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.)

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.