Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Промышленное измельчение (помол) -- процесс уменьшения размера частиц твёрдых материалов под действием механических сил. В зависимости от преобладающего механизма разрушения различают несколько групп мельниц:
Выбор типа мельницы определяется требуемой крупностью продукта, физико-механическими свойствами материала (твёрдость, абразивность, влажность, термочувствительность), способом помола (сухой/мокрый), производительностью и допустимым уровнем загрязнения продукта (намол).
Шаровая барабанная мельница -- наиболее распространённый тип оборудования для тонкого измельчения. Основной конструктивный элемент -- вращающийся цилиндрический барабан, частично заполненный мелющими телами (стальные или чугунные шары, цильпебсы). Внутренние стенки барабана защищены сменной футеровкой из износостойкой стали, резины или керамики.
При вращении барабана мелющие тела поднимаются вдоль стенки под действием центробежной силы и сбрасываются вниз под действием силы тяжести. Материал измельчается ударом падающих шаров (водопадный режим) и истиранием при перекатывании (каскадный режим). Рабочая скорость вращения составляет 70-80% от критической, при которой шары центрифугируются и перестают падать.
Горнорудная промышленность (измельчение руд перед обогащением). Производство цемента (помол клинкера и сырьевых материалов). Теплоэнергетика (угольная пыль для пылеугольных горелок). Производство керамики и стекла. Лакокрасочная промышленность (мокрый помол пигментов).
Достоинства: универсальность (любые материалы средней и высокой твёрдости); высокая производительность; возможность сухого и мокрого помола; простота конструкции; регулировка крупности изменением состава загрузки и скорости.
Недостатки: высокая удельная энергоёмкость (15-30 кВт·ч/т и более); значительные габариты и масса; шум и вибрация; намол мелющих тел (загрязнение продукта железом); низкий КПД (3-5% энергии идёт на измельчение).
Конструктивно представляют собой корпус с быстровращающимся ротором (до 3000 об/мин), на котором шарнирно закреплены молотки из износостойкой стали. Материал поступает в камеру и разрушается ударами молотков о частицы и о броневые плиты корпуса (контрбитеры). Крупность продукта регулируется размером решётки на выходе и скоростью ротора.
Дезинтегратор состоит из двух дисков с концентрическими рядами штифтов, вращающихся навстречу друг другу. Материал подаётся в центр и, проходя через ряды штифтов, подвергается многократным ударам. Высокая относительная скорость (до 200 м/с на периферии) обеспечивает интенсивное измельчение при минимальном времени пребывания материала в зоне помола.
Достоинства ударных мельниц: высокая производительность при умеренных габаритах; быстрый помол; пригодность для мягких и средних по твёрдости материалов; простота замены износных элементов.
Ограничения: не подходят для твёрдых абразивных материалов (интенсивный износ молотков/штифтов); тепловыделение при высоких скоростях; непригодны для мокрого помола; затруднён помол вязких и влажных материалов.
В струйных мельницах частицы измельчаются без мелющих тел -- за счёт столкновений друг с другом и со стенками камеры в высокоскоростном потоке газа (воздух, азот, пар). Скорость потока достигает 300-700 м/с.
Достоинства: отсутствие намола (особо чистый продукт); помол термочувствительных материалов; встроенная классификация (центробежный сепаратор); узкое распределение частиц по размерам. Недостатки: очень высокая удельная энергоёмкость; ограниченная производительность; требуется предварительное измельчение до 1-5 мм; высокий расход сжатого воздуха.
Коллоидная мельница -- аппарат для тонкого и сверхтонкого мокрого диспергирования, в котором материал разрушается в узком зазоре между быстровращающимся ротором и неподвижным статором. Скорость ротора -- 3000...18000 об/мин. Размер зазора ротор-статор -- 0,025...0,5 мм, регулируется вручную.
Механизм диспергирования: сочетание сдвигового напряжения, турбулентного перемешивания и кавитации в зазоре. Частицы разрываются на мелкие фракции. Коллоидная мельница может работать как отдельный аппарат или в составе поточной линии.
Достоинства: получение стабильных коллоидных систем и эмульсий; компактность; простота конструкции; регулировка тонкости помола изменением зазора. Ограничения: только мокрый помол; необходимость предварительного измельчения; быстрый износ ротора/статора при абразивных материалах; ограниченная производительность.
Бисерная (перлмюле) мельница -- аппарат для мокрого диспергирования, в котором суспензия материала перемещается через камеру, заполненную мелкими мелющими телами (бисером) из стекла, оксида циркония, стали или керамики диаметром 0,1...3 мм. Бисер приводится в движение многодисковой или штифтовой мешалкой.
Достоинства: достижение субмикронных размеров частиц; непрерывный режим работы; высокая воспроизводимость; узкое распределение частиц. Ограничения: только мокрый помол (суспензии); износ бисера и загрязнение продукта; необходимость предварительного диспергирования; ограниченная крупность на входе.
В вибрационной мельнице барабан не вращается, а совершает колебательные движения (вибрации) с частотой 15-50 Гц и амплитудой 2-10 мм. Мелющие тела (шары, цильпебсы) приходят в хаотическое движение и воздействуют на материал ударами и истиранием во всём объёме камеры.
Достоинства: более высокая интенсивность измельчения по сравнению с классической шаровой мельницей; меньшие габариты при равной производительности; снижение удельной энергоёмкости на 20-30%; более равномерный помол. Недостатки: ограничение по крупности исходного материала (до 5-10 мм); вибрационные нагрузки на фундамент; шум.
Применяются для тонкого и сверхтонкого измельчения в химической, фармацевтической, керамической промышленности и в производстве абразивов.
Планетарная мельница -- высокоэнергетическое лабораторное и полупромышленное оборудование, в котором помольные стаканы вращаются вокруг собственной оси и одновременно вокруг общей оси (планетарное движение). Возникающие центробежные силы в 20-50 раз превышают гравитационные, что обеспечивает интенсивное ударно-истирающее воздействие.
Планетарные мельницы используются преимущественно в лабораторных и научных целях: синтез наноматериалов, механохимические реакции, пробоподготовка для аналитики. Промышленное масштабирование затруднено из-за малого объёма камер и сложности конструкции.
Серго Е.Е. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. -- М.: Недра.
Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. -- М.: Недра.
Сиденко П.М. Измельчение в химической промышленности. -- М.: Химия.
Bond F.C. The Third Theory of Comminution. Trans. AIME, 1952.
Wills B.A., Finch J.A. Wills' Mineral Processing Technology. 8th ed. -- Butterworth-Heinemann, 2015.
Stieß M. Mechanische Verfahrenstechnik -- Partikeltechnologie 1. -- Springer, 2009.
Perry R.H. Perry's Chemical Engineers' Handbook. 9th ed. -- McGraw-Hill, 2019. (Chapter 21: Solid-Solid Operations and Processing.)
Kwade A. et al. Wet Grinding in Stirred Media Mills. Handbook of Powder Technology, vol. 12.
ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.
ГОСТ Р 55174-2012 Оборудование дробильно-размольное. Термины и определения.
ГОСТ 5.1563-72 Мельницы шаровые непрерывного действия для сухого помола.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.