Мельница сухого помола

Когда слышишь ?мельница сухого помола?, многие представляют просто вращающийся барабан с шаром внутри — и всё. Но на практике, особенно в горно-обогатительном деле, это куда более капризный и тонкий инструмент. От его работы зависит не просто тонкость помола, а вся последующая цепочка — выход концентрата, расход реагентов, износ оборудования. Частая ошибка — гнаться за максимальной производительностью, забывая о равномерности гранулометрического состава. Я сам через это проходил, пока не набил шишек на нескольких объектах.

Конструкция — где кроются главные проблемы?

Если брать классическую шаровую мельницу сухого помола, то кажется, что менять в ней нечего. Барабан, футеровка, загрузка мелющих тел. Но дьявол в деталях. Например, форма футеровки. Гребнистая даёт хороший подъём шаров, но создаёт ?мёртвые зоны?, где материал просто прессуется, а не измельчается. Гладкая изнашивается быстрее, но обеспечивает более стабильный режим. Выбор — это всегда компромисс между интенсивностью помола и ресурсом.

Система выгрузки — отдельная головная боль. Недоработанный классификатор на выходе возвращает недостаточно измельчённый материал, а переизмельчённый ?шлам? забивает всё. Видел ситуацию на одном из комбинатов в Забайкалье, где из-за неправильно подобранных решёток циркулирующая нагрузка выросла на 40%, и вся секция помола встала. Пришлось останавливаться и менять на ходу, теряя сутки.

И конечно, привод. Многие экономят, ставя стандартные мотор-редукторы. Но пусковой момент под полной загрузкой — это колоссальная нагрузка. Лучше смотреть в сторону планетарных редукторов или даже безредукторного привода с кольцевым двигателем. Дороже на старте, но надёжность и экономия на электроэнергии окупают всё. У нас на фабрике после модернизации привода потребление упало почти на 15%.

Технологический режим: баланс между тонкостью и переизмельчением

Здесь многое зависит от исходного сырья. Для твёрдых кварцитов один подход, для более пластичных сульфидных руд — другой. Ключевой параметр — скорость вращения. Оптимальная, как известно, 75-88% от критической. Но на практике её часто завышают, пытаясь выжать больше тонн в час. Результат — шары начинают ?кататься? по стенкам, а не падать, эффективность помола падает, а износ футеровки растёт в геометрической прогрессии.

Соотношение ?шар-материал? — это почти алхимия. Слишком много шаров — переизмельчение и лишний расход энергии. Слишком мало — недопомол. Часто забывают про контроль крупности шаров. Со временем мелкие стираются, крупные доминируют, и фракционный состав продукта ?уплывает?. Нужна регулярная догрузка мелющих тел определённой фракции, а не когда уже всё стало плохо.

Вентиляция и температурный режим в сухом помоле критичны. Перегрев ведёт к спеканию тонких частиц на футеровке и шарах, образуется налёт, который работает как амортизатор, резко снижая эффективность. Приходится останавливать и чистить вручную. Хорошая система аспирации решает эту проблему, но её проектирование должно быть заложено изначально, а не как дополнение.

Из практики: случай с золотосодержащей рудой

Был у нас проект на одном из месторождений, условно говоря, в ?Золотой столице? Китая — в Чжаоюане. Руда сложная, с примесями глинистых минералов. Заказчик изначально требовал помол до 90% класса -0.074 мм. Поставили стандартную мельницу сухого помола. Первые недели — всё хорошо, потом тонина начала ?скакать?, а выход золота в концентрат просел.

Стали разбираться. Оказалось, глинистые частицы, переизмельчаясь, обволакивали более крупные зёрна золотосодержащих минералов, мешая их дальнейшему раскрытию. Получился парадокс: чем тоньше мололи, тем хуже извлекалось. Пришлось пересматривать весь цикл, снижать тонкость помола и усиливать этап классификации перед ним. Это был хороший урок: цель — не абстрактная тонкость, а оптимальное раскрытие сростков.

Кстати, оборудование для того проекта поставляла компания ООО Шаньдун Цянь Шэн Горнодобывающее Оборудование (сайт — https://www.sdqs.ru). Они как раз базируются в том самом Чжаоюане, регионе с огромной горнодобывающей культурой. Их инженеры не понаслышке знают о специфике переработки упорных золотых руд, что чувствовалось в наших технических дискуссиях. Они не просто продают агрегат, а могут предложить решения под конкретную руду, что ценно.

Сопутствующее оборудование и ?узкие места?

Мельница — это сердце цеха, но она не работает одна. Подача материала должна быть равномерной. Вибрационный питатель — лучше ленточного для сухого материала, но его нужно точно настроить по амплитуде и частоте. Иначе будут ?голодные? и ?перегруженные? периоды, а это убийственно для стабильности помола.

Система транспортировки продукта. Здесь часто недооценивают роль воздушных сепараторов или циклонов. Если обратная связь по крупности работает плохо, весь процесс идёт вразнобой. Современные тенденции — встраивание систем онлайн-анализа крупности, но это дорого. Для многих предприятий достаточно грамотно настроенного классического циклона с регулярным отбором проб и ручным контролем. Главное — делать это системно.

Пылеулавливание — это не только экология, но и экономика. Уносимые частицы — это потерянный продукт. Рукавные фильтры с автоматической регенерацией — стандарт сегодня. Но их нужно чистить и обслуживать. Забитый фильтр повышает сопротивление в системе, мельница начинает ?задыхаться?, падает производительность. Это типичная операционная слепота: пока фильтр не рванёт, на него часто не обращают внимания.

Мысли о будущем и итоговые соображения

Сейчас много говорят об интеллектуальных системах управления помолом. Датчики, ПЛК, алгоритмы. Это, безусловно, будущее. Но основа — это грамотная механическая часть и понимание технологии. Можно поставить самый умный контроллер на плохо сбалансированную мельницу с изношенной футеровкой — толку не будет.

Для среднего предприятия, возможно, выгоднее вкладываться не в полную роботизацию, а в надёжность ключевых узлов и подготовку персонала. Чтобы мастер смены по звуку и току на двигателе понимал, что происходит внутри барабана. Это неромантично, но работает.

Возвращаясь к началу. Мельница сухого помола — это не ?чёрный ящик?, куда засыпал руду и получил порошок. Это динамичная система, требующая постоянного внимания, балансировки и, что важно, уважения к физике процесса. Опыт, вроде того, что накоплен в компаниях, плотно работающих с сырьём, как ООО Шаньдун Цянь Шэн (они, к слову, объединяют и управленческие, и технические кадры под одной крышей), бесценен. Главный вывод прост: успех определяется не выбором самой дорогой модели, а тем, насколько глубоко ты погружён в детали её работы со своей конкретной рудой. Всё остальное — от лукавого.