Снизить уровень затрат на проведение дополнительных процедур, предшествующих непосредственному процессу добычи полезных ископаемых - вот одна из основных задач, которую горнодобывающая промышленность пытается решить в настоящее время. Главное, чего хотят добиться в этом направлении – это смещение приоритетов, при котором дробление, оттеснив измельчение, займет главенствующее положение. Для этого требуется обеспечить поступление на мельницы, работающие в двухстадиальном цикле, соответствующего, мелкораздробленного сырья. Необходимо также вести усиленный контроль над качеством поступающего материала. В связи с этим, приходится прибегать к помощи совершенно других методов дробления, в частности, центробежно-ударного. Суть данного способа заключается в том, что дробление достигается за счет свободного удара о какую-либо преграду.
Центробежно-ударная дробилка впервые была использована немногим менее четверти века назад. Однако специалисты относятся к данному способу дробления довольно скептически. Виной всему - недолговечность подобного оборудования, а также несовершенство роторной системы дробилки, приводящей к ограничению режима скорости ее вращения. Плюс ко всему, существует проблема замены изношенных деталей дробилки. В результате, производители отдают предпочтение более привычным для них шаровым мельницам и конусным дробилкам. Следует отметить, однако, что измельчение горной породы при помощи свободного удара имеет и явные плюсы, к примеру, становятся гораздо заметнее полезные составляющие добываемой руды, а ее степень переизмельчения значительно понижается.
Попытки разработчиков усовершенствовать технику ударной дезинтеграции и создать совершенно новые дробильно-измельчительные механизмы длились не один год. К сожалению, все их усилия до сих пор оставались тщетными. Даже агрегаты, снабженные очень сложными демпферными узлами, не отличались особой прочностью, необходимой для воплощения в жизнь идеи использования свободного удара. Как оказалось, работы, связанные с созданием техники ударной дезинтеграции, основывались на использовании подшипникового опорного узла, и такой подход к решению проблемы был, явно, ошибочным.
Современная дробилка снабжена ротором, диаметр которого не превышает одного метра, и вращается он со скоростью около 60-70 м/с. Исходное сырье для дробилки имеет крупность менее 50-60 мм. Соответственно и использовать такой механизм можно только в строго ограниченных рамках, ведь измельчение до величины в 5 или 10 мм с его помощью не представляется возможным. Такая дробилка никогда не заменит конусную.
При конструировании центробежного механизма использовали принцип давно известной воздушной опоры. Конструкция получилась хоть и простая, но прочная и надежная, что позволило справиться со многими, казалось неразрешимыми до этого, вопросами.
В щель между двумя полусферами, из которых и состоит опора, закачивается воздух. В зависимости от внешнего воздействия происходит изменение направления оси вращения роторной части. Дисбаланс практически не ощущается, а скорость вращения и величина роторной системы могут быть самыми различными. Известен случай, когда диаметр ротора достигал десяти метров.
Появилась возможность увеличить крупность питания до минус 70 мм, а, порой, и до 110 мм (если предусмотрено двойное питание). Крупное питание способно повлечь за собой увеличение износа футеровки. Именно этот факт, а не дисбаланс системы, если он вдруг и возникает, накладывает некоторые ограничения на работу дробилки.
Центробежно-ударная мельница, в которой происходить помол материала до величины частиц в 40-50 мкм, была создана исключительно благодаря возможности воплотить на практике высокоскоростной режим работы механизма (около 100 м/с).
Подобный измельчитель не нуждается в массивной опоре, так как его корпус не испытывает вибрационного воздействия. Расход материала на изготовление измельчителя минимален, а его монтаж не представляет особых трудностей и может быть осуществлен на нужной отметке.
Сегодня существует огромное количество различных дробильно-измельчительных машин, использование которых может помочь решению множества проблем, царящих в горнодобывающем производстве.
Налажен выпуск мельниц и дробилок, величина роторов которых колеблется от 0,36 м до 2,5 м, а также допускается изменение скорости в пределах 40-100 м/с. Выработка измельчителей составляет от одной до 650-ти тонн в час, а их КИО, как минимум, равен 0,85. Детали, которые пришли в негодность в ходе эксплуатации измельчителя, меняются легко и быстро. Например, двое работников за час успеют заменить ускоритель.
Объединив классификатор и центробежно-ударную дробилку в единый комплекс, удалось получить исключительный механизм - центробежно-ударную мельницу. Крупность продуктов, полученных в результате помола в ней, может составлять около 40 мкм.