Technológia priemyselného drvenia a brúsenia Hlboký sprievodca: Štruktúra, aplikácia a stratégia výberu
Klasifikácia jadra a technický vývoj priemyselných brúsnych zariadení
Priemyselné brúsne zariadenia zahŕňajú širokú škálu typov a ich hlavný mechanizmus drvenia je primárne založený na zloženom pôsobení nasledujúcich štyroch mechanických namáhaní:
Vplyv : Využívanie vysokorýchlostných pohyblivých komponentov (ako sú kladivá alebo fúkacie tyče) na okamžité zasiahnutie materiálov, čo je vhodné na rýchle drvenie krehkých a stredne tvrdých materiálov.
Strihanie : Trhanie materiálov v dôsledku nesúosového trenia a rezania dvoch relatívne pohyblivých povrchov, bežne používané pre vláknité alebo vysoko húževnaté materiály.
Kompresia : Použitie pomalého, ale masívneho statického alebo dynamického tlaku cez dva tvrdé povrchy na drvenie materiálov, široko používané pri hrubom a strednom drvení materiálov strednej až vysokej tvrdosti.
Odieranie/brúsenie : Využívanie brúsnych médií (ako sú oceľové guľôčky alebo keramické guľôčky) alebo klzné trenie a šmykové sily vznikajúce medzi pracovnou plochou zariadenia a materiálom, čo je hlavná metóda na dosiahnutie ultrajemného rozomletia.
V praktických priemyselných aplikáciách sa na základe procesných požiadaviek proces brúsenia zvyčajne delí na brúsenie za sucha a brúsenie za mokra:
Suché brúsenie : Obsah vlhkosti v materiáli je vo všeobecnosti potrebné kontrolovať pod 1 % až 2 % a na prepravu a klasifikáciu materiálu sa používa prúdenie vzduchu. Jeho výhodou je, že výrobok nevyžaduje následné procesy sušenia, vďaka čomu je vhodný pre materiály, ktoré sa obávajú vody, majú sklon k hydratačným reakciám alebo priamo vyžadujú suché práškové hotové výrobky.
Brúsenie za mokra : Materiál sa zmieša s vodou alebo iným tekutým médiom na kašu na mletie. Mokré brúsenie účinne zabraňuje znečisteniu prachom a vďaka pomocnému disperznému účinku kvapaliny môže často dosiahnuť jemnejšiu konečnú veľkosť častíc. Účinnosť mletia je vo všeobecnosti vyššia ako účinnosť mletia za sucha, ale je potrebné pridať následné odvodňovacie procesy, ako je filtrácia a sušenie.
Konštrukcia okruhu systému určuje aj celkovú efektivitu výrobnej linky. V an Systém s otvoreným okruhom materiál sa po jednom prechode mlecou komorou stáva hotovým výrobkom. Štruktúra systému je jednoduchá, ale je náchylná na prebrúsenie a má vysokú spotrebu energie. Naproti tomu moderné dielne väčšinou prijímajú a Systém uzavretého okruhu . Mletý materiál prechádza vysoko účinným vzduchovým triedičom alebo triediacim zariadením a hrubé častice (odpadky), ktoré nespĺňajú požiadavky na veľkosť častíc, sa posielajú späť do mlecej komory na sekundárne mletie. Tento dizajn zabraňuje tomu, aby kvalifikovaný jemný prášok zostal v komore a absorboval energiu, čo výrazne zlepšuje efektivitu spracovania celej linky.
Nasledujúca tabuľka ukazuje porovnanie kľúčových prevádzkových parametrov a technických hraníc medzi suchými a mokrými systémami s otvoreným a uzavretým okruhom:
| Procesný parameter / indikátor | Systém brúsenia so suchým uzavretým okruhom | Systém mokrého brúsenia s uzavretým okruhom |
|---|---|---|
| Použiteľný obsah vlhkosti pri kŕmení | Menej alebo rovné 1,5 % (v prípade prekročenia je potrebné predsušenie) | Žiadny prísny limit (zvyčajne nakonfigurovaný ako 40% až 70% obsah pevných látok v kaši) |
| Typická hranica veľkosti krmiva | Menšie alebo rovné 25 mm | Menšie alebo rovné 30 mm |
| Finálna rýdzosť produktu (D97) | 5 mikrónov - 150 mikrónov | 2 mikróny - 74 mikrónov |
| Porovnanie jednotkovej spotreby energie (kWh/t) | Základná spotreba energie (zvyšuje sa s objemom vzduchu v klasifikátore) | Približne o 20 % až 30 % nižšie ako suché systémy s rovnakou jemnosťou |
| Zariadenie hlavnej klasifikácie | Odlučovač prášku / triedič vzduchovej turbíny | Hydrocyklón / Vysokofrekvenčné vibračné sito |
| Prostredie a podpora workshopu | Vyžaduje vysokovýkonné pulzné zberače prachu a opatrenia proti výbuchu | Vyžaduje kalové čerpadlá, potrubia a následné odvodňovacie/filtračné systémy |
Hlboká demontáž a viacrozmerné porovnanie kľúčových technológií brúsenia
Aplikácia drviča s guľovým mlynom pre materiály so strednou až vysokou tvrdosťou
Ako klasické vysokovýkonné zariadenie v oblasti priemyselného drvenia je Drvič guľového mlyna primárne poháňa vnútorné mlecie médium (oceľové guľôčky alebo keramické guľôčky) nahor prostredníctvom otáčania valca. Keď mlecie médium dosiahne určitú výšku, vytvára kaskádový alebo kataraktový pohyb v dôsledku gravitácie, pričom dochádza k silnému nárazu a odieraniu materiálu na dne valca.
Počas skutočnej prevádzky je rýchlosť otáčania valca hlavnou premennou určujúcou účinnosť mletia. Kritická rýchlosť sa vzťahuje na hraničnú rýchlosť, pri ktorej sa oceľové guľôčky začnú otáčať so stenou valca a už neklesajú. V praktickej priemyselnej výrobe je pracovná rýchlosť vo všeobecnosti nastavená na 70 % až 80 % kritickej rýchlosti, aby sa zabezpečilo, že oceľové guľôčky môžu vytvoriť maximálnu trajektóriu katarakty.
Okrem rýchlosti otáčania ovplyvňuje triedenie oceľových guľôčok (proporcionálna kombinácia veľkých a malých guľôčok) priamo kontaktnú plochu a distribúciu energie nárazu. Veľké guľôčky sa používajú na drvenie veľkých kusov materiálu, zatiaľ čo malé guľôčky vyplnia medzery a zabezpečia jemné mletie. Tvar vložiek valcov použitých v spojení (ako sú vlnité vložky alebo schodové vložky) slúži na zdvíhanie oceľových guľôčok a zabránenie vážnemu skĺznutiu medzi oceľovými guľôčkami a vložkami, čím sa optimalizuje účinnosť vstupu energie.
Brúska s kladivovým mlynom / Priemyselná brúska s kladivom
Pre krehké alebo vláknité materiály so strednou tvrdosťou alebo s nižšími a vysokými požiadavkami na kapacitu je Brúska s kladivovým mlynom poskytuje extrémne vysokú časovú efektivitu. Jeho jadro pozostáva z vysokorýchlostného rotujúceho rotora, kladív zavesených na rotore, obklopujúcich lámacích dosiek a spodného sita.
Keď materiál vstúpi do mlecej komory, najprv dostane prudký okamžitý náraz od kladív, ktoré bežia rýchlosťou až 60 m/s až 90 m/s. Rozdrvený materiál je vrhaný smerom k okolitým nárazníkovým doskám a ozubeným vložkám pod odstredivou silou rotora na sekundárnu zrážku a rozomletie. Súčasne vo vnútri úzkej komory dochádza k vysokofrekvenčnému samobrúseniu a strihaniu.
Kontrola veľkosti častíc hotového výrobku sa spolieha hlavne na polobvodové sito v spodnej časti. Iba vtedy, keď je veľkosť častíc materiálu menšia ako priemer sita, môžu byť vypustené cez sito pod systémovým podtlakom alebo gravitáciou. Pre materiály s vysokým obsahom vlhkosti alebo materiály náchylné na upchávanie sa používa optimalizovaný pomocný systém prúdenia vzduchu alebo dizajn bez sita, ktorý nahrádza tradičné mechanické tienenie klasifikáciou vzduchu.
Prášková brúska / mlynček na prášok
Pri spracovaní ultrajemných práškov na úrovni mikrónov sa všeobecné drviace zariadenia často snažia prelomiť prekážku veľkosti častíc. The Prášková brúska je automatizovaný integrovaný systém, ktorý kombinuje ultrajemné mletie, pneumatickú dopravu, viacstupňovú klasifikáciu a zber impulzov.
Keď tento typ zariadenia spracováva anorganické minerály (ako je uhličitan vápenatý, práškový mastenec, kaolín) alebo chemické suroviny, dôraz sa kladie na zamedzenie „nadmerného mletia“ a dosiahnutie veľmi úzkej distribúcie veľkosti častíc (PSD). Vo vnútri je často nakonfigurovaný vysoko presný turbínový klasifikátor. Vysokorýchlostné otáčanie obežného kolesa klasifikácie vytvára silnú odstredivú silu; len mikroprášok, ktorý spĺňa špecifikácie, môže prejsť cez medzery obežného kolesa do zberného systému, zatiaľ čo hrubý prášok je zablokovaný a klesá späť do mlecej zóny na opätovné spracovanie. Pretože spracované častice sú extrémne jemné, na všetkých spojovacích častiach systému sa používajú prísne podtlakové tesnenia, aby sa zabránilo úniku prachu, a antistatický hardvér a softvér na ochranu proti výbuchu prachu sú široko vybavené.
Vertikálna brúska
Na veľkokapacitné spracovanie vo veľkých cementárňach, odsírenie elektrární a nekovových nerastov Vertikálne Brúska je preferované zariadenie vyznačujúce sa nízkou spotrebou energie a veľkou nosnosťou. Mení tradičný režim rotujúceho bubna alebo nárazového drvenia a prijíma princíp „stlačenia materiálového lôžka“.
Materiál padá na stred otočného brúsneho stola cez centrálne podávacie potrubie. Odstredivá sila tlačí materiál rovnomerne smerom von a spôsobuje, že prechádza cez oblasť brúsenia medzi brúsnym stolom a kužeľovými brúsnymi valcami. Brúsne valce sú opatrené konštantným prítlakom vysokotlakovou hydraulickou stanicou, pôsobiacou priamo na kontinuálne sa pohybujúcu vrstvu vrstvy materiálu. Táto účinnosť kompresného napätia je extrémne vysoká, zabraňuje priamemu kontaktu kovu s kovom a výrazne znižuje spotrebu ocele.
Nad vnútrom vertikálnej komory mlyna je navyše integrovaný vysokoúčinný volič prášku. Horúci vzduch privádzaný zvonka vyfukuje vysokou rýchlosťou von zo vzduchového prstenca okolo brúsneho stola, čím zdvíha a suší mletý materiál na mieste. Kvalifikovaný jemný prášok je unášaný prúdom vzduchu, zatiaľ čo hrubý prášok automaticky padá späť na mlecí stôl. Táto integrácia mletia, sušenia, triedenia a dopravy štyri v jednom skracuje tok procesu.
Vertikálny kladivový mlyn
The Vertikálne Hammer Mill modifikuje tradičný horizontálny rotačný hriadeľ na vertikálny hlavný hriadeľ. Tento dizajn prináša zásadné zmeny v celkovej mechanickej konštrukcii, využití gravitácie a podlahovej plochy.
Materiál klesá zvisle zhora a pohybuje sa smerom nadol pôsobením gravitácie, pričom prechádza viacerými vrstvami vysokorýchlostných rotujúcich kladív usporiadaných v stupňovitom vzore. Každá vrstva kladív aplikuje na materiál progresívny náraz a strih. Vertikálna štruktúra umožňuje ťažkým časticiam, ktoré neboli dostatočne rozdrvené, prirodzene zostať v hornej nárazovej zóne, zatiaľ čo ľahké a jemné častice, ktoré boli rozdrvené, rýchlo opúšťajú komoru prúdom vzduchu smerom nadol.
V dôsledku gravitácie podporovaného vypúšťania vertikálny kladivový mlyn zriedkavo vytvára hromadenie materiálu na dne alebo zaslepenie sita. Je vhodný najmä na spracovanie energetických materiálov z biomasy, ktoré ľahko zmäknú zahriatím počas spracovania, potravinárskych/kŕmnych surovín s obsahom cukru alebo tuku alebo na separáciu kompozitných kovov pri špecifickej recyklácii odpadu.
Viacrozmerné porovnanie prevádzkových parametrov a výkonu technológií brúsenia piatich jadier
| Kľúčový technický ukazovateľ / rozmer | Drvič guľového mlyna | Priemyselný kladivový mlyn | Mlynček na prášok | Vertikálna brúska | Vertikálne Hammer Mill |
|---|---|---|---|---|---|
| Hlavný drviaci mechanizmus | Vplyv katarakty, vzájomné opotrebenie | Vysokorýchlostný rotačný náraz, strih | Brúsenie valčekom, stláčanie, šmykové trenie | Hydraulické vysokotlakové stláčanie lôžka materiálu | Kaskádový vertikálny náraz, gravitačné strihanie |
| Použiteľný materiál Mohsova tvrdosť | Menšie alebo rovné 9 (extrémne vysoká tvrdosť) | Menšia alebo rovná 5 (stredne nízka tvrdosť, neabrazívna) | Menšie alebo rovné 7 (stredne vysoká tvrdosť, krehké) | Menšie alebo rovné 7 (Hromadná priemyselná stredná tvrdosť) | Menšie alebo rovné 4 (krehké, vláknité alebo mäkké) |
| Rozsah veľkostí krmiva | Menšie alebo rovné 25 mm (Depending on specifications) | 50 mm - 200 mm | 20 mm - 30 mm | 40 mm - 100 mm | Menšie alebo rovné 50 mm |
| Rozsah veľkosti vybíjania (D97) | 45 mikrónov - 200 mikrónov | 0,5 mm – 5 mm (s obrazovkou) | 10 mikrónov - 74 mikrónov | 15 mikrónov - 80 mikrónov | 0,2 mm - 3 mm |
| Komplexná spotreba energie systému | Vysoká (energia spotrebovaná hlavne v zdvíhacích médiách) | Stredná (spotreba motora pri vysokých otáčkach) | Stredná | Nízka (stlačenie materiálového lôžka, šetrí približne 30 % elektriny) | Relatívne nízka (výboj s pomocou gravitácie má malú stratu) |
| Typický cyklus výmeny dielov podliehajúcich opotrebovaniu | Vložky: 12-24 mesiacov; Oceľové gule: pravidelné dopĺňanie | Kladivá: 7-30 dní (v závislosti od abrazivity materiálu) | Brúsne valce/krúžky: 3-6 mesiacov | Rukávy brúsnych valcov: 6-12 mesiacov (otočné) | Kladivá: 15-45 dní |
| Procesná integrácia a životné prostredie | Vyžaduje nezávislú klasifikáciu a systémy regenerácie prachu | Vysoká hlučnosť systému, zvyčajne vyžaduje akustický kryt a zberač prachu | Zabudovaná klasifikácia vo vnútri systému, celý stroj beží pod podtlakom | Extrémne vysoký, jediný stroj integruje brúsenie, sušenie a triedenie | Malý pôdorys, hladký vertikálny výboj, žiadny jav upchatia dna |
Komplexné riešenia brúsenia v prostredí ťažkého priemyslu: Priemyselná brúska / brúska
Hĺbková analýza fyzikálnych vlastností pre presné párovanie
Pri výbere a Stroj na brúsenie mlynov , inžiniersky tím musí prísne otestovať štyri pevné indikátory materiálu:
Mohsov index tvrdosti a abrazivity (Ai) : Pre materiály s tvrdosťou vyššou ako 5 (ako je žula, kremenný piesok, železná ruda), ak sa zvolí vysokorýchlostné rázové zariadenie, spôsobí to v priebehu niekoľkých dní vážne opotrebovanie kladív alebo fúkacích tyčí, čím sa náklady na stratu kovu stanú neprijateľnými. Tento typ materiálu sa musí prednostne zvážiť pre zariadenia využívajúce stláčanie materiálového lôžka alebo nízkorýchlostný mechanizmus mletia katarakty.
Komplexný obsah vlhkosti : Keď obsah vlhkosti materiálu presiahne 2 % až 5 %, jemný prášok ľahko priľne na sito, vložky alebo obežné kolesá triediča, čo spôsobí oslepenie sita alebo nahromadenie materiálu. V tomto čase musí proces zvoliť vertikálny mlyn konfigurovaný so zdrojom horúceho vzduchu alebo nainštalovať priemyselný sušiaci bubon na predný koniec.
Krehkosť a húževnatosť : Krehké materiály (ako sú uhoľné bloky, vápenec) sa pri náraze ľahko lámu, vďaka čomu sú vhodné na vysokovýkonné a rýchle drvenie; zatiaľ čo materiály vykazujúce vysokú húževnatosť alebo vláknité vlastnosti (ako sú plasty, určité odrezky špeciálnych zliatin, biomasa) sa musia spoliehať na mleciu komoru s relatívnymi reznými alebo silnými strihovými silami.
Dizajn toku viacstupňového drvenia a mletia
V snahe o maximalizáciu výrobných výhod sa moderný priemysel vo všeobecnosti riadi základným princípom „viac drvenia a menšieho drvenia“. Veľkosť kŕmnych častíc jedného mlecieho zariadenia má zvyčajne svoj vedecký horný limit. Ak sú hrubé a veľké materiály podávané priamo, spôsobí to náhly skok v spotrebe energie systému a lokalizované poškodenie vložiek nárazom. Štaardná kompletná konfigurácia linky je zvyčajne rozdelená do troch súvislých etáp:
Prvá fáza (hrubé drvenie na prednej strane a stredné drvenie) : Využitie veľkého čeľusťového drviča alebo kužeľového drviča na rýchle zmenšenie veľkých kusov materiálu (menších alebo rovných 500 mm) prepravovaných z bane alebo dielne na výrobu surovín na menej alebo rovné 35 mm.
Druhá fáza (spracovanie jadrového brúsenia) : Stredne rozdrvený materiál sa rovnomerne podáva do Priemyselná brúska komora cez podávač s premenlivou frekvenciou. Tu, pod koncentrovaným pôsobením mechanickej energie, materiál dokončí kvalitatívnu zmenu z „hrudky“ na „prášok“ a veľkosť častíc klesne priamo na mikrónovú úroveň.
Tretia etapa (vysokoúčinná klasifikácia uzavretého okruhu) : Rozomletý zmiešaný prášok sa posiela do vysoko presného práškového separátora prúdom vzduchu alebo mechanickým elevátorom. Klasifikačný systém odstraňuje nekvalifikované hrubé častice (odmietanie) in situ, aby sa vrátili do mlecej komory, zatiaľ čo kvalifikovaný jemný prášok vstupuje do zberača prášku na balenie alebo do sila po prúde.
Moderná dielenská aplikácia riadenia prevodovky a automatizácie (PLC/DCS)
Zdrojom energie moderných priemyselných brúsnych systémov je zvyčajne vysokovýkonný hlavný motor v rozsahu stoviek až tisícok kilowattov. Systém zavádza technológie Variable Frequency Drive (VFD) a mäkkého štartu, ktoré dokážu efektívne znížiť dopad na mriežku pri štarte a umožňujú nastavenie rýchlosti brúsenia podľa tvrdosti materiálu.
Zároveň celá výrobná linka využíva automatizovaný riadiaci systém (ako je PLC alebo DCS na báze fieldbus). Systém dosahuje riadenie blokovania v reálnom čase nad prúdom hlavného motora, podtlakom systému, vibráciami ložísk a rýchlosťou podávania prostredníctvom snímačov usporiadaných v kľúčových bodoch zariadenia. Napríklad, keď je v mlecej komore príliš veľa materiálu, riadiaci systém automaticky zníži frekvenciu predného podávača detegovaním abnormálnych výkyvov prúdu hlavného motora alebo náhlych zmien tlaku v komore, čím dosiahne samočinné nastavenie a ochranu v dielni bez obsluhy.
Riadenie životnosti základných komponentov a každodenná údržba priemyselných brúsnych systémov
Mechanizmus opotrebovania a materiálová optimalizácia dielov odolných voči opotrebovaniu
Pre brúsne zariadenia s rôznymi mechanizmami nesú opotrebiteľné časti jadra úplne odlišné formy mechanického namáhania, čo si vyžaduje cielený výber špeciálnych zliatin odolných voči opotrebovaniu:
Oceľ s vysokým obsahom mangánu (ako Mn13, Mn13Cr2) : Široko používaný vo vložkách guľových mlynov. Tento materiál má vynikajúce vlastnosti tvrdnutia. Pri silnom náraze materiálu a tlakovom namáhaní sa jeho povrchová tvrdosť môže rýchlo zvýšiť z pôvodného HB200 na viac ako HB500, zatiaľ čo matrica si stále zachováva extrémne vysokú húževnatosť, čím dokonale rieši problém rozbitia v prostredí s vysokým nárazom.
Liatina s vysokým obsahom chrómu (ako KmTBCr20Mo, KmTBCr26) : Bežne sa používa v kladivách vysokorýchlostných kladivových mlynov a valcoch mlynov Raymond. Liatina s vysokým obsahom chrómu obsahuje vo vnútri veľké množstvo eutektických karbidov, ktoré vykazujú extrémne vysokú mikrotvrdosť. Vynikajúco pôsobí proti abrazívnemu opotrebeniu spôsobenému materiálom, ktorý poškriabe povrch, ale je pomerne krehký a nemal by znášať nepretržitý ultra silný silný náraz.
Keramické materiály odolné voči opotrebovaniu (ako je oxid hlinitý, oxid zirkoničitý, karbid kremíka) : Pri ultrajemnom mletí chemických, farmaceutických a elektronických práškov, aby sa zabránilo kontaminácii produktu kovovými iónmi železa, sa celkové obloženie zariadenia, klasifikačné obežné kolesá a mlecie médiá (mikroguľôčky) zvyčajne vyberajú zo špeciálnej keramiky.
Riadenie celého životného cyklu hlavných systémov mazania ložísk
Prevádzkové zaťaženie veľkých priemyselných brúsnych zariadení je extrémne vysoké a mazanie jeho hlavných ložísk, reduktorov a častí prevodovky je „záchranou“ prevádzky zariadenia.
Nútené mazanie tenkého oleja : Ťažké zariadenia vo všeobecnosti využívajú dvojpumpovú protiprúdovú mazaciu stanicu tenkého oleja, ktorá nielenže zabezpečuje olejový film s konštantným tlakom pre ložiská, ale tiež odvádza vysokoteplotné teplo generované počas procesu brúsenia späť do chladiča, aby sa rozptýlilo prostredníctvom neprerušovanej cirkulácie.
Prediktívna údržba : Inštaláciou dvojosových snímačov vibrácií a snímačov teploty PT100 na kľúčové hlavné ložiská sú nepretržite monitorované ich prevádzkové trajektórie. Keď ložisko zaznamená abnormálny nárast teploty alebo charakteristické vysokofrekvenčné špičky vo vibračnom spektre v dôsledku vnútornej jamkovej jamky alebo odlupovania, systém DCS okamžite vydá viacstupňové varovania, ktoré nasmerujú personál údržby k vykonaniu presnej výmeny počas plánovaných odstávok, čím sa zabráni katastrofickým mechanickým nehodám.
Ochrana životného prostredia: Prevencia výbuchu prachu a kontrola hluku
Ochrana životného prostredia a dodržiavanie ochrany zdravia pri práci v práškových dielňach sú prísne červené línie pre továrne:
Dizajn odolný proti výbuchu : Pri suchom spracovaní uhoľného prášku, síry, špecifických kovových práškov alebo organických materiálov môže byť v dôsledku masívneho špecifického povrchu prášku ľahko spustená katastrofa výbuchu prachu, keď sa vo vnútri systému vytvorí lokálna statická iskra alebo nárazová iskra z vonkajších tvrdých cudzích látok. Celý systém vedenia musí byť vždy udržiavaný pod prísnym podtlakom (-200 Pa až -500 Pa), aby sa eliminoval únik prachu; v kľúčových uzloch potrubia musia byť inštalované jednosmerné výbuchové ventily a izolačné ventily.
Kontrola hluku : Prevádzkový hluk guľových mlynov a kladivových mlynov je často až 95 dB(A) až 110 dB(A). Moderné továrne okrem inštalácie gumených podložiek tlmiacich vibrácie na spojovacie povrchy opotrebiteľných dielov vo všeobecnosti izolujú celý stroj nezávisle vo vnútri špeciálnej uzavretej zvukotesnej miestnosti konfigurovanej s dvojvrstvovými materiálmi absorbujúcimi zvuk a umiestňujú centrálnu riadiacu miestnosť na veľkú vzdialenosť von, aby sa zabezpečilo, že prevádzkové prostredie spĺňa štandardy priemyselného zdravia.
Časté otázky o technológii priemyselného drvenia a mletia
Otázka 1: Ako si vybrať medzi drvičom s guľovým mlynom a vertikálnym drvičom na základe tvrdosti materiálu podľa Mohsa?
Odpoveď : Základný základ pre plán výberu spočíva vo vyvážení abrazívnosť materiálu proti náklady na dlhodobú výmenu dielov s opotrebovaním (OPEX) výrobnej linky.
The Drvič guľového mlyna patrí medzi nízkorýchlostné vysokovýkonné zariadenia a jeho drviacim mechanizmom je tupý náraz a vzájomné otieranie padajúcich oceľových guľôčok. Pri spracovaní materiálov s extrémne vysokou tvrdosťou a vysokou abrazivitou s tvrdosťou podľa Mohsa medzi 6 a 9 (ako je kremeň, zlatá ruda, kremičitý piesok) má guľový mlyn síce vysokú spotrebu energie, ale jeho vnútorné hrubé mangánové oceľové vložky alebo keramické vložky odolajú silným trvalým nárazom a spotrebované oceľové guľôčky je možné pravidelne dopĺňať priamo z podávacieho konca bez častých odstávok kvôli výmene častí jadra.
The Vertikálna brúska prijíma princíp kompresie materiálového lôžka. Hoci miera využitia energie je extrémne vysoká, ak tvrdosť materiálu podľa Mohsa presiahne 7 a index abrazivity (Ai) je príliš vysoký, častice s vysokou tvrdosťou spôsobia extrémne silné škrabance a odlupovanie na povrchoch objímok rotujúcich brúsnych valcov a vložiek brúsnych stolov pod vysokým tlakom. Akonáhle sú objímky valčekov silne opotrebované, je potrebné stroj odstaviť a použiť špeciálne hydraulické zariadenie na ich prevrátenie alebo zdvihnutie a výmenu ako celku, čo spôsobuje výrazné zvýšenie nákladov na prestoje a náklady na spracovanie opotrebiteľných dielov.
Záver výberu : Všeobecne platí, že pre sypké materiály s tvrdosťou podľa Mohsa menšou alebo rovnou 6,5 a veľkými požiadavkami na výstup (ako je cementová surová múčka, vápenec, sadra na odsírenie elektrárne), Vertikálna brúska uprednostňuje sa pre nízku spotrebu energie; zatiaľ čo pre vysokotvrdé nekovové minerály alebo hĺbkové spracovanie kovových baní s tvrdosťou podľa Mohsa vyššou ako 7, Drvič guľového mlyna je preferovaný.
Q2: Ako môže priemyselná kladivová brúska účinne znížiť zanášanie sita a javy nadmerného brúsenia počas vysokorýchlostnej prevádzky?
Odpoveď : Riešenie upchávania a nadmerného brúsenia (kde sa materiál nadmerne melie na zbytočný jemný prášok, čo vedie k zvýšeniu neefektívnej spotreby energie) si vyžaduje začať z dvoch dimenzií: návrh prietokového poľa and mechanické nastavenie parametrov .
Zavádzanie systému podtlakového pomocného privádzaného vzduchu : Jemný prášok, ktorý sa pri vybíjaní spolieha výlučne na odstredivú silu rotora, je náchylný k elektrostatickej adsorpcii na povrchu sita alebo k „priľnutiu sita“ v dôsledku stopovej vlhkosti obsiahnutej v materiáli. Inštalácia vysokovýkonného pulzného ventilátora na odsávanie prachu na výstupnom konci Priemyselná kladivová mlynská brúska vytvára vysokorýchlostné podtlakové prúdové pole vo vnútri mlecej komory. Už kvalifikovaný jemný prášok bude okamžite vtiahnutý cez otvory sita pod silným odporom prúdu vzduchu, čím sa zabráni tomu, aby zostal v komore, aby dostal sekundárne nárazy od kladív, čím sa eliminuje nadmerné mletie.
Dynamická kontrola vlhkosti materiálu : Vlhkosť krmiva je primárnym stimulom pre upchávanie. Pri priemyselnom spracovaní musí byť obsah vlhkosti krmiva prísne kontrolovaný na menej alebo rovný 12 %. Ak je materiál prirodzene lepkavý, malo by sa zvážiť odstránenie mechanického sita na spodnej polovici obvodu a prechod na „bezsieťový nárazový mlyn“, pričom sa úplne spolieha na rýchlosť otáčania obežného kolesa vzduchového triediča integrovaného v hornej časti na riadenie veľkosti častíc hotového produktu.
Optimalizácia parametrov klasifikácie : Pravidelne kontrolujte a upravujte vôľu medzi kladivami a sitom (zvyčajne udržiavanú na 4 mm až 8 mm). Ak je vôľa príliš veľká, materiál sa v komore dlho otáča, čo ľahko spôsobí prebrúsenie; ak je medzera príliš malá, materiál je silne stlačený, čo ľahko spôsobí oslepenie obrazovky.
Q3: Ako pri výrobe ultrajemného prášku vyvažuje brúska na prášok kapacitu so stabilitou distribúcie veľkosti častíc (D50/D97)?
Odpoveď : "Kapacita" a "kontrola veľkosti častíc" pri spracovaní jemného prášku majú prirodzene protichodný vzťah a ich dynamická rovnováha je úplne určená presné prevádzkové premenné systému klasifikácie prúdenia vzduchu s uzavretým okruhom .
Rýchlosť obežného kolesa klasifikátora a prepojenie s premenlivou frekvenciou : Línia rezu veľkosti častíc prášku vyrobená spoločnosťou Prášková brúska je určená hlavne lineárnou rýchlosťou zabudovaného klasifikátora (obežného kolesa klasifikácie turbíny). Keď sa vyžaduje extrémne úzka distribúcia veľkosti častíc (napríklad požiadavka D97 = 10 mikrónov), rýchlosť obežného kolesa sa musí zvýšiť. Silná odstredivá sila generovaná vysokou rýchlosťou otáčania zasiahne späť nekvalifikované častice, ako aj niektoré kvalifikované častice (v dôsledku aglomerácie medzi časticami) do mlecej zóny. V tomto čase sa objem odmietnutia systému zvyšuje a čistá kapacita hlavného stroja nevyhnutne zaznamená očakávaný pokles.
Dynamická blokovacia frekvencia objemu vzduchu a pomer objemu materiálu (pomer plynu a tuhej látky) : Aby sa zachovala stabilita veľkosti častíc, pomer plynu a tuhej látky vo vnútri mlecej komory sa musí udržiavať konštantný. Ak objem podávania náhle vyskočí, koncentrácia prášku v komore sa príliš zvýši, čo spôsobí lokálne preťaženie klasifikačného obežného kolesa a niektoré hrubé častice prekĺznu cez medzery obežného kolesa do hotového produktu, čo spôsobí, že indikátor D97 prekročí normu. Preto musí systém priemyselnej automatizácie prepojiť prúd a rýchlosť konverzie hlavného motora klasifikátora s otvorením klapky ventilátora. Vysokofrekvenčným jemným doladením rýchlosti podávania zaisťuje maximálny výkon hraničnej kapacity za predpokladu splnenia úzkej distribúcie veľkosti častíc hotového výrobku.
Otázka 4: Aké jedinečné výhody má vertikálny kladivový mlyn v porovnaní s horizontálnymi kladivovými mlynmi, pokiaľ ide o pohodlnú údržbu a opotrebovanie hlavných komponentov?
Odpoveď : Po úprave hlavného hriadeľa z horizontálneho na vertikálny prináša nielen zmeny v priestorovej štruktúre, ale aj komplexne optimalizuje napätosť a trajektóriu materiálu.
Asymetrický výbojový kanál s asistenciou gravitácie : V horizontálnom kladivovom mlyne, pretože smer gravitácie je kolmý na os rotora, sa materiál ľahko hromadí na dne komory a na držiaku sita, čo spôsobuje lokálne sústredené opotrebovanie. Trajektória pohybu materiálu Vertikálne Hammer Mill je špirálovitá prúdnica zhora nadol. Gravitácia už nie je odpor, ale pomocná sila na vybíjanie. Už kvalifikované častice rýchlo skĺznu dole pod dvojitým pôsobením vonkajšieho ťahu a gravitácie; v komore nedochádza k hromadeniu materiálu a opotrebovanie celého stroja je mimoriadne rovnomerné.
Rovnomerné opotrebovanie základných komponentov a životnosť pri otáčaní : Kladivá horizontálneho mlyna často podliehajú ľahkému opotrebovaniu na pevnom konci a silnému opotrebovaniu na zavesenom vonkajšom konci (v dôsledku rôznych odstredivých lineárnych rýchlostí). Viacvrstvové kladivá vertikálneho nárazového mlyna sú rozmiestnené vo vertikálnej rovine a počas kaskádového procesu klesania materiálu je pravdepodobnosť kontaktu a forma opotrebovania každej vrstvy kladiva rovnomernejšia.
Vysoko efektívne rozhranie pre rýchlu údržbu : Vďaka použitiu vertikálnej jednohriadeľovej konštrukcie je kryt stroja zvyčajne navrhnutý ako "konštrukcia dverí", ktorá sa môže otvárať pod veľkým uhlom na obe strany. Personál údržby nemusí namáhavo rozoberať prevodové remene alebo vrchné kryty ako pri tradičnom horizontálnom zariadení; stačí, keď potiahnutím otvoria bočné dvierka, aby mohli priamo prevrátiť celú súpravu, alebo rýchlo vymeniť čapové hriadele na vertikálnom závesnom hriadeli v najpohodlnejšej ergonomickej polohe, čím sa skráti čas údržby pri jednom vypnutí o viac ako 50 %.
Referenčná literatúra
Fuerstenau, M. C., & Han, K. N. (2003). *Princípy spracovania minerálov*. Spoločnosť pre baníctvo, hutníctvo a prieskum.
Lynch, A. J. (2015). *Návrh a prevádzka spracovania minerálov: Úvod*. Elsevier.
Austin, L.G., Klimpel, R.R., & Luckie, P.T. (1984). *Procesné inžinierstvo zmenšenia veľkosti: guľové frézovanie*. AIME.
Rhodes, M. (2008). *Úvod do technológie častíc*. John Wiley & Sons.
Wills, B. A. a Finch, J. (2015). *Willsova technológia spracovania minerálov: Úvod do praktických aspektov úpravy rúd a získavania minerálov*. Butterworth-Heinemann.






