Измельчительное оборудование

 


Измельчение – один из наиболее важных процессов в промышленности. На горно-обогатительных комбинатах на него тратится, по разным оценкам, от 5 до 20 % всей электроэнергии мира. На процессы измельчения приходится 50-70 % общих капитальных и эксплуатационных затрат горных предприятий. Основной причиной этой ситуации является доминирование традиционных барабанных шаровых мельниц с низкой эффективностью и удельной производительностью, с высоким уровнем металлоемкости, площади и объема производственных зданий, а также с повышенным расходом мелющих тел и футеровок.

Дробление и измельчение

По размеру измельченного продукта различают:
грубое (300-100 мм)
среднее (100-25 мм)
мелкое (25-1 мм) дробление;
грубый (1000-500 мкм),
средний (500-100 мкм),
тонкий (100-40 мкм) и
сверхтонкий ( < 40 мкм) помол.

Цель дробления - получение кускового продукта необходимой крупности и гранулометрического состава, подготовка к помолу. Цель помола - увеличение дисперсности твердого материала, придание ему определенных гранулометрического состава и формы частиц, дезагрегирование. Измельчение способствует: улучшению однородности смесей; ускорению и повышению глубины протекания гетерогенных химических реакций; повышению интенсивности последующих технологических процессов (перемешивание, сушка, обжиг, химические реакции); снижению применяемых температур и давлений; улучшению физико-механических свойств и структуры материалов и изделий (твердые сплавы, бетон, керамика, огнеупоры); повышению красящей способности пигментов и красителей, активности адсорбентов и катализаторов; переработке отходов производства.

Измельчение может быть сухим и мокрым. Сухое измельчение проводят в воздушной среде или в инертных газах (при переработке окисляющихся, пожаро- и взрывоопасных, а также токсичных материалов). Мокрое измельчение (исходный материал смешивают с жидкостью, преимущественно с водой) применяют при обогащении руд, при последующей обработке измельченного материала в виде суспензии (например, в производстве ТiO2), при повышенной влажности материала, при необходимости исключить пылеобразование.

Измельчение может осуществляться периодически либо непрерывно. Периодический процесс применяют при небольших масштабах производства. Непрерывный процесс осуществляют по двум основным схемам. При работе в открытом цикле, используемом чаще всего для грубого и среднего измельчения, материал проходит через измельчитель только один раз, не возвращаясь в него. Наилучшие показатели по качеству продукта, производительности измельчителя и энергетическим затратам достигаются в случае измельчения в замкнутом цикле с непрерывным отбором тонкой фракции. В таком цикле материал с размерами частиц больше допустимого предела возвращается в рабочую камеру на доизмельчение, а целевая фракция отбирается в результате последующей классификации.

Дробление
производят в основном с помощью дробилок следующих типов: щековых, конусных, валковых, роторных. Например, в роторных, или молотковых, дробилках материал измельчается ударами вращающихся шарнирно подвешенных молотков либо жестко закрепленных на роторе бил, а также при ударах кусков материала друг о друга и о поверхность статора или отбойных плит.

Для измельчения используют различные способы. В промышленных измельчителях чаще всего применяют следующие виды механических воздействий: свободный удар, раздавливание, истирание, а также их комбинации. Выбор усилия зависит от крупности и прочности материала.

Мельницы в зависимости от формы и вида рабочего органа можно условно подразделить на следующие группы:

1) Барабанные, в том числе: шаровые, стержневые, галечные, мельницы самоизмельчения

Барабанная мельница консольного типа для самоизмельчения,
полусамоизмельчения и шарового помола МБК 5,0 - 1,1 (МК - 315), ТТД

 

2) Роликовые: валковые, кольцевые, фрикционно-шаровые, бегуны

3) Молотковые: Пальцевые (дезинтеграторы)

4) Вибрационные

5) Струйные, аэродинамические, без мелющих тел

6) Аттриторы

7) Планетарные мельницы

Планетарная мельница периодического действия МПП-3 (ТТД)



Поскольку мы занимаемся сверхтонким помолом и механической активацией, для нашей компании наибольший интерес представляют планетарные мельницы. Планетарные мельницы характеризуются высокой энергонапряженностью, что позволяет осуществлять измельчение быстро и эффективно.

Энергонапряженность измельчительного оборудования – это количество механической энергии, передаваемой единице массы измельчаемого вещества в единицу времени.

Таблица. Давление на частицы и энергонапряженность измельчительного оборудования (по данным из книги: Чайкина М.В. Механохимия природных и синтетических апатитов, Новосибирск, СО РАН, 2002, 220 с.)

 

Измельчители
Давление на частицы, ГПа
Энергонапряженность
Планетарные мельницы 3-8 Высокая
Аттриторы, вибромельницы 1-4 Средняя
Струйные мельницы, дезинтеграторы 0,1-0,5 Низкая



При подготовке веб-страницы использованы материалы:
Химическая энциклопедия.
Пивняк Г.Г., Вайсберг Л.А., Кириченко В.И., Пилов П.И., Кириченко В.В. Измельчение. Энергетика и технология: Учебное пособие для вузов. – М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2007. - 296 с.

 

 
Active-nano (Andrey V. Petrov)