Мельница, машина для измельчения различных материалов. От дробилок Мельница отличаются более тонким помолом материала (до частиц размерами мельче 5 мм). В зависимости от формы и вида рабочего органа и скорости его движения Мельница можно условно подразделить на пять групп (табл.).
Классификация мельниц
валковые, кольцевые (рис. 1, в), фрикционно-шаровые, бегуны (рис. 1, г)
Пальцевые (дезинтеграторы) (рис. 1, е)
Для сухого измельчения мягких и средней твёрдости материалов (углей, цементного сырья, фосфоритов, графита, серы, талька, минеральных красок) применяются Мельница со средними скоростями движения рабочих органов — среднеходные. Используются среднеходные Мельница: роликовые, валковые, кольцевые, фрикционно-шаровые, бегуны. Основные патенты на среднеходные Мельница разных типов относятся к 60—90-м гг. 19 в. Роликовая Мельница изобретена Шранцем в Германии в 1870. Роликовая среднеходная Мельница (рис. 3) состоит из герметичного корпуса и вращающегося в нём горизонтального мелющего кольца, к которому прижаты пружинами два ролика диаметром до 1200 мм. Исходный материал подаётся на мелющее кольцо и при его вращении раздавливается роликами. Мельница работает в замкнутом цикле с воздушным классификатором, расположенным непосредственно над ней; циркуляция воздуха создаётся вентилятором. Крупность исходного материала для роликовых Мельница чаще всего до 20 мм; в отдельных случаях до 50 мм. Крупность продукта 10—20% остатка на сите с отверстиями 0,088 мм. В производстве керамики и огнеупоров для измельчения полевого шпата, доломита и др. применяют бегуны (рис. 4). В них материал раздавливается и истирается между цилиндрической поверхностью катков и плоским днищем чаши. Размеры катков (диаметр и длина) до 1,8 и 0,8 м. Бегуны (чилийские Мельница) ведут начало от «арастры», применявшейся на древних разработках золота в Мексике (по мощенному камнем дну круглой чаши конным приводом волочились тяжёлые валуны). Основные патенты на современные бегуны выданы в 50-х гг. 19 в.
Для приготовления пылевидного топлива из мягких углей, сланца, торфа применяются молотковые (шахтные) Мельница (рис. 5). В кожухе вращается ротор с закрепленными на нём шарнирно или наглухо молотками — билами. Исходный материал подаётся на ротор и измельчается ударами бил. В Мельница подаётся горячий воздух и одновременно с измельчением происходит сушка топлива. Измельченный и подсушенный материал выносится в шахту, из которой мелкие готовые частицы потоком воздуха подаются в топку, а крупные падают на ротор и доизмельчаются. Шахтные Мельница — быстроходные машины, линейная скорость на конце била до 65 м/сек. Размеры ротора (диаметр и длина) до 1,6 и 2 л. Топливо, подаваемое в шахтные Мельница, предварительно дробится мельче 15 мм; продукт — пыль грубого помола, остаток на сите с отверстиями 0,088 мм составляет 30—60%. Шахтные Мельница применяются с 1925, хотя патент на ударную крестовую Мельница с закрепленными билами выдан в Великобритании Х. Кариеру в 1875.
Для измельчения мягких материалов (уголь, сухая глина) применяются ударные пальцевые Мельница — дезинтеграторы . Для измельчения материалов средней твёрдости от 2 до 0,06 мм и мельче при малой производительности применяют вибрационные Мельница (рис. 6). Барабан Мельница, заполненный шарами на 80% объёма, установлен на пружинах. Под действием механического вибратора (вращающийся неуравновешенный груз — дебаланс) барабан совершает частые (до 3000 в 1 мин)круговые колебания малого радиуса (3—5 мм). Материал, загружаемый в барабан, измельчается шарами при их частых соударениях в колеблющейся массе. Объём барабана вибрационных Мельница не превышает 1000 л, производительность невелика. Первые вибрационные Мельница появились в 1930-х гг.
Для очень тонкого измельчения до размера зёрен 0,001—0,05 мм применяются струйные Мельница (рис. 7). Измельчаемый материал подаётся во встречно расположенные на одной оси эжекторы, к которым подводится сжатый воздух под давлением 0,4—0,8 Мн/м2 (40—80 кгс/см2), перегретый пар или горячие газы — продукты сгорания. Через разгонные трубки материал с огромной скоростью (до 500 м/сек) поступает в помольную камеру. Частицы материала, летящие одна навстречу другой, соударяются и разрушаются; измельченный материал отсасывается из камеры в классификатор, откуда крупный продукт вновь поступает в эжекторы. Идея использования струи сжатого газа для сообщения скорости куску при дроблении запатентована в 1880, но разработка струйных Мельница начата в 1925.
Исследуются новые электрофизические способы измельчения токами высокой частоты, электроимпульсные, электрогидравлическим ударом и др. Однако для массового измельчения материалов, по-видимому, будут применяться барабанные Мельница больших размеров, в том числе Мельница самоизмельчения.
Лит.: Ромадин В. П., Пылеприготовление, Мельница — Л., 1953; Андреев С. Е., Зверевич В. В., Перов В. А., Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых, Мельница, 1966; Акунов В. И., Струйные мельницы, 2 изд., Мельница, 1967; Ильевич А. П., Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров, Мельница, 1968; Schubert Н., Aufbereitung fester mineralischer Rohstoffe, Bd 1, Lpz., 1968. см. также лит. при ст. Измельчение .
В. А. Перов.