатком на сите № 0056, который обычно составляет для фарфоровой массы 0,5—1%, фаянсовой 2—8%, глазури 0,02—0,05%. Влажность массы в шаровой мельнице 45—50%.

Добавка в шаровую мельницу ПАВ (до 1 % по массе) ускоряет помол материала за счет повышения диспергирующего действия воды в микротрещинах материала.