Teollisuuden murskaus- ja jauhatusteknologian perusteellinen opas: rakenne, käyttö ja valintastrategia
Teollisuuden hiomalaitteiden ydinluokitus ja tekninen kehitys
Teolliset hiomalaitteet kattavat laajan valikoiman tyyppejä, ja sen ytimen jauhamismekanismi perustuu ensisijaisesti seuraavan neljän mekaanisen jännityksen yhteisvaikutukseen:
Vaikutus : Nopeasti liikkuvien komponenttien (kuten vasarat tai puhallustangot) käyttö materiaalien välittömään iskemiseen, mikä soveltuu hauraiden ja keskikovien materiaalien nopeaan murskaamiseen.
Leikkaus : Materiaalien repeytyminen kahden suhteellisen liikkuvan pinnan kitkan ja leikkaustoiminnan vuoksi, joita käytetään yleisesti kuituisissa tai erittäin sitkeissä materiaaleissa.
Puristus : Hitaan mutta massiivisen staattisen tai dynaamisen paineen kohdistaminen kahden kovan pinnan läpi materiaalien murskaamiseen, jota käytetään laajalti keskikovien ja kovien materiaalien karkeassa ja keskimurskauksessa.
Hankaus/hionta : Hyödynnetään hiomaväliaineita (kuten teräspalloja tai keraamisia palloja) tai liukukitka- ja leikkausvoimia, jotka syntyvät laitteen työpinnan ja materiaalin välillä, mikä on tärkein menetelmä erittäin hienon jauhamisen saavuttamiseksi.
Käytännön teollisissa sovelluksissa prosessivaatimusten perusteella jauhatusprosessi jaetaan tyypillisesti kuivahiontaan ja märkäjauhatukseen:
Kuivahionta : Materiaalin kosteuspitoisuus on yleensä säädettävä alle 1 % - 2 % ja materiaalin kuljetukseen ja luokitukseen käytetään ilmavirtausta. Sen etuna on, että tuote ei vaadi jälkikuivausprosesseja, joten se sopii materiaaleihin, jotka pelkäävät vettä, ovat alttiita hydratoitumisreaktioihin tai vaativat suoraan kuivajauhevalmiita tuotteita.
Märkähionta : Materiaali sekoitetaan veden tai muun nestemäisen väliaineen kanssa jauhatuslietteeksi. Märkäjauhatus välttää tehokkaasti pölyn saastumisen, ja nesteen apudispersion vaikutuksesta johtuen se voi usein saavuttaa hienomman lopullisen hiukkaskoon. Jauhatustehokkuus on yleensä korkeampi kuin kuivajauhatuksella, mutta seuraavat vedenpoistoprosessit, kuten suodatus ja kuivaus, on lisättävä.
Järjestelmäpiirin suunnittelu määrää myös tuotantolinjan kokonaishyötysuhteen. Vuonna an Avoimen piirin järjestelmä , materiaalista tulee lopputuote, kun se on kulkenut kerran jauhatuskammion läpi. Järjestelmän rakenne on yksinkertainen, mutta se on alttiina ylijauhatulle ja kuluttaa paljon energiaa. Sitä vastoin nykyaikaiset työpajat ottavat enimmäkseen a Suljetun piirin järjestelmä . Jauhettu materiaali kulkee tehokkaan ilmaluokittimen tai seulontalaitteiston läpi ja karkeat hiukkaset (rejektit), jotka eivät täytä hiukkaskokovaatimuksia, lähetetään takaisin jauhatuskammioon toissijaista jauhatusta varten. Tämä muotoilu estää laadukasta hienojauhetta jäämästä kammioon ja absorboimasta energiaa, mikä parantaa merkittävästi koko linjan käsittelytehoa.
Seuraavassa taulukossa on vertailtava keskeisiä toimintaparametreja ja teknisiä rajoja kuivan ja märkän, avoimen ja suljetun piirin järjestelmien välillä:
| Prosessiparametri/ilmaisin | Suljetun piirin kuivahiontajärjestelmä | Märkäsuljetun piirin hiontajärjestelmä |
|---|---|---|
| Sovellettava ruokintakosteuspitoisuus | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 1,5 % (esikuivaus vaaditaan, jos se ylitetään) | Ei tiukkaa rajoitusta (tyypillisesti 40–70 % lietteen kiintoainepitoisuudeksi) |
| Tyypillinen syötteen koon raja | Enintään 25 mm | Enintään 30 mm |
| Lopputuotteen hienous (D97) | 5 mikronia - 150 mikronia | 2 mikronia - 74 mikronia |
| Yksikön energiankulutuksen vertailu (kWh/t) | Perustason energiankulutus (lisää luokittimen ilmamäärän myötä) | Noin 20–30 % alhaisempi kuin saman hienouden kuivajärjestelmät |
| Pääluokituslaitteet | Jauheerotin / ilmaturbiinin luokitin | Hydrosykloni / korkeataajuinen värisevä näyttö |
| Työpajaympäristö ja tuki | Vaatii suuritehoisia pulssipölynkerääjiä ja räjähdyssuojattuja toimenpiteitä | Vaatii lietepumppuja, putkistoja ja myöhempiä vedenpoisto-/suodatinpuristusjärjestelmiä |
Keskeisten hiontatekniikoiden syvä purkaminen ja moniulotteinen vertailu
Kuulamyllymurskainsovellus keskikoville ja erittäin koville materiaaleille
Klassisena raskaan kaluston laitteistona teollisen hienonnuksen alalla Pallamyllymurskain ensisijaisesti ajaa sisäisiä hiomavälineitä (teräspalloja tai keraamisia palloja) ylöspäin sylinterin pyörimisen kautta. Kun hiomaväliaine saavuttaa tietyn korkeuden, se tuottaa kaskadi- tai kaihiliikettä painovoiman vaikutuksesta, mikä aiheuttaa voimakkaan iskun ja hankauksen sylinterin pohjassa olevaan materiaaliin.
Varsinaisessa käytössä sylinterin pyörimisnopeus on hiontatehokkuuden määräävä ydinmuuttuja. Kriittinen nopeus tarkoittaa rajanopeutta, jolla teräspallot alkavat pyöriä sylinterin seinämän kanssa eivätkä enää putoa. Käytännön teollisessa tuotannossa työnopeus asetetaan yleensä 70-80 %:iin kriittisestä nopeudesta sen varmistamiseksi, että teräspallot voivat muodostaa suurimman kaihiradan.
Pyörimisnopeuden lisäksi teräskuulien lajittelu (suurten ja pienten pallojen suhteellinen yhdistelmä) vaikuttaa suoraan kosketuspintaan ja törmäysenergian jakautumiseen. Isoilla palloilla murskataan suuria materiaalipaloja, kun taas pienet pallot täyttävät raot ja tarjoavat hienon jauhamisen. Yhdessä käytettävien sylinterivuorausten muoto (kuten aalto- tai porrasvuoraukset) auttaa nostamaan teräspalloja ja estämään vakavan liukumisen teräskuulien ja vuorausten välillä, mikä optimoi energiansyötön tehokkuuden.
Hammer Mill Hiomakone / Teollinen vasaramylly Grinder
Hauraille tai kuituisille materiaaleille, joilla on keskikovuus tai alhaisemmat ja korkeat kapasiteetin vaatimukset, Hammer Mill Grinder tarjoaa erittäin korkean aikatehokkuuden. Sen ydinrakenne koostuu nopeasti pyörivästä roottorista, roottoriin ripustetuista vasaroista, ympäröivistä katkaisulevyistä ja pohjaseulasta.
Kun materiaali tulee hiomakammioon, se saa ensin voimakkaan välittömän iskun vasaroista, jotka juoksevat jopa 60 m/s - 90 m/s nopeuksilla. Murskattu materiaali heitetään kohti ympäröiviä murtolevyjä ja hammastettuja vuorauksia roottorin keskipakovoiman alaisena toissijaista törmäystä ja jauhamista varten. Samanaikaisesti kapean kammion sisällä tapahtuu suurtaajuista itsehiontaa ja leikkausta.
Valmiin tuotteen hiukkaskoon hallinta perustuu pääasiassa alareunassa olevaan puolikehän muotoiseen seulaan. Vain silloin, kun materiaalin hiukkaskoko on pienempi kuin seulan verkon halkaisija, se voidaan purkaa seulan läpi järjestelmän alipaineen tai painovoiman alaisena. Korkean kosteuspitoisuuden omaaville tai tukkeutumiseen alttiille materiaaleille käytetään optimoitua ilmavirran apujärjestelmää tai seulatonta rakennetta, joka korvaa perinteisen mekaanisen seulonnan ilmaluokituksella.
Jauhehiomakone / Jauhemyllymylly
Mikronitason ultrahienoja jauheita käsiteltäessä yleisillä murskauslaitteilla on usein vaikeuksia murtaa hiukkaskoon pullonkaula. The Jauhehiomakone on automatisoitu integroitu järjestelmä, jossa yhdistyvät erittäin hieno jauhatus, pneumaattinen kuljetus, monivaiheinen luokittelu ja pulssien kerääminen.
Kun tämäntyyppiset laitteet käsittelevät epäorgaanisia mineraaleja (kuten kalsiumkarbonaattia, talkkijauhetta, kaoliinia) tai kemiallisia raaka-aineita, keskitytään välttämään "ylijauhatusta" ja saavuttamaan erittäin kapea hiukkaskokojakautuma (PSD). Erittäin tarkka turbiiniluokitin on usein konfiguroitu sisälle. Luokittelusiipipyörän nopea pyöriminen tuottaa vahvan keskipakovoiman; vain vaatimukset täyttävä mikrojauhe pääsee juoksupyörän rakojen kautta keräysjärjestelmään, kun taas karkea jauhe tukkeutuu ja putoaa takaisin jauhatusalueelle uudelleenkäsittelyä varten. Koska käsitellyt hiukkaset ovat erittäin hienojakoisia, järjestelmän kaikissa liitososissa käytetään tiukkoja alipainetiivistysmalleja pölyvuodon estämiseksi, ja antistaattisia ja pölyräjähdyssuojalaitteita ja -ohjelmistoja on laajalti varustettu.
Pystyhiomamylly
Laajamittaiseen käsittelyyn suurissa sementtitehtaissa, voimalaitosten rikinpoistossa ja ei-metallisissa mineraaleissa Pystysuora Hiomamylly on ensisijainen laite, jolla on alhainen energiankulutus ja suuri kantavuus. Se muuttaa perinteisen pyörivän rummun tai iskumurskaustilan ja ottaa käyttöön "materiaalikerroksen puristus" -periaatteen.
Materiaali putoaa pyörivän hiomapöydän keskelle keskisyöttöputken kautta. Keskipakovoima työntää materiaalia ulospäin tasaisesti, jolloin se kulkee hiomapöydän ja kartiomaisten hiomatelojen välisen hionta-alueen läpi. Hiomatelat saavat jatkuvan paineen korkeapaineisen hydrauliaseman avulla, joka vaikuttaa suoraan jatkuvasti liikkuvaan materiaalipetikerrokseen. Tämä puristusjännitystehokkuus on erittäin korkea, välttäen suoran metallikontaktin ja vähentäen merkittävästi teräksen kulutusta.
Lisäksi pystysuoran myllykammion sisäpuolen yläpuolelle on integroitu tehokas jauhevalitsin. Ulkopuolelta tuleva kuuma ilma puhaltaa suurella nopeudella ulos hiomapöydän ympärillä olevasta ilmarenkaasta nostaen ja kuivaten jauhettua materiaalia paikan päällä. Ilmavirta kuljettaa laadukkaan hienojauheen pois, kun taas karkea jauhe putoaa automaattisesti takaisin jauhatuspöydälle. Tämä hionnan, kuivauksen, luokittelun ja kuljetuksen neli-yhdessä-integraatio lyhentää prosessin kulkua.
Pysty vasaramylly
The Pystysuora Hammer Mill muuttaa perinteisen vaakasuuntaisen pyörivän akselin pystysuoraksi pääakseliksi. Tämä muotoilu tuo perustavanlaatuisia muutoksia yleiseen mekaaniseen rakenteeseen, painovoiman hyödyntämiseen ja lattiatilaan.
Materiaali putoaa pystysuunnassa ylhäältä ja liikkuu alaspäin painovoiman vaikutuksesta kulkien useiden nopeiden pyörivien vasaroiden kerrosten läpi, jotka on järjestetty porrastettuun kuvioon. Jokainen vasarakerros kohdistaa materiaaliin progressiivisen iskun ja leikkauksen. Pystysuuntainen rakenne mahdollistaa raskaiden hiukkasten, joita ei ole jauhettu riittävästi, jäädä luonnollisesti ylemmälle törmäysvyöhykkeelle, kun taas kevyet ja hienot hiukkaset, jotka on jauhettu, poistuvat nopeasti kammiosta alaspäin suuntautuvan ilmavirran mukana.
Painovoima-avusteisen purkauksen ansiosta pystysuora vasaramylly tuottaa harvoin pohjamateriaalin kertymistä tai seulan sokaisua. Se soveltuu erityisen hyvin prosessoinnin aikana kuumennettaessa helposti pehmenevien biomassaenergiamateriaalien, sokeria tai rasvaa sisältävien elintarvike-/rehuraaka-aineiden jalostukseen tai komposiittimetallien erotteluun tietyssä jätteen kierrätyksessä.
Viiden ydinhiomatekniikan toimintaparametrien ja suorituskyvyn moniulotteinen vertailu
| Tekninen avainindikaattori/mitta | Pallamyllymurskain | Industrial Hammer Mill | Jauhemyllymylly | Pystyhiomamylly | Pystysuora Hammer Mill |
|---|---|---|---|---|---|
| Päämurskausmekanismi | Kaihivaikutus, molemminpuolinen hankaus | Suurinopeuksinen pyörimisisku, leikkaus | Telahionta, puristus, leikkauskitka | Hydraulinen korkeapaineinen materiaalipetipuristus | Kaskadimainen pystyisku, painovoimaleikkaus |
| Soveltuva materiaali Mohsin kovuus | Pienempi tai yhtä suuri kuin 9 (erittäin korkea kovuus) | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 5 (keskikokoinen-matala kovuus, ei-hankaava) | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 7 (keskikokoinen kovuus, hauras) | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 7 (bulkkiteollisuuden keskikovuus) | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 4 (hauras, kuitumainen tai pehmeä) |
| Syötteen kokoalue | Enintään 25 mm (Depending on specifications) | 50 mm - 200 mm | 20 mm - 30 mm | 40 mm - 100 mm | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 50 mm |
| Purkauskokoalue (D97) | 45 mikronia - 200 mikronia | 0,5 mm - 5 mm (näytön kanssa) | 10 mikronia - 74 mikronia | 15 mikronia - 80 mikronia | 0,2 mm - 3 mm |
| Kattava järjestelmän energiankulutus | Korkea (energiaa kuluu pääasiassa nostovälineissä) | Keskinkertainen (nopea moottorin kulutus) | Keskikokoinen | Matala (materiaalikerroksen puristus, säästää noin 30 % sähköä) | Suhteellisen alhainen (painovoima-avusteisella purkauksella on pieni häviö) |
| Tyypillinen kuluvien osien vaihtojakso | Vuoraus: 12-24 kuukautta; Teräspallot: säännöllinen täyttö | Vasarat: 7-30 päivää (riippuu materiaalin hankaavuudesta) | Hiontarullat/renkaat: 3-6 kuukautta | Hiomatelan hihat: 6-12 kuukautta (käännettävissä) | Vasarat: 15-45 päivää |
| Prosessien integrointi ja ympäristö | Vaatii itsenäisen luokituksen ja pölyn talteenottojärjestelmän | Korkea järjestelmämelu, vaatii yleensä akustisen kotelon ja pölynkerääjän | Sisäänrakennettu luokitus järjestelmän sisällä, koko kone toimii alipaineen alaisena | Erittäin korkea, yksi kone yhdistää hionnan, kuivauksen ja luokittelun | Pieni jalanjälki, tasainen pystysuora purkaus, ei pohjan tukkeutumisilmiötä |
Kattavat jauhatusratkaisut raskaisiin teollisuusympäristöihin: Teollinen hiomamylly / hiomamyllykone
Fyysisten ominaisuuksien syvällinen analyysi tarkkaa vastaavuutta varten
Kun valitset a Hiomamyllykone , suunnittelutiimin on testattava tiukasti neljä materiaalin jäykkää indikaattoria:
Mohsin kovuus- ja hankausindeksi (Ai) : Jos materiaalit, joiden kovuus on suurempi kuin 5 (kuten graniitti, kvartsihiekka, rautamalmi), jos valitaan nopea iskulaite, se kuluttaa vasaroita tai puhallustankoja voimakkaasti muutamassa päivässä, jolloin metallin hävikkikustannukset eivät ole hyväksyttäviä. Tämän tyyppistä materiaalia tulee ensisijaisesti harkita laitteissa, jotka käyttävät materiaalikerroksen puristusmekanismia tai hidasnopeista kaihihiontamekanismia.
Kattava kosteuspitoisuus : Kun materiaalin kosteuspitoisuus ylittää 2–5 %, hieno jauhe kiinnittyy helposti seulaan, vuorauksiin tai luokittimen siipipyöriin aiheuttaen näytön sokaisua tai materiaalin kerääntymistä. Tällä hetkellä prosessissa on valittava pystysuora mylly, jossa on kuumailmalähde, tai asennettava teollisuuskuivausrumpu etupäähän.
Hauraus ja sitkeys : Hauraat materiaalit (kuten kivihiililohkot, kalkkikivi) murtuvat helposti osuessaan, joten ne soveltuvat tehokkaaseen nopeatempoiseen murskaamiseen; kun taas materiaalien, joilla on suuri sitkeys tai kuituominaisuudet (kuten muovit, tietyt metalliseosjätteet, biomassa) on käytettävä jauhatuskammiota, jossa on suhteellisia leikkaus- tai voimakkaita leikkausvoimia.
Monivaiheinen murskaus- ja jauhatusvirtaussuunnittelu
Tuotannon hyötyjen maksimoimiseksi nykyaikainen teollisuus noudattaa yleensä perusperiaatetta "enemmän murskaamista ja vähemmän jauhamista". Yksittäisen jauhatuslaitteiston syöttöhiukkaskoolla on yleensä tieteellinen yläraja. Jos karkeita ja suuria materiaaleja syötetään suoraan, se aiheuttaa äkillisen hypyn järjestelmän energiankulutuksessa ja paikallisia iskuvaurioita vuorauksiin. Tavallinen täydellinen linjakokoonpano on yleensä jaettu kolmeen jatkuvaan vaiheeseen:
Vaihe yksi (etupään karkea murskaus ja keskimurskaus) : Suuren leukamurskaimen tai kartiomurskaimen käyttö pienentää nopeasti kaivoksesta tai raaka-ainepajasta kuljetettavat suuret materiaalipalat (enintään 500 mm) enintään 35 mm:iin.
Vaihe 2 (ytimen hiontakäsittely) : Keskikokoinen murskattu materiaali syötetään tasaisesti Teollinen hiomatehdas kammioon muuttuvataajuisen syöttölaitteen kautta. Tässä mekaanisen energian keskittyneen vaikutuksen alaisena materiaali suorittaa laadullisen muutoksen "palasta" "jauheeksi", ja hiukkaskoko putoaa suoraan mikronitasolle.
Kolmas vaihe (korkean hyötysuhteen suljetun piirin luokitus) : Jauhettu sekoitettu jauhe lähetetään erittäin tarkkaan jauheerottimeen ilmavirran tai mekaanisen hissin kautta. Luokittelujärjestelmä irrottaa karkeat hiukkaset (hylkivät) paikan päällä ja palaa jauhatuskammioon, kun taas hyväksytty hieno jauhe menee jauheenkerääjään pakkaamista varten tai loppusiiloon.
Nykyaikainen vaihteiston ja automaation ohjauksen työpajasovellus (PLC/DCS)
Nykyaikaisten teollisten hiomajärjestelmien virtalähde on yleensä suuritehoinen päämoottori, jonka teho vaihtelee sadoista tuhansiin kilowatteihin. Järjestelmä ottaa käyttöön VFD (Variable Frequency Drive) -tekniikan ja pehmeän käynnistyksen tekniikat, jotka voivat vähentää tehokkaasti verkkoon kohdistuvaa vaikutusta käynnistyksen aikana ja mahdollistaa jauhamisnopeuden säätämisen materiaalin kovuuden mukaan.
Samanaikaisesti koko tuotantolinja ottaa käyttöön automaation ohjausjärjestelmän (kuten kenttäväyläpohjaisen PLC- tai DCS-järjestelmän). Järjestelmä saavuttaa reaaliaikaisen lukituksen ohjauksen päämoottorin virran, järjestelmän alipaineen, laakerin tärinän ja syöttönopeuden suhteen laitteen avainkohtiin sijoitettujen antureiden kautta. Esimerkiksi kun jauhatuskammiossa on liikaa materiaalia, ohjausjärjestelmä vähentää automaattisesti etusyöttimen taajuutta havaitsemalla epänormaalit vaihtelut päämoottorin virrassa tai äkilliset muutokset kammion paineessa, saavuttaen itsesäädön ja suojauksen miehittämättömässä työpajassa.
Ydinkomponenttien elinikäinen hallinta ja teollisten hiomajärjestelmien päivittäinen huolto
Kulutuskestävien osien kulumismekanismi ja materiaalioptimointi
Eri mekanismeilla varustettujen hiomalaitteiden ytimen kulutusosat kestävät täysin erilaisia mekaanisia rasituksia, mikä edellyttää erityisten kulutusta kestävien metalliseosten kohdennettua valintaa:
Runsaasti mangaanipitoista terästä (kuten Mn13, Mn13Cr2) : Käytetään laajasti kuulamyllyssä. Tällä materiaalilla on erinomaiset kovettumisominaisuudet. Vahvan materiaalin iskun ja puristusjännityksen alaisena sen pinnan kovuus voi nousta nopeasti alkuperäisestä HB200:sta HB500:n yläpuolelle, samalla kun matriisi säilyttää edelleen erittäin korkean sitkeyden, mikä ratkaisee täydellisesti murtumisongelman iskunkestävissä ympäristöissä.
Runsaasti kromia sisältävä valurauta (kuten KmTBCr20Mo, KmTBCr26) : Käytetään yleisesti nopeiden vasaramyllyjen vasaroissa ja Raymond-myllyjen teloissa. Runsaasti kromia sisältävä valurauta sisältää suuren määrän eutektisia karbideja, joiden mikrokovuus on erittäin korkea. Se kestää erinomaisesti pintaa raapuvien materiaalien aiheuttamaa hankauskulumista, mutta se on suhteellisen hauras eikä sen pitäisi kestää jatkuvaa erittäin voimakasta iskua.
Kulutusta kestävät keraamiset materiaalit (kuten alumiinioksidi, zirkoniumoksidi, piikarbidi) : Kemiallisten, farmaseuttisten ja elektroniikkalaatuisten jauheiden ultrahienossa jauhamisessa, jotta vältetään tuotteen metalli-rautaionikontaminaatio, laitteiston yleinen vuoraus, luokitussiipipyörät ja jauhatusvälineet (mikropallot) valitaan yleensä erikoiskeramiikasta.
Päälaakerien voitelujärjestelmien koko elinkaaren hallinta
Suurten teollisten hiomalaitteiden käyttökuormitus on erittäin korkea, ja sen päälaakerien, vähennysten ja vaihteiston osien voitelu on laitteiden toiminnan "elinehto".
Pakotettu ohut öljykiertoinen voitelu : Raskaat laitteet käyttävät yleensä kaksipumppuista vastavirtausohutöljyvoiteluasemaa, joka ei ainoastaan tarjoa jatkuvan paineen voiteluöljykalvoa laakereille, vaan myös kuljettaa hiontaprosessin aikana syntyneen korkean lämpötilan lämmön takaisin jäähdyttimeen, jotta se häviää keskeytymättömän kierron kautta.
Ennakoiva huolto : Asentamalla kaksiakseliset tärinäanturit ja PT100 lämpötila-anturit tärkeimpiin päälaakereihin, niiden toimintaratoja seurataan jatkuvasti. Kun laakeri kokee epänormaalin lämpötilan nousun tai tyypillisiä korkeataajuisia huippuja tärinäspektrissä sisäisen pistesyöpymisen tai halkeilun vuoksi, DCS-järjestelmä lähettää välittömästi monivaiheisia hälytyksiä, jotka ohjaavat huoltohenkilöstöä suorittamaan tarkat vaihdot suunniteltujen seisokkien aikana, välttäen katastrofaaliset mekaaniset onnettomuudet.
Ympäristön turvallisuus: pölyräjähdysten ehkäisy ja melunhallinta
Ympäristönsuojelu ja työterveysvaatimusten noudattaminen jauhepajoissa ovat tehtaille jäykkiä punaisia linjoja:
Räjähdyssuojattu muotoilu : Hiilijauhetta, rikkiä, tiettyjä metallijauheita tai orgaanisia materiaaleja kuivattaessa, jauheen massiivinen ominaispinta-ala voi aiheuttaa pölyräjähdyksen helposti, kun järjestelmän sisällä syntyy paikallinen staattinen kipinä tai iskukipinä ulkoisista kovista vieraista aineista. Koko linjajärjestelmä on aina pidettävä tiukan alipaineen (-200 Pa - -500 Pa) alla pölyvuodon poistamiseksi; yksisuuntaiset räjähdysaukot ja eristysventtiilit on asennettava putkilinjan tärkeimpiin solmukohtiin.
Melunhallinta : Kuulamyllyjen ja vasaramyllyjen toimintamelu on usein jopa 95 dB(A) - 110 dB(A). Nykyaikaiset tehtaat sen lisäksi, että ne asentavat kuluvien osien liitospinnoille tärinää vaimentavat kumityynyt, eristävät yleensä koko koneen itsenäisesti erillisessä suljetussa äänieristetyssä huoneessa, jossa on kaksikerroksisia akustisia vaimentavia materiaaleja, ja sijoittavat keskusvalvontahuoneen pitkän matkan ulkopuolelle varmistaakseen, että toimintaympäristö täyttää teollisuuden terveysstjaardit.
Teollisuuden hienonnus- ja hiontateknologian UKK
Q1: Kuinka valita kuulamyllymurskaimen ja pystyhiomamyllyn välillä materiaalin Mohsin kovuuden perusteella?
Vastaa : Valintasuunnitelman perustana on tasapainottaminen hankausta materiaalia vastaan pitkäkestoisten kuluvien osien vaihtokustannukset (OPEX) tuotantolinjasta.
The Pallamyllymurskain kuuluu hidasnopeisiin raskaisiin laitteisiin, ja sen hienonnusmekanismi on putoavien teräskuulien tylppä isku ja keskinäinen hankaus. Käsiteltäessä erittäin kovia ja hankaavia materiaaleja, joiden Mohs-kovuus on välillä 6–9 (kuten kvartsi, kultamalmi, piidioksidihiekka), vaikka kuulamylly kuluttaa paljon energiaa, sen sisäiset paksut mangaaniteräsvuoraukset tai keraamiset vuoraukset kestävät voimakkaita jatkuvia iskuja ja kulutetut teräspallot voidaan säännöllisesti korvata syöttöjen sammuttamiseen suoraan ytimestä.
The Pystyhiomamylly ottaa käyttöön materiaalikerroksen puristusperiaatteen. Vaikka sen energiankäyttöaste on erittäin korkea, jos materiaalin Mohs-kovuus ylittää 7 ja hankausindeksi (Ai) on liian korkea, suuren kovuuden hiukkaset aiheuttavat erittäin vakavia naarmuja ja halkeilua pyörivien hiomatelan holkkien ja hiomapöydän vuorausten pinnoille korkeassa paineessa. Kun rullaholkit ovat voimakkaasti kuluneet, kone on pysäytettävä ja käytettävä erityistä hydraulilaitetta niiden kääntämiseen tai nostamiseen ja vaihtamiseen kokonaisuutena, mikä lisää merkittävästi seisokkikustannuksia ja kuluvien osien käsittelykustannuksia.
Valinnan johtopäätös : Yleensä bulkkimateriaaleille, joiden Mohs-kovuus on pienempi tai yhtä suuri kuin 6,5 ja joiden tuotantovaatimukset ovat suuret (kuten sementin raakajauho, kalkkikivi, voimalaitoksen rikinpoistokipsi), Pystyhiomamylly on parempi pyrkiä alhaiseen energiankulutukseen; kun taas korkeakovien ei-metallisten mineraalien tai metallikaivoksen syväkäsittelyn Mohs-kovuus on suurempi kuin 7, Pallamyllymurskain on edullinen.
Kysymys 2: Kuinka teollinen vasaramyllyhiomakone voi tehokkaasti vähentää seulan tukkeutumista ja ylihionta-ilmiöitä suuren nopeuden käytön aikana?
Vastaa : Tukkeutumisen ja ylihionnan ratkaiseminen (jossa materiaali jauhetaan liiaksi hyödyttömäksi hienoksi jauheeksi, mikä johtaa tehottoman energiankulutuksen kasvuun) vaatii aloittamista kahdesta ulottuvuudesta: virtauskentän suunnittelu and mekaaninen parametrien säätö .
Esittelyssä järjestelmän alipaineinen apuilma : Pelkästään roottorin keskipakovoiman purkautuessa, hieno jauhe on altis sähköstaattiseen adsorptioon seulan pintaan tai "suulakkeen tarttumiseen" materiaalin sisältämän vähäisen kosteuden vuoksi. Asennat suuritehoisen pulssipölynpoiston aiheuttaman vetotuulettimen purkauspäähän Teollinen vasaramyllymylly luo suuren nopeuden alipainevirtauskentän jauhatuskammion sisään. Jo hyväksytty hieno jauhe vedetään välittömästi seulan reikien läpi ilmavirran voimakkaan vastuksen alaisena, jolloin vältetään jääminen kammioon vastaanottamaan vasaroiden toissijaisia iskuja, mikä eliminoi liiallisen jauhamisen.
Dynaaminen materiaalin kosteudenhallinta : Rehun kosteus on tärkein tukkeutumisen kannustin. Teollisessa käsittelyssä rehun kosteuspitoisuutta on valvottava tiukasti alle 12 %:iin. Jos materiaali on luonnostaan tahmeaa, on harkittava mekaanisen seulan poistamista alapuolen kehältä ja vaihtamista "seulattomaan iskumyllyyn" luotaen täysin yläosaan integroidun ilmaluokittimen siipipyörän pyörimisnopeuteen valmiin tuotteen hiukkaskoon ohjaamiseksi.
Arviointiparametrien optimointi : Tarkista ja säädä säännöllisesti vasaroiden ja seulan välinen välys (yleensä 4–8 mm). Jos välys on liian suuri, materiaali pyörii kammiossa pitkään, mikä aiheuttaa helposti ylihiontaa; jos välys on liian pieni, materiaali puristuu voimakkaasti, mikä aiheuttaa helposti näytön sokaisua.
K3: Kun valmistetaan erittäin hienoa jauhetta, kuinka jauhehiomakone tasapainottaa kapasiteetin hiukkaskokojakauman vakauden kanssa (D50/D97)?
Vastaa : "Kapasiteetti" ja "hiukkaskoon säätö" hienojauhekäsittelyssä ovat luonnollisesti vastakkaisessa suhteessa, ja niiden dynaaminen tasapaino määräytyy täysin ilmavirran suljetun kierron luokitusjärjestelmän tarkat toimintamuuttujat .
Luokittimen juoksupyörän nopeus ja muuttuva taajuuskytkentä : jauheen hiukkaskoon leikkauslinja, jonka on valmistanut Jauhehiomakone määräytyy pääasiassa sisäänrakennetun luokittimen (turbiinin luokittelusiipipyörän) lineaarisen nopeuden mukaan. Kun vaaditaan erittäin kapea partikkelikokojakauma (kuten D97 = 10 mikronia), siipipyörän nopeutta on lisättävä. Suuren pyörimisnopeuden synnyttämä voimakas keskipakovoima iskee laadukkaat hiukkaset sekä jotkin kelvolliset hiukkaset (hiukkasten välisen agglomeroitumisen vuoksi) takaisin jauhatusalueelle. Tällä hetkellä järjestelmän hylkäysmäärä kasvaa, ja pääkoneen nettokapasiteetti väistämättä kokee odotetun laskun.
Ilmamäärän ja materiaalin tilavuussuhteen dynaaminen lukitustaajuus (kaasu-kiintoainesuhde) : Hiukkaskoon stabiilisuuden säilyttämiseksi jauhatuskammion sisällä oleva kaasu-kiintoainesuhde on pidettävä vakiona. Jos syöttötilavuus äkillisesti hyppää, jauheen pitoisuus kammiossa nousee liian korkeaksi, mikä aiheuttaa luokitussiipipyörän paikallista ylikuormitusta ja jotkut karkeat hiukkaset luiskahtavat juoksupyörän rakojen kautta valmiiseen tuotteeseen, jolloin D97-indikaattori ylittää standardin. Siksi teollisuusautomaatiojärjestelmän on lukittava luokittimen päämoottorin virta ja taajuuden muunnosnopeus puhallinpellin aukkoon. Syöttönopeuden korkeataajuisella hienosäädöllä se varmistaa suurimman rajakapasiteetin tuoton edellyttäen, että valmiin tuotteen hiukkaskoon kapea jakauma täyttyy.
Kysymys 4: Mitä ainutlaatuisia etuja pystysuoralla vasaramyllyllä on huoltomukavuuden ja ydinkomponenttien kulumisen kannalta verrattuna vaakasuuntaisiin vasaramyllyihin?
Vastaa : Kun pääakselia on muutettu vaaka-asennosta pystysuoraan, se tuo paitsi tilarakenteeseen muutoksia, myös optimoi kokonaisvaltaisesti jännitystilan ja materiaalin liikeradan.
Painovoima-avusteinen epäsymmetrinen purkauskanava : Vaakavasaramyllyssä, koska painovoiman suunta on kohtisuorassa roottorin akseliin nähden, materiaalia kerääntyy helposti kammion pohjalle ja seulakannattimelle aiheuttaen paikallista keskittynyttä kulumista. Materiaalin juoksurata Pystysuora Hammer Mill on alaspäin suuntautuva kierremainen virtaviivaus ylhäältä alas. Painovoima ei ole enää vastus, vaan purkautumisen apuvoima. Jo pätevät hiukkaset liukuvat nopeasti alas ulospäin suuntautuvan työntövoiman ja painovoiman vaikutuksesta; kammioon ei kerry materiaalia ja koko koneen kuluminen on erittäin tasaista.
Ydinosien tasainen kuluminen ja sorvausikä : Vaakajyrsimen vasarat kuluvat usein kevyesti kiinteässä päässä ja voimakasta kulumista ripustetussa ulkopäässä (erilaisista keskipakoisnopeuksista johtuen). Pystyiskumyllyn monikerroksiset vasarat ovat jakautuneet pystytasolle ja materiaalin putoamisprosessin aikana jokaisen vasarakerroksen kosketustodennäköisyys ja kulumismuoto ovat tasaisempia.
Erittäin tehokas nopea huoltoliittymä : Pystysuoran yksiakselisen rakenteen käyttöönoton ansiosta koneen kotelo on yleensä suunniteltu "ovirakenteeksi", joka voi avautua suuressa kulmassa molemmilta puolilta. Huoltohenkilöstön ei tarvitse vaivalloisesti purkaa voimansiirtohihnoja tai yläkansia kuten perinteisissä vaakasuuntaisissa laitteissa; Heidän tarvitsee vain vetää sivuluukku auki kääntääkseen suoraan koko sarjan tai vaihtaakseen nopeasti pystysuoraan riippuvaan akseliin olevat tappiakselit mukavimmassa ergonomisessa asennossa, mikä vähentää yhden sammutuksen huoltoaikaa yli 50 %.
Viitekirjallisuus
Fuerstenau, M. C., & Han, K. N. (2003). *Mineraalien käsittelyn periaatteet*. Kaivos-, metallurgia- ja etsintäyhdistys.
Lynch, A. J. (2015). *Mineraalien käsittelyn suunnittelu ja toiminta: Johdanto*. Elsevier.
Austin, L. G., Klimpel, R. R. ja Luckie, P. T. (1984). *Koon pienentämisen prosessisuunnittelu: kuulajyrsintä*. AIME.
Rhodes, M. (2008). *Johdatus hiukkasteknologiaan*. John Wiley & Sons.
Wills, B. A. ja Finch, J. (2015). *Wills'in Mineral Processing Technology: Johdatus malminkäsittelyn ja mineraalien talteenoton käytännön näkökohtiin*. Butterworth-Heinemann.






