по способу помола - сухого и мокрого помола;

по форме рабочего корпуса - барабанные цилиндрические, конические и трубные цилиндрические;

по форме мелющих тел - шаровые, стержневые, самоизмельчения (без мелющих тел);

по способу разгрузки - с механической и пневматической разгрузкой;

по конструкции загрузочного и разгрузочного устройства - с центральной загрузкой и разгрузкой через пустотелые цапфы, с разгрузкой через торцовую решетку (с диафрагмой), с периферийной разгрузкой через решетку, с загрузкой и разгрузкой через люк в барабане (мельницы периодического действия).

по принципу измельчения

· шаровые

· шнековые (дробилки)

· бисерные

· струйные

· молотковые

· дисковые

· центробежно-ударные

· Вихревая мельница

· Вальцевая мельница

· Стержневая мельница

В промышленности строительных материалов применяют в большинстве случаев мельницы непрерывного действия , работающие по открытому или замкнутому циклу , сухим или мокрым способом .

При вращении мельницы мелющие тела, прижимаемые центробежной силой к стенкам барабана, поднимаются на некоторую высоту. Под действием силы тяжести, преодолевающей вертикальную составляющую силы инерции и вызываемой ею силы трения мелющих тел о футеровку, мелющие тела падают на слой материала, дробят его я частично истирают. Цильпебсы продолжают измельчать мелкораздробленный материал истиранием.

В мельницах открытого цикла материал проходит через рабочее пространство мельницы только один раз, не классифицируется и крупные частицы не возвращаются в мельницу на домол. В мельницах замкнутого цикла материал после помола в мельнице направляется в классификационные (сепарирующие) устройства, где разделяется на готовый продукт (измельченный до требуемой тонкости) и более грубый (крупку), который возвращается в мельницу на домол.

Работа мельницы по замкнутому циклу более рациональна, так как готовый продукт своевременно удаляется (отсасывается) из рабочего пространства мельницы, буферная подушка не создается, помол остальной массы не затрудняется и материал не переизмельчается. Мельницы, работающие по замкнутому циклу, более производительны и экономичны.

Трубные мельницы сравнительно просты по конструкции, удобны в эксплуатации, обеспечивают высокую степень измельчения, поддаются автоматизации. Однако они имеют существенные недостатки: малы скорости воздействия мелющих тел на материал, в работе измельчения участвует только часть мелющих тел; рабочее пространство барабана используется всего на 35-45%; высокий удельный расход электроэнергии (35 - 40 кВт ч/т цемента); значительный износ мелющих тел и футеровки (1-1,2 кг/т цементного клинкера); большая металлоемкость, высокий шум при работе. При этом удельная производительность составляет около 0,1 т/ч на 1 т массы мельницы, к. п. д.0,005-0,01.

Мельницы загружают мелющими телами на 28-35% их объема. Массу и ассортимент мелющих тел подбирают путем испытаний мельницы, при которых проверяют ее производительность и тонкость помола в отдельных камерах. Износ мелющих тел возмещают периодической догрузкой их через определенные промежутки времени (не реже чем через 100 ч работы). Через длительный срок работы (не реже чем через 1800 - 2000 ч) мелющие тела полностью заменяют. Способность материалов к измельчению оценивается коэффициентом размолоспособности, представляющим собой отношение удельного расхода энергии при измельчении эталонного материала к удельному расходу энергии на измельчение сопоставляемого с ним материала при одинаковой степени их измельчения. Обычно эталоном служит цементный клинкер средней размалываемости, коэффициент размолоспособности которого принимается за единицу. Коэффициент размолоспособности для известняка 1,2-1,8; для доменного шлака (гранул) 0,8-1,1; для сухой глины 1,5-2.

Зная производительность мельницы при измельчении одного материала и коэффициент размолоспособности, можно определить производительность этой мельницы при размоле другого материала.

Струйная мельница - разновидность мельниц, используемая для получения ультрадисперсных продуктов сухим способом. Измельчение происходит при столкновении частиц об частицы в псевдоожиженном слое (аэрозоле), потоками воздуха или пара высокого давления.

Струйные мельницы применяют для измельчения керамических и абразивных материалов, фармацевтических субстанций, минеральных наполнителей композиционных материалов и др. Современные струйные мельницы обеспечивают толщину помола от 0,7 мкм до 97-100 мкм, что примерно соответствует среднему размеру частиц от 200 нм до 50 мкм. Диапазоны производительности составляют от единиц килограмм до нескольких тонн в час. Отличительными чертами струйных мельниц являются большой срок службы, возможность получения продукта высокой чистоты, обладающего большой удельной поверхностью.

Устройство и принцип действия

Измельчение материала в струйной мельнице происходит в размольной камере, в которую подают сжатый воздух или перегретый пар. Мелющий поток через сопла поступает в камеру измельчения, где формирует аэрозоль из твердого измельчаемого вещества, называемый псевдоожиженным слоем. Вокруг струй мелющего воздуха происходит интенсивная циркуляция частиц. Типичные скорости входящих в псевдоожиженный слой потоков мелющего воздуха в струйных мельницах составляют 400-700 м/с (обычно около 600 м/с), а в паровых мельницах скорость потока мелющего пара может достигать 1200 м/с. Мелющий поток является сверхзвуковым, что обуславливает сложную локальную динамику ускорения частиц воздухом и распределения вещества в струях. При входе потока воздуха в псевдоожиженный слой материал вовлекается в поток и ускоряется до скорости потока. Во время вовлечения частиц материала в поток происходят интенсивные столкновения частиц друг с другом. Такие столкновения обусловлены различными скоростями частиц в самом потоке, разными размерами частиц и разными точками входа в поток. В зоне входа частиц в аэрозоль происходит измельчение ~70 % материала, оставшиеся 30 % измельчаются при встрече, смене направления или отражении частиц, двигающихся в мелющем потоке. По строению рабочей камеры современные струйные мельницы делят на два типа - струйные мельницы с псевдоожиженным слоем и спиральные (плоскокамерные) струйные мельницы. Рабочая камера струйной мельницы с псевдоожиженным слоем имеет цилиндрическую форму. Мелющие сопла расположены на одном уровне по высоте, ближе к дну камеры, так, чтобы мелющие потоки компенсировали друг друга, исключая износ стенок камеры и эффективно создавали псевдоожиженный слой. Такой принцип устройства размольной камеры является наиболее универсальным и самым износостойким. Минусом такой схемы является то, что на дне камеры могут скапливаются компактные куски материала. Это обуславливает требования к входному размеру частиц.

Устройство современных струйных мельниц

Установка для струйного измельчения кроме самой мельницы содержит другие узлы, необходимые для обеспечения эффективной работы мельницы загрузки и разгрузки продукта. Обычно продукт загружают в мельницы через тактовый шлюзовик. Дозирование осуществляют либо взвешиванием мельницы с материалом, либо по потреблению тока классификатором, либо методом постоянного дозирования некоторого количества материала. Особенности устройства струйных мельниц диктуют требования к загружаемому материалу. Для небольших мельниц средняя частица должна иметь размер 1-2 мм или менее, крупные установки рекомендуют загружать частицами менее 5 мм. Размер частиц на входе в мельницу слабо влияет на её производительность, особенно если на выходе требуется получать ультрадисперсный продукт.

Бисерная мельница - разновидность мельниц, применяемая для получения ультрадисперсных продуктов в жидкой среде путем перетирания суспензии материала твердыми шариками - бисером. Разновидностью бисерных мельниц являются галечные мельницы, заполняемые фракционированными песком или галькой.

Бисерные мельницы применяют для измельчения широкого круга материалов, в лакокрасочной, керамической, пищевой, химической, горнодобывающей и др. отраслях промышленности. Разновидности бисерных мельниц обеспечивают тонину помола d50 от 6 нанометров до d97 = 200 мкм, покрывая таким образом 5 порядков величины радиуса частиц. Диапазоны производительности составляют от единиц грамм до нескольких тонн в час.