Большинство горных пород и материалов, применяемых для производства огнеупоров, поступает в виде крупных кусков, которые подвергаются двухкратному, а иногда и трехкратному измельчению. Для грубого измельчения твердых пород и материалов — кварцита, магнезита, шамота, хромита — применяют щековые дробилки.
Из большого количества конструкций щековых дробилок почти повсеместное распространение получила дробилка с простым качанием щеки.
Такая дробилка дает продукт со степенью дробления 5-6. Так как ось подвеса подвижной щеки помещается у входного зева и наибольший размах щека имеет у выходной щели, то измельченный материал выходит в виде неоднородных по величине кусков.
Максимальный размер кусков материала, который может быть допущен после грубого измельчения, зависит от прочности материала, конструкции и мощности машины, применяемой для мелкого измельчения. С целью получения высокой производительности помольных машин после грубого измельчения стремятся иметь материал в кусках не крупнее 50-60 мм. Для мелкого измельчения шамота наибольшее применение имеет шаровая мельница непрерывного действия с периферийной разгрузкой.
Загрузочное отверстие у такой шаровой мельницы находится в одном из торцовых дисков. Размолотый в мельнице материал просеивается сквозь сита, установленные по образующей цилиндра мельницы.
Зерновой состав получаемого молотого материала зависит от величины отверстий в сетке и набора шаров. Чем больше мелких шаров, тем в большей степени мельница работает на истирание материала, и тем больше в конечном продукте содержание мелких фракций.
Максимальный диаметр шаров, загружаемых в шаровую мельницу, не превышает 120 мм, а минимальный — 40 мм; при износе более мелкие шары удаляют из мельницы. Максимальной производительности шаровая мельница достигает при заполнении ее шарами до 0,2-0,3 внутреннего объема барабана.
Радиальные броневые плиты, торцовые диски и шары готовят из углеродистой, марганцовистой или хромистой стали. Шары применяют кованые из углеродистой стали с содержанием углерода от 0,6 до 1,0%, или из хромистой стали с содержанием углерода 0,30-0,50%. Применение чугунных броневых плит, литых чугунных шаров ведет к значительному их износу и загрязнению молотых материалов частицами металла.
Для получения молотого шамота постоянного зернового состава должен быть установлен постоянный режим питания шаровой мельницы.
Наиболее совершенно он может быть осуществлен с помощью автоматов, регулирующих загрузку дробленого шамота в шаровую мельницу.
Для получения наиболее мелких фракций материалов величиной зерна 0,1 мм и мельче пользуются шаровыми одно-или двухкамерными трубомельницами, а также небольшими шаровыми мельницами периодического действия. Помимо шаровых мельниц для измельчения шамота и других крепких материалов, какими являются кварцевые породы и хромиты, применяют бегуны.
Дробящими частями бегунов являются стальные катки с бандажами из марганцовистой стали.
Вес катков у наиболее мощных бегунов достигает 7 т. Помольные бегуны обычно имеют вращающуюся чашу и катки, вращающиеся на горизонтальной оси. Часть чаши у периферии имеет отверстия, сквозь которые проваливается измельченный материал.
Измельчение материала на бегунах происходит благодаря раздавливанию материала под тяжестью катков и его истиранию.
Истирание совершается тем больше, чем шире каток и меньше радиус вращения его. Производительность бегунов зависит от механической прочности измельчаемого материала, веса катков, числа оборотов чаши, величины кусков поступающего материала и зернового состава получающегося продукта.
Броневые плиты чаши бегунов, так же как и бандажи катков, делают из марганцовистых сталей.
Если же пользоваться обычными углеродистыми сталями, то они истираются настолько сильно, что содержание железа в кварците повышается на 0,2- 0,3%,