Мельница Аэрофол для сухого помола представляет собой усовершенствованный вид более ранней мельницы Хадсела. Подробное описание мельницы Аэрофол в ее современном виде можно найти в литературе по измельчению, опубликованной в последнее время.

Последние годы в цементной промышленности стали широко использовать мельницы самоизмельчения Аэрофол , называемые иногда мельницами без мелющих тел, хотя это и неточно. На сырьевом переделе их используют в двухстадийных схемах на первой стадии совмещенной сушки и грубого помола. Такие мельницы представляют короткий барабан большого диаметра > = 3,6—И м при D/L=2,5—4, торцовые днища которого имеют концентрические выступы треугольного профиля, причем барабан отфутерован плитами с подъемными ребрами и вращается с частотой, равной 60— 95% критической. При скоростях менее 80% критической преобладает каскадный режим и мельнида выдает более тонкий продукт при частотах 85—90% от критических преобладает водопадный режим и мельница выдает более грубый продукт. В мельницу подают сырьевой материал после первой стадии дробления с крупностью до 300—500 мм, причем мельница выдает продукт с тонкостью, характеризуемой 50—70% остатка на сите № 008, который выносится из мельницы газовоздушным потоком.

Основная технологическая особенность рудного самоизмельчения, отличающая этот процесс от измельчения в мельницах со стальной средой, — накапливание в мельнице кусков критического размера, т. е. кусков размерами от 25 до 75 мм, которые слишком малы, чтобы дробить другие куски, и слишком велики и прочны, чтобы быть раздробленными крупными кусками. Для борьбы с накапливанием критических кусков в мельнице рудного самоизмельчения приходится принимать специальные меры, которые усложняют работу фабрики. Самоизмельчение производится сухим способом в мельницах Аэрофол и мокрым — в мельницах Каскад .

Мокрый помол в цементной промышленности на некоторых предприятиях осуществляют селективно при помощи коротких мельниц, классификаторов и сгустителей для того, чтобы выделить из известняка нежелательные составные части. При нормальном производстве получается шлам, содержащий минимальное количество воды и частицы дисперсностью менее 100 мк даже при работе многокамерной мельницы в открытом цикле. Размеры коротких мельниц мокрого помола такие же, как и мельниц сухого помола. В последней конструкции многокамерной мельницы в камере грубого измельчения в качестве мелющих тел вместо шаров применены стержни для того, чтобы в камеру тонкого помола подавать материал без закрупнений. Новой областью применения, в которой шаровая мельница уже перестает соответствовать своему названию, является упомянутое выше самоизмельчение, которое все шире применяют при обработке руд (рис. 6). Большой диаметр мельниц обеспечивает требуемую для измельчения высоту падения, а длина мельниц составляет всего третью часть диаметра. Мельницы мокрого помола, работающие на предприятиях Америки и Швеции, имеют диаметр корпуса 7 лг, мощность привода 1000 кет и измельчают 70 т/ч таконитовой руды до тонины, характеризуемой проходом 90% материала через сито с отверстиями размером 200 мк. В таких агрегатах, работающих в замкнутом цикле с классификацией (например, в мельницах Аэрофол , производится сухое измельчение руд. В цементной промышленности в барабанах диаметром 3,2 м и длиной 9 м с использованием лишь небольшого количества гальки размалывается меловой шлам (цементное сырье). При добавлении воды находящаяся в барабане галька растирает мел и мягкие куски известняка. Вязкий меловой шлам непрерывно вытекает из трубы, а частицы гальки остаются в ней и удаляются из мельницы лишь постольку, поскольку с загружаемым материалом туда попадают новые камни.

При сверхкритических скоростях возможно в 2—3 раза превысить показатели мощности эталонной мельницы и производительность, достигаемые на применяемых в настоящее время мельницах без мелющих тел. Другими словами, одна правильно сконструированная мельница без мелющих тел, работающая при надлежащей сверхкритической скорости, будет производить такую же работу измельчения, как две или три обычные мельницы с разгрузкой через решетку, каскадные мельницы или мельницы типа Аэрофол эквивалентных размеров, работающие в обычных условиях.

На основании данных по обогащению обожженных руд, полученных институтом Механобрчермет за период 1957—1965 гг., можно предположить, что при измельчении исходной руды в мельницах типа Аэрофол, хорошей равномерности обжига частиц руды и степени восстановления FeO X 100 Fex0,43 = 95 — 110% можно получить из криворожских кварцитов концентрат с содержанием железа до 66% при извлечении железа около 80% от сырой руды.

Сделана ссылка на опыт самоизмельчения в Южной Африке. Эти мельницы используют в качестве мелющих тел отобранные куски руды необходимого размера для того, чтобы измельчить руду, раздробленную предварительно до размеров, подходящих для питания обычных барабанных мельниц. По рабочим характеристикам такой режим несколько отличается от работы обычных галечных мельниц. Сделана ссылка на мельницы Аэрофол в Мангуле. Эти мельницы получают исходный материал в виде несортированной руды, которая может подвергаться самоизмельчению. В этом случае применяют дополнительно стальные мелющие тела, так как иначе мельницы не могли бы полностью использовать мощность приводных двигателей. Добавка небольшого количества стальных шаров не всегда улучшает эффективность размола.

Одной из тенденций в технике тонкого измельчения в цементной промышленности является использование двухстадийного измельчения, включающего мельницу грубого измельчения (тонкого дробления) и трубную мельницу тонкого измельчения. Такая схема позволяет существенно повысить производительность установки в целом. В случае совмещения сушки с тонким дроблением в качестве мельницы-дробилки используют или короткие шаровые мельницы большого диаметра, или мельницы самоизмельчения типа Аэрофол .
Проводятся опыты по использованию для дробления клинкера мельниц без мелющих тел типа Аэрофол . Оценка показывает, что схема с мельницей Аэрофол по энергозатратам аналогичны схеме а (на рис. 67) и более высокие, чем у схемы б, в которых не используют топкое дробление клинкера. Все это говорит о том, что использование Аэрофола в двухступенчатых схемах вряд ли будет развиваться.

Мельницы типа Аэрофол (рис. 2, д) без мелющих тел. При вращении барабана 1 куски материала поднимаются на большую высоту (5—8 м) и, падая, по лотку 2 самоизмельчаются.

Возможность достижения значительных степеней измельчения без специальных мелющих тел (из материала с крупностью кусков 100—600 мм можно сразу получать продукт, содержащий до 60% частиц с размерами. Составляющими десятые доли миллиметра) при высокой производительности является основным достоинством мельниц Аэрофол . Недостатки этих мельниц сложность установки, большие затраты энергии на транспортировку и классификацию материала с помощью вентилятора. Кроме того, содержание влаги в исходном материале не должно превышать 3,5—4%.