Мельница POLYCOM фирмы KRUPP Polysius AG революция в области дробильного оборудования

Дробление относится к одному из самых энергоемких процессов в горной промышленности с чрезвычайно высоким износом техники. Специалисты фирмы KRUPP в результате многолетних исследований пришли к выводу, что значительная экономия электроэнергии достигается благодаря эффекту размола различного материала под высокой сдавливающей нагрузкой. Дробление одного хрупкого минерального зерна между двумя дробильными поверхностями означает дробление только этого зерна, в то время как дробление одного зерна между двумя другими зернами приводит к дроблению всех трех зерен. Основываясь на этом принципе, фирма KRUPP Polysius AG разработала мельницу валкового типа POLYCOM, в которой измельчение материала производится между двумя валками под действием высокого сдавливающего усилия.

Подача материала в мельницу производится через шахту, устанавливаемую над мельницей. Благодаря вращению валков, осуществляющегося в противоположных направлениях, материал втягивается в мельницу и под высоким давлением измельчается. Скорость вращения валков выбирается постоянной или регулируется.

Один из валков жестко закреплен, другой имеет свободный ход. Специальными исследованиями было установлено, что для обеспечения плавного потока втягивающегося материала и образования продукта измельчения при низком расходе энергии соотношение «длина-диаметр» у новых мельниц должно составлять 0.4-0.7. Валки устанавливаются с таким межосевым расстоянием, чтобы имелась возможность размещения сверхпрочных самоустанавливающихся роликоподшипников, имеющих двойные предохраняющие прокладки от проникновения пыли и маслопротечек. Подшипники находятся в передвижных кронштейнах. Кронштейны жесткого валка прикреплены к раме мельницы.

Необходимое сдавливающее усилие в несколько тысяч килоньютонов достигается за счет подачи валка со свободным ходом, обеспечиваемое с помощью гидравлических цилиндров, воздействующих на передвижные кронштейны. Величина подачи может изменяться в течение производственного процесса в зависимости от меняющихся свойств измельчаемого материала. Направляющие рельсы, по которым перемещаются кронштейны, позволяют избежать перекос валкового блока относительно гидроцилиндра. Валковые блоки взаимозаменяемы. Соприкосновение валков предотвращается благодаря ограничителю.

Размолочные валки изготавливаются с бандажами или сегментированной наплавкой из отбеленного чугуна. Образующийся в результате износа искаженный профиль валков при необходимости может быть выравнен благодаря периодическому обтачиванию. При этом демонтаж валков не требуется.

Валки синхронно приводятся в движение с помощью планетарного редукторного механизма двигателями постоянного тока. Двигатели легко демонтируются благодаря легко-разъемному соединению. В небольших агрегатах до 300 кВт используется клиноременный привод, в более крупных агрегатах – привод через карданный вал. Предохранительная муфта защищает мельницу от повреждений инородными предметами.

Гидравлический агрегат может быть интегрирован в мельницу или установлен отдельно от нее с защитой от пыли. Гидравлическая система состоит из следующих основных узлов:

  • системы снабжения маслом с помощью насоса высокого давления и фильтрующего узла;
  • системы крепления с продольными гидроцилиндрами и поршневыми накопителями;
  • газовой системы для создания предварительного давления для поршневых накопителей;
  • гидравлики обратного хода для разъема мельницы;
  • системы измерения хода цилиндров и давления.

Для длительной непрерывной эксплуатации все компоненты мельницы POLYCOM сконструированы с большим запасом прочности. Рама мельницы представляет сварную стальную конструкцию. Дополнительные агрегаты облегчают смену валков или сегментов и гарантируют после профилактических мероприятий быстрый ввод мельницы в эксплуатацию.

Фирмой KRUPP Polysius AG выпускается производственная серия мельниц POLYCOM из 9 базисных моделей, рассчитанных на различную производительность – от небольшой до несколько сот тонн в час. По заказу возможна поставка мельниц любой производительности. Измельчаемый материал может быть любой влажности. Исходная кусковатость загружаемого материала для крупных мельниц может превышать 100 мм. Материал может измельчаться до зерен размером до 20 мм, а мелкая фракция с величиной зерна до 0.04 мм и меньше.

Отличительными признаками мельниц POLYCOM являются:

  • надежная конструкция;
  • использование современных конструкционных материалов и компонентов;
  • высокая безопасность эксплуатации;
  • низкие энергозатраты;
  • низкие экономические расходы.

Значительная экономия электроэнергии в новых мельницах (до 50% по сравнению с обычными мельницами) достигается благодаря принципу размола материала под высокой сдавливающей нагрузкой. Если в шаровой мельнице материал измельчается под действием сдавливающих и срезающих усилий, то в мельнице POLYCOM материал подвергается в основном сдавливанию. Результатом является сокращение размера зерна измельченного продукта при значительном образовании мелких частиц и трещин на больших зернах. Возникающие микротрещины способствуют лучшей переработке размолотого материала в последующем обогатительном процессе. Степень размола материала в мельницах POLYCOM уже на первой ступени гораздо выше, чем у валковых дробилок.

Мельница POLYCOM может использоваться на стадии предварительного дробления в поточной схеме или для окончательного дробления в цикличном процессе. Возможна также комбинация обоих процессов.

Производственные данные показывают, что производительность процесса измельчения может быть повышена в два раза за счет применения мельниц высокого давления POLYCOM, причем наибольшее энергосбережение достигается при самостоятельной их эксплуатации без последующего использования мельниц традиционных систем. Износ поверхностного слоя дробильных валков в мельнице POLYCOM в 50-70 раз ниже, чем износ размолочных поверхностей в шаровой мельнице. Все это приводит к экономии занимаемой под мельницы пощади и к упрощению и  сокращению работ по обслуживанию и ремонту мельничного оборудования, требующих больших затрат.

За четыре года после появления мельниц POLYCOM на мировом рынке фирма KRUPP Polysius AG получила заказы на 100 подобных установок. Мельницы POLYCOM применяются сегодня во всем мире для измельчения руд и минералов, угля, цементного сырья и клинкера, металлургического шлака.

Для оптимального изготовления мельницы POLYCOM могут быть проведены пробные размолы в исследовательском центре KRUPP Polysius AG для определения таких свойств материала как: способность к размолу, параметры сушки, износа и измельчения под высокой нагрузкой. 

Журнал "Горная Промышленность" №4 1996, стр.20