เครื่องบดอุตสาหกรรมคืออะไร และคุณจะเลือกประเภทที่ดีที่สุดได้อย่างไร

คู่มือเชิงลึกเกี่ยวกับเทคโนโลยีการบดและการบดทางอุตสาหกรรม: โครงสร้าง การใช้งาน และกลยุทธ์การคัดเลือก

การจำแนกประเภทหลักและวิวัฒนาการทางเทคนิคของอุปกรณ์บดอุตสาหกรรม

อุปกรณ์บดทางอุตสาหกรรมครอบคลุมหลายประเภท และกลไกการแยกส่วนหลักนั้นขึ้นอยู่กับการกระทำแบบคอมโพสิตของความเค้นเชิงกลสี่ประการต่อไปนี้:

ผลกระทบ : ใช้ส่วนประกอบที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง (เช่น ค้อนหรือแท่งเป่า) เพื่อกระแทกวัสดุในทันที ซึ่งเหมาะสำหรับการบดอย่างรวดเร็วของวัสดุที่เปราะและมีความแข็งปานกลาง

การตัด : การฉีกขาดของวัสดุผ่านการเสียดสีที่ไม่ตรงแนวและการตัดของพื้นผิวที่เคลื่อนที่ได้สองพื้นผิว ซึ่งมักใช้กับวัสดุที่เป็นเส้นใยหรือมีความเหนียวสูง

การบีบอัด : การใช้แรงดันสถิตหรือไดนามิกที่ช้าแต่มากผ่านพื้นผิวแข็งสองพื้นผิวเพื่อบดขยี้วัสดุ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการบดวัสดุที่มีความแข็งปานกลางถึงสูงในระดับหยาบและปานกลาง

การขัดสี/การบด : การใช้สื่อการเจียร (เช่น ลูกเหล็กหรือลูกเซรามิก) หรือแรงเสียดทานแบบเลื่อนและแรงเฉือนที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวการทำงานของอุปกรณ์และวัสดุ ซึ่งเป็นวิธีการหลักในการบรรลุการบดละเอียดพิเศษ

ในการใช้งานจริงทางอุตสาหกรรม ขึ้นอยู่กับความต้องการของกระบวนการ กระบวนการบดโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นการบดแบบแห้งและการบดแบบเปียก:

การบดแบบแห้ง : โดยทั่วไปปริมาณความชื้นของวัสดุจะต้องได้รับการควบคุมต่ำกว่า 1% ถึง 2% และการไหลของอากาศจะถูกใช้สำหรับการขนส่งและการจำแนกประเภทวัสดุ ข้อได้เปรียบของมันคือผลิตภัณฑ์ไม่ต้องการกระบวนการทำให้แห้งในภายหลัง ทำให้เหมาะสำหรับวัสดุที่กลัวน้ำ มีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น หรือต้องการผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่เป็นผงแห้งโดยตรง

การบดแบบเปียก : วัสดุผสมกับน้ำหรือตัวกลางของเหลวอื่น ๆ ให้เป็นสารละลายสำหรับการบด การเจียรแบบเปียกช่วยหลีกเลี่ยงมลพิษจากฝุ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเนื่องจากผลการกระจายตัวของของเหลวเสริม จึงมักจะทำให้ได้ขนาดอนุภาคสุดท้ายที่ละเอียดยิ่งขึ้น โดยทั่วไปประสิทธิภาพการบดจะสูงกว่าการบดแบบแห้ง แต่ต้องเพิ่มกระบวนการแยกน้ำที่ตามมา เช่น การกรองและการอบแห้ง

การออกแบบวงจรระบบยังกำหนดประสิทธิภาพโดยรวมของสายการผลิตด้วย ใน ระบบวงจรเปิด วัสดุจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหลังจากผ่านห้องเจียรเพียงครั้งเดียว โครงสร้างของระบบนั้นเรียบง่าย แต่มีแนวโน้มที่จะบดมากเกินไปและมีการใช้พลังงานสูง ในทางตรงกันข้าม การประชุมเชิงปฏิบัติการสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้ ระบบวงจรปิด . วัสดุบดจะผ่านเครื่องแยกประเภทอากาศหรืออุปกรณ์คัดกรองที่มีประสิทธิภาพสูง และอนุภาคหยาบ (คัดแยก) ที่ไม่ตรงตามข้อกำหนดขนาดอนุภาคจะถูกส่งไปยังห้องบดเพื่อทำการบดขั้นที่สอง การออกแบบนี้ป้องกันไม่ให้ผงละเอียดที่ผ่านการรับรองอยู่ในห้องเพาะเลี้ยงและดูดซับพลังงาน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลของทั้งสายการผลิตได้อย่างมาก

ตารางต่อไปนี้แสดงการเปรียบเทียบพารามิเตอร์การทำงานหลักและขอบเขตทางเทคนิคระหว่างระบบแห้งและเปียก วงจรเปิดและวงจรปิด:

การแยกส่วนเชิงลึกและการเปรียบเทียบหลายมิติของเทคโนโลยีการเจียรแบบคีย์

การประยุกต์ใช้เครื่องบดลูกบดสำหรับวัสดุที่มีความแข็งปานกลางถึงสูง

เนื่องจากเป็นอุปกรณ์สำหรับงานหนักแบบคลาสสิกในด้านการลดทอนทางอุตสาหกรรม เครื่องบดลูกบด ขับเคลื่อนสื่อการบดภายในเป็นหลัก (ลูกเหล็กหรือลูกเซรามิก) ขึ้นด้านบนโดยการหมุนของกระบอกสูบ เมื่อสื่อการเจียรถึงระดับความสูงที่กำหนด จะทำให้เกิดการเคลื่อนที่แบบเรียงซ้อนหรือต้อกระจกเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ทำให้เกิดการกระแทกและการขัดสีอย่างรุนแรงต่อวัสดุที่ด้านล่างของกระบอกสูบ

ในระหว่างการทำงานจริง ความเร็วในการหมุนของกระบอกสูบเป็นตัวแปรหลักที่กำหนดประสิทธิภาพการเจียร ความเร็ววิกฤตหมายถึงความเร็วจำกัดที่ลูกเหล็กเริ่มหมุนไปตามผนังกระบอกสูบและไม่ตกลงมาอีกต่อไป ในการผลิตเชิงอุตสาหกรรมในทางปฏิบัติ ความเร็วในการทำงานโดยทั่วไปจะตั้งไว้ที่ 70% ถึง 80% ของความเร็ววิกฤติ เพื่อให้แน่ใจว่าลูกเหล็กจะสามารถสร้างวิถีต้อกระจกสูงสุดได้

นอกจากความเร็วในการหมุนแล้ว การแบ่งเกรดของลูกเหล็ก (การรวมลูกบอลขนาดใหญ่และเล็กตามสัดส่วน) ยังส่งผลโดยตรงต่อพื้นที่สัมผัสและการกระจายพลังงานกระแทก ลูกบอลขนาดใหญ่ใช้ในการบดวัสดุชิ้นใหญ่ ในขณะที่ลูกบอลขนาดเล็กจะเติมช่องว่างและให้การบดละเอียด รูปร่างของปลอกสูบที่ใช้ร่วมกัน (เช่น ปลอกแบบคลื่นหรือปลอกแบบขั้นบันได) ทำหน้าที่ยกลูกเหล็กและป้องกันการลื่นไถลอย่างรุนแรงระหว่างลูกเหล็กและปลอกสูบ ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการป้อนพลังงาน

เครื่องบดโรงสีค้อน / เครื่องบดโรงสีค้อนอุตสาหกรรม

สำหรับวัสดุที่เปราะหรือเป็นเส้นใยที่มีความต้องการความแข็งปานกลางหรือต่ำกว่าและมีความจุสูง เครื่องบดโรงสีค้อน ให้ประสิทธิภาพเวลาที่สูงมาก โครงสร้างหลักประกอบด้วยโรเตอร์หมุนความเร็วสูง ค้อนที่แขวนอยู่บนโรเตอร์ แผ่นเบรกเกอร์ที่อยู่รอบๆ และตะแกรงด้านล่าง

เมื่อวัสดุเข้าสู่ห้องบด ขั้นแรกจะได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากค้อน ซึ่งทำงานด้วยความเร็วสูงถึง 60 ม./วินาที ถึง 90 ม./วินาที วัสดุที่บดแล้วจะถูกเหวี่ยงไปยังแผ่นเบรกเกอร์ที่อยู่รอบๆ และแผ่นบุรองแบบฟันภายใต้แรงเหวี่ยงหนีศูนย์ของโรเตอร์ เพื่อการชนกันและการบดเป็นชิ้นที่สอง ในเวลาเดียวกัน การเจียรและการตัดด้วยตนเองด้วยความถี่สูงจะเกิดขึ้นภายในห้องแคบ

การควบคุมขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปส่วนใหญ่อาศัยตัวกรองกึ่งเส้นรอบวงที่ด้านล่าง เฉพาะเมื่อขนาดอนุภาคของวัสดุมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางตาข่ายของตะแกรงเท่านั้นจึงจะสามารถระบายออกทางตะแกรงได้ภายใต้แรงดันลบหรือแรงโน้มถ่วงของระบบ สำหรับวัสดุที่มีความชื้นสูงหรือมีแนวโน้มที่จะเกิดการอุดตัน จะใช้ระบบเสริมการไหลเวียนของอากาศที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสมหรือการออกแบบแบบไร้ตัวกรอง แทนที่การคัดกรองเชิงกลแบบดั้งเดิมด้วยการจำแนกประเภทอากาศ

เครื่องบดผง / เครื่องบดผง

เมื่อแปรรูปผงละเอียดพิเศษระดับไมครอน อุปกรณ์บดทั่วไปมักจะประสบปัญหาในการทะลุผ่านคอขวดที่มีขนาดอนุภาค ที่ เครื่องบดผง เป็นระบบบูรณาการอัตโนมัติที่ผสมผสานการบดแบบละเอียดพิเศษ การลำเลียงด้วยลม การจำแนกประเภทแบบหลายขั้นตอน และการรวบรวมพัลส์

เมื่ออุปกรณ์ประเภทนี้แปรรูปแร่ธาตุอนินทรีย์ (เช่น แคลเซียมคาร์บอเนต ผงแป้ง ดินขาว) หรือวัตถุดิบทางเคมี สิ่งที่มุ่งเน้นคือการหลีกเลี่ยงการ "บดมากเกินไป" และบรรลุการกระจายขนาดอนุภาคที่แคบมาก (PSD) ตัวแยกประเภทกังหันที่มีความแม่นยำสูงมักได้รับการกำหนดค่าไว้ภายใน การหมุนด้วยความเร็วสูงของใบพัดจำแนกประเภทจะสร้างแรงเหวี่ยงที่แข็งแกร่ง มีเพียงผงขนาดเล็กที่ตรงตามข้อกำหนดเท่านั้นที่สามารถผ่านช่องว่างของใบพัดเข้าสู่ระบบรวบรวมได้ ในขณะที่ผงหยาบจะถูกบล็อกและปล่อยกลับไปยังโซนการเจียรเพื่อนำไปแปรรูปใหม่ เนื่องจากอนุภาคที่ผ่านการประมวลผลมีความละเอียดมาก จึงมีการใช้การออกแบบการปิดผนึกแรงดันลบที่เข้มงวดกับส่วนที่เชื่อมต่อทั้งหมดของระบบเพื่อป้องกันการรั่วไหลของฝุ่น และฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ป้องกันไฟฟ้าสถิตและป้องกันการระเบิดของฝุ่นจึงมีการติดตั้งอย่างกว้างขวาง

โรงบดแนวตั้ง

สำหรับการแปรรูปขนาดใหญ่ในโรงงานปูนซีเมนต์ขนาดใหญ่ การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของโรงไฟฟ้า และแร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะ แนวตั้ง โรงบด เป็นอุปกรณ์ที่ต้องการซึ่งมีการใช้พลังงานต่ำและความสามารถในการรองรับขนาดใหญ่ มันเปลี่ยนโหมดดรัมหมุนแบบดั้งเดิมหรือโหมดการบดกระแทกและใช้หลักการ "การบีบอัดเตียงวัสดุ"

วัสดุจะหยดลงบนศูนย์กลางของโต๊ะเจียรแบบหมุนผ่านท่อป้อนตรงกลาง แรงเหวี่ยงผลักวัสดุออกไปด้านนอกเท่าๆ กัน ทำให้วัสดุผ่านพื้นที่การเจียรระหว่างโต๊ะเจียรและลูกกลิ้งเจียรทรงกรวย ลูกกลิ้งบดได้รับแรงดันคงที่โดยสถานีไฮดรอลิกแรงดันสูง ซึ่งทำหน้าที่โดยตรงบนชั้นวัสดุที่เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพความเค้นอัดนี้สูงมาก หลีกเลี่ยงการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะโดยตรง และลดการใช้เหล็กได้อย่างมาก

นอกจากนี้ ตัวเลือกผงประสิทธิภาพสูงยังถูกรวมไว้เหนือด้านในของห้องบดแนวตั้ง อากาศร้อนที่พัดมาจากภายนอกพัดออกมาด้วยความเร็วสูงจากวงแหวนอากาศรอบๆ โต๊ะเจียร เพื่อยกและทำให้วัสดุบดแห้งในแหล่งกำเนิด ผงละเอียดที่ผ่านการรับรองจะถูกพัดพาไปตามกระแสลม ในขณะที่ผงหยาบจะตกลงไปที่โต๊ะเจียรโดยอัตโนมัติ การบูรณาการแบบสี่ในหนึ่งเดียวของการบด การทำแห้ง การแบ่งประเภท และการลำเลียง จะทำให้การไหลของกระบวนการสั้นลง

โรงสีค้อนแนวตั้ง

ที่ แนวตั้ง Hammer Mill ปรับเปลี่ยนเพลาหมุนแนวนอนแบบดั้งเดิมให้เป็นเพลาหลักแนวตั้ง การออกแบบนี้นำการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานมาสู่โครงสร้างทางกลโดยรวม การใช้แรงโน้มถ่วง และพื้นที่พื้น

ที่ material drops vertically from the top and moves downward under the action of gravity, passing through multiple layers of high-speed rotating hammers arranged in a stepped pattern. Each layer of hammers applies progressive impact and shearing to the material. The vertical structure allows heavy particles that have not been sufficiently pulverized to stay naturally in the upper impact zone, while the light and fine particles that have been pulverized quickly leave the chamber with the downward airflow.

เนื่องจากการปล่อยประจุด้วยแรงโน้มถ่วง โรงสีค้อนแนวตั้งจึงไม่ค่อยเกิดการสะสมของวัสดุด้านล่างหรือทำให้หน้าจอไม่บัง เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแปรรูปวัสดุพลังงานชีวมวลที่อ่อนตัวลงได้ง่ายเมื่อถูกความร้อนระหว่างการแปรรูป วัตถุดิบอาหาร/อาหารสัตว์ที่มีน้ำตาลหรือไขมัน หรือสำหรับการแยกโลหะคอมโพสิตในการรีไซเคิลขยะเฉพาะ

การเปรียบเทียบหลายมิติของพารามิเตอร์การทำงานและประสิทธิภาพของเทคโนโลยีการเจียรหลักทั้งห้า

โซลูชันการเจียรที่ครอบคลุมในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมหนัก: โรงบดอุตสาหกรรม / เครื่องบด

การวิเคราะห์เชิงลึกของคุณสมบัติทางกายภาพเพื่อการจับคู่ที่แม่นยำ

เมื่อเลือกก เครื่องเจียร ทีมวิศวกรจะต้องทดสอบตัวชี้วัดที่เข้มงวดสี่ประการของวัสดุอย่างเคร่งครัด:

ดัชนีความแข็งและการขัดถูของ Mohs (Ai) : สำหรับวัสดุที่มีความแข็งมากกว่า 5 (เช่น หินแกรนิต ทรายควอทซ์ แร่เหล็ก) หากเลือกอุปกรณ์กระแทกความเร็วสูง จะทำให้ค้อนหรือแท่งเป่าสึกหรออย่างรุนแรงภายในสองสามวัน ทำให้ต้นทุนการสูญเสียโลหะไม่สามารถยอมรับได้ วัสดุประเภทนี้ต้องได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้การบีบอัดเบดวัสดุหรือกลไกการบดต้อกระจกความเร็วต่ำ

ปริมาณความชื้นที่ครอบคลุม : เมื่อปริมาณความชื้นของวัสดุเกิน 2% ถึง 5% ผงละเอียดจะเกาะติดกับตัวกรอง ไลเนอร์ หรือใบพัดแยกประเภทได้อย่างง่ายดาย ทำให้เกิดการบังหน้าจอหรือการสะสมของวัสดุ ในเวลานี้ กระบวนการจะต้องเลือกโรงสีแนวตั้งที่กำหนดค่าด้วยแหล่งลมร้อน หรือติดตั้งถังอบแห้งทางอุตสาหกรรมที่ส่วนหน้า

ความเปราะบางและความเหนียว : วัสดุที่เปราะ (เช่น บล็อกถ่านหิน หินปูน) แตกหักง่ายเมื่อถูกกระแทก ทำให้เหมาะสำหรับการบดที่มีปริมาณงานสูงและรวดเร็ว ในขณะที่วัสดุที่มีความเหนียวสูงหรือมีคุณสมบัติเป็นเส้นใย (เช่น พลาสติก เศษโลหะผสมพิเศษบางชนิด ชีวมวล) จะต้องอาศัยห้องเจียรที่มีการตัดสัมพันธ์กันหรือแรงตัดเฉือนที่แข็งแกร่ง

การออกแบบการไหลและการบดแบบหลายขั้นตอน

เพื่อที่จะได้รับประโยชน์สูงสุดจากการผลิต อุตสาหกรรมสมัยใหม่โดยทั่วไปจะปฏิบัติตามหลักการพื้นฐานของ "การบดมากขึ้นและการบดน้อยลง" ขนาดอนุภาคฟีดของอุปกรณ์บดเดี่ยวมักจะมีขีดจำกัดสูงสุดทางวิทยาศาสตร์ หากป้อนวัสดุหยาบและขนาดใหญ่โดยตรง จะทำให้เกิดการใช้พลังงานของระบบเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันและส่งผลกระทบต่อความเสียหายเฉพาะที่ต่อไลเนอร์ การกำหนดค่าบรรทัดที่สมบูรณ์มาตรฐานมักจะแบ่งออกเป็นสามขั้นตอนต่อเนื่องกัน:

ขั้นตอนที่หนึ่ง (การบดหยาบส่วนหน้าและการบดปานกลาง) : ใช้เครื่องบดกรามขนาดใหญ่หรือเครื่องบดกรวยเพื่อลดชิ้นวัสดุขนาดใหญ่ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 500 มม.) ที่ขนส่งจากเหมืองหรือโรงปฏิบัติงานวัตถุดิบให้เหลือน้อยกว่าหรือเท่ากับ 35 มม. ได้อย่างรวดเร็ว

ขั้นตอนที่สอง (การประมวลผลการเจียรแกน) : วัสดุที่บดปานกลางจะถูกป้อนเข้าอย่างสม่ำเสมอ โรงบดอุตสาหกรรม ห้องผ่านตัวป้อนความถี่ตัวแปร ภายใต้การกระทำที่เข้มข้นของพลังงานกล วัสดุจะเกิดการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพจาก "ก้อน" เป็น "ผง" และขนาดอนุภาคจะลดลงจนถึงระดับไมครอนโดยตรง

ขั้นตอนที่สาม (การจำแนกวงจรปิดที่มีประสิทธิภาพสูง) : ผงผสมบดจะถูกส่งไปยังเครื่องแยกผงที่มีความแม่นยำสูงผ่านทางกระแสลมหรือลิฟต์เชิงกล ระบบจำแนกประเภทจะแยกอนุภาคหยาบ (คัดแยก) ในแหล่งกำเนิดออกเพื่อกลับไปยังห้องบด ในขณะที่ผงละเอียดที่ผ่านการรับรองจะเข้าสู่เครื่องรวบรวมผงเพื่อบรรจุภัณฑ์หรือลงในไซโลปลายน้ำ

การประยุกต์ใช้การประชุมเชิงปฏิบัติการสมัยใหม่ของการควบคุมระบบส่งกำลังและอัตโนมัติ (PLC/DCS)

ที่ power source of modern industrial grinding systems is usually a high-power main motor ranging from hundreds to thousands of kilowatts. The system introduces Variable Frequency Drive (VFD) and soft start technologies, which can effectively reduce the grid impact during startup and allow the grinding speed to be adjusted according to material hardness.

ในเวลาเดียวกัน สายการผลิตทั้งหมดใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติ (เช่น PLC แบบใช้ fieldbus หรือระบบ DCS) ระบบสามารถควบคุมการเชื่อมต่อแบบเรียลไทม์ของกระแสมอเตอร์หลัก แรงดันลบของระบบ การสั่นสะเทือนของแบริ่ง และความเร็วในการป้อนผ่านเซ็นเซอร์ที่จัดเรียงไว้ที่จุดสำคัญของอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่น เมื่อมีวัสดุมากเกินไปในห้องบด ระบบควบคุมจะลดความถี่ของเครื่องป้อนด้านหน้าโดยอัตโนมัติโดยการตรวจจับความผันผวนที่ผิดปกติในกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์หลักหรือการเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของความดันในห้องบด ทำให้มีการปรับตัวเองและการป้องกันในโรงงานที่ไร้คนควบคุม

การจัดการอายุการใช้งานส่วนประกอบหลักและการบำรุงรักษารายวันของระบบบดอุตสาหกรรม

กลไกการสึกหรอและการเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุของชิ้นส่วนที่ทนทานต่อการสึกหรอ

สำหรับอุปกรณ์การเจียรที่มีกลไกต่างกัน ชิ้นส่วนที่สึกหรอของแกนจะรับความเค้นเชิงกลในรูปแบบที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ดังนั้นจึงต้องเลือกโลหะผสมพิเศษที่ทนทานต่อการสึกหรอตามเป้าหมาย:

เหล็กแมงกานีสสูง (เช่น Mn13, Mn13Cr2) : ใช้กันอย่างแพร่หลายในสมุทรโรงสีลูก วัสดุนี้มีคุณสมบัติในการชุบแข็งงานได้ดีเยี่ยม ภายใต้แรงกระแทกของวัสดุที่รุนแรงและแรงกดอัด ความแข็งของพื้นผิวสามารถเพิ่มได้อย่างรวดเร็วจาก HB200 ดั้งเดิมไปเป็น HB500 ในขณะที่เมทริกซ์ยังคงรักษาความเหนียวที่สูงมาก แก้ปัญหาการแตกหักได้อย่างสมบูรณ์แบบในสภาพแวดล้อมที่มีผลกระทบสูง

เหล็กหล่อโครเมียมสูง (เช่น KmTBCr20Mo, KmTBCr26) : นิยมใช้ในค้อนของโรงสีค้อนความเร็วสูงและลูกกลิ้งของโรงสีเรย์มอนด์ เหล็กหล่อโครเมียมสูงประกอบด้วยยูเทคติกคาร์ไบด์จำนวนมากอยู่ภายใน ซึ่งแสดงความแข็งระดับไมโครที่สูงมาก มันมีประสิทธิภาพดีเยี่ยมต่อการสึกหรอจากการเสียดสีที่เกิดจากวัสดุที่ขูดพื้นผิว แต่จะค่อนข้างเปราะและไม่ควรรับแรงกระแทกหนักเป็นพิเศษอย่างต่อเนื่อง

วัสดุเซรามิกที่ทนต่อการสึกหรอ (เช่น อลูมินา เซอร์โคเนีย ซิลิคอนคาร์ไบด์) : ในการบดผงเคมี เภสัชกรรม และอิเล็กทรอนิกส์แบบละเอียดพิเศษ เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของไอออนโลหะเหล็กของผลิตภัณฑ์ โดยทั่วไปจะเลือกการบุโดยรวมของอุปกรณ์ ใบพัดประเภท และสื่อการบด (ไมโครสเฟียร์) จากเซรามิกพิเศษ

การจัดการวงจรชีวิตเต็มรูปแบบของระบบหล่อลื่นแบริ่งหลัก

ที่ operating load of large industrial grinding equipment is extremely high, and the lubrication of its main bearings, reducers, and gear transmission parts is the "lifeline" of equipment operation.

การหล่อลื่นการไหลเวียนของน้ำมันแบบบางบังคับ : อุปกรณ์หนักโดยทั่วไปจะใช้สถานีหล่อลื่นน้ำมันแบบบางทวนกระแสแบบปั๊มคู่ ซึ่งไม่เพียงแต่ให้ฟิล์มน้ำมันหล่อลื่นแรงดันคงที่สำหรับตลับลูกปืน แต่ยังนำความร้อนที่อุณหภูมิสูงที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการบดกลับไปยังเครื่องทำความเย็นเพื่อกระจายผ่านการหมุนเวียนอย่างต่อเนื่อง

การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ : ด้วยการติดตั้งเซ็นเซอร์สั่นสะเทือนแบบสองแกนและเซ็นเซอร์อุณหภูมิ PT100 บนตลับลูกปืนหลัก ทำให้วิถีการทำงานของเซ็นเซอร์ได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง เมื่อตลับลูกปืนประสบกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นผิดปกติหรือจุดสูงสุดความถี่สูงในลักษณะเฉพาะในสเปกตรัมการสั่นสะเทือนอันเนื่องมาจากการเจาะหรือการหลุดออกจากภายใน ระบบ DCS จะส่งการแจ้งเตือนแบบหลายขั้นตอนทันที เพื่อชี้แนะให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาดำเนินการเปลี่ยนทดแทนอย่างแม่นยำในระหว่างช่วงปิดระบบตามแผน เพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุทางกลที่เป็นหายนะ

การป้องกันความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อม: การป้องกันการระเบิดของฝุ่นและการควบคุมเสียงรบกวน

การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและอาชีวอนามัยในโรงงานที่ใช้ผงเป็นเส้นสีแดงที่เข้มงวดสำหรับโรงงาน:

การออกแบบป้องกันการระเบิด : เมื่อผงถ่านหินแปรรูปแบบแห้ง ซัลเฟอร์ ผงโลหะเฉพาะ หรือวัสดุอินทรีย์ เนื่องจากพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ของผง การระเบิดของฝุ่นจากภัยพิบัติสามารถเกิดขึ้นได้อย่างง่ายดายเมื่อเกิดประกายไฟคงที่ในพื้นที่หรือประกายไฟกระทบจากสิ่งแปลกปลอมแข็งภายนอกถูกสร้างขึ้นภายในระบบ ระบบท่อทั้งหมดต้องได้รับการบำรุงรักษาภายใต้สภาวะแรงดันลบที่เข้มงวด (-200 Pa ถึง -500 Pa) เสมอ เพื่อกำจัดฝุ่นรั่วไหล ต้องติดตั้งช่องระเบิดทางเดียวและวาล์วแยกที่จุดสำคัญของท่อ

การควบคุมเสียงรบกวน : เสียงรบกวนในการทำงานของโรงสีลูกกลมและโรงสีค้อนมักจะสูงถึง 95 dB(A) ถึง 110 dB(A) โรงงานสมัยใหม่ นอกเหนือจากการติดตั้งแผ่นยางลดแรงสั่นสะเทือนบนพื้นผิวข้อต่อของชิ้นส่วนที่สึกหรอแล้ว โดยทั่วไปจะแยกเครื่องจักรทั้งหมดออกจากกันภายในห้องเก็บเสียงแบบปิดพิเศษที่กำหนดค่าด้วยวัสดุดูดซับเสียงสองชั้น และวางห้องผ่าตัดควบคุมส่วนกลางไว้ด้านนอกระยะไกลเพื่อให้แน่ใจว่าสภาพแวดล้อมการทำงานเป็นไปตามมาตรฐานด้านสุขภาพของอุตสาหกรรม

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการตัดเฉือนและการเจียรทางอุตสาหกรรม

คำถามที่ 1: จะเลือกระหว่าง เครื่องบดลูกบด และ โรงบดแนวตั้ง โดยพิจารณาจากความแข็ง Mohs ของวัสดุได้อย่างไร

ตอบ : พื้นฐานหลักสำหรับแผนการคัดเลือกอยู่ที่การสร้างสมดุล การกัดกร่อน ของวัสดุต่อต้าน ต้นทุนการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอในระยะยาว (OPEX) ของสายการผลิต

ที่ เครื่องบดลูกบด เป็นของอุปกรณ์หนักความเร็วต่ำ และกลไกการแยกส่วนคือการกระแทกแบบทื่อและการขัดสีร่วมกันของลูกเหล็กที่ตกลงมา เมื่อแปรรูปวัสดุที่มีความแข็งสูงมากและมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงโดยมีความแข็ง Mohs ระหว่าง 6 ถึง 9 (เช่น ควอตซ์ แร่ทอง ทรายซิลิกา) แม้ว่าโรงสีลูกกลมจะมีการใช้พลังงานสูง แต่ไลเนอร์เหล็กแมงกานีสหนาภายในหรือไลเนอร์เซรามิกสามารถทนต่อแรงกระแทกที่รุนแรงอย่างต่อเนื่อง และลูกเหล็กที่ใช้แล้วสามารถเติมใหม่ได้โดยตรงจากส่วนป้อนโดยตรงโดยไม่ต้องปิดเครื่องบ่อยครั้งเพื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนแกนกลาง

ที่ โรงบดแนวตั้ง ใช้หลักการบีบอัดเตียงวัสดุ แม้ว่าอัตราการใช้พลังงานจะสูงมาก แต่หากความแข็ง Mohs ของวัสดุเกิน 7 และดัชนีการขัดถู (Ai) สูงเกินไป อนุภาคที่มีความแข็งสูงจะทำให้เกิดรอยขีดข่วนและการหลุดร่อนที่รุนแรงอย่างยิ่งบนพื้นผิวของปลอกลูกกลิ้งบดแบบหมุนและแผ่นรองโต๊ะเจียรภายใต้แรงดันสูง เมื่อปลอกลูกกลิ้งสึกหรออย่างรุนแรง จะต้องปิดเครื่องและใช้อุปกรณ์ไฮดรอลิกพิเศษที่ใช้ในการพลิกกลับหรือยกและเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด ซึ่งทำให้ต้นทุนการหยุดทำงานและต้นทุนการประมวลผลชิ้นส่วนสึกหรอเพิ่มขึ้นอย่างมาก

บทสรุปการคัดเลือก : โดยทั่วไป สำหรับวัสดุเทกองที่มีความแข็ง Mohs น้อยกว่าหรือเท่ากับ 6.5 และความต้องการผลผลิตจำนวนมาก (เช่น ปูนซีเมนต์ดิบป่น หินปูน ยิปซั่มกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชันของโรงไฟฟ้า) โรงบดแนวตั้ง เป็นที่นิยมในการใช้พลังงานต่ำ ในขณะที่แร่อโลหะที่มีความแข็งสูงหรือเหมืองโลหะที่แปรรูปลึกด้วยความแข็ง Mohs มากกว่า 7 เครื่องบดลูกบด เป็นที่ต้องการ

คำถามที่ 2: เครื่องบดแบบ Hammer Mill สำหรับงานอุตสาหกรรมสามารถลดการอุดตันของตะแกรงและการบดมากเกินไประหว่างการทำงานที่ความเร็วสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร

ตอบ : การแก้ปัญหาการอุดตันและการบดมากเกินไป (ในกรณีที่วัสดุถูกบดมากเกินไปให้เป็นผงละเอียดที่ไม่มีประโยชน์ ส่งผลให้การใช้พลังงานไม่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น) ต้องเริ่มจากสองมิติ: การออกแบบสนามไหล และ การปรับพารามิเตอร์ทางกล .

ขอแนะนำระบบอากาศเสริมแรงดันลบที่เหนี่ยวนำ : ผงละเอียดใช้แรงเหวี่ยงหนีศูนย์ของโรเตอร์เพียงอย่างเดียวในการคายประจุ มีแนวโน้มที่จะเกิดการดูดซับไฟฟ้าสถิตบนพื้นผิวตะแกรงหรือ "การเกาะติดของตะแกรง" เนื่องจากมีความชื้นติดตามอยู่ในวัสดุ การติดตั้งพัดลมดูดอากาศแบบพัลส์กำลังสูงที่ปลายท่อระบายของ เครื่องบดโรงสีค้อนอุตสาหกรรม สร้างสนามไหลแรงดันลบความเร็วสูงภายในห้องบด ผงละเอียดที่ผ่านการรับรองแล้วจะถูกดึงผ่านรูตะแกรงทันทีภายใต้แรงดึงดูดของกระแสลม เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ค้างอยู่ในห้องเพื่อรับแรงกระแทกรองจากค้อน ซึ่งจะช่วยขจัดการบดมากเกินไป

การควบคุมความชื้นของวัสดุแบบไดนามิก : ความชื้นป้อนเป็นแรงจูงใจหลักในการอุดตัน ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม ปริมาณความชื้นของอาหารจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดให้น้อยกว่าหรือเท่ากับ 12% หากวัสดุมีความเหนียวตามธรรมชาติ ควรพิจารณาถอดตะแกรงเชิงกลที่เส้นรอบวงครึ่งล่างออก และเปลี่ยนไปใช้ "เครื่องบดกระแทกแบบไร้ตะแกรง" โดยอาศัยความเร็วในการหมุนของใบพัดแยกประเภทอากาศที่รวมอยู่ที่ส่วนบนเพื่อควบคุมขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์การให้เกรด : ตรวจสอบและปรับระยะห่างระหว่างค้อนกับตะแกรงเป็นประจำ (โดยปกติจะอยู่ที่ 4 มม. ถึง 8 มม.) หากระยะห่างมากเกินไป วัสดุจะหมุนในห้องเป็นเวลานาน ทำให้เกิดการบดมากเกินไปได้ง่าย หากระยะห่างน้อยเกินไป วัสดุจะถูกบีบอย่างรุนแรง ส่งผลให้หน้าจอมองไม่เห็นได้ง่าย

คำถามที่ 3: เมื่อผลิตผงที่มีความละเอียดพิเศษ เครื่องบดผงจะรักษาสมดุลระหว่างความสามารถในการกระจายขนาดอนุภาคและความเสถียรของขนาดอนุภาค (D50/D97) ได้อย่างไร

ตอบ : "ความจุ" และ "การควบคุมขนาดอนุภาค" ในการแปรรูปผงละเอียดมีความสัมพันธ์ที่ขัดแย้งกันตามธรรมชาติ และความสมดุลแบบไดนามิกจะถูกกำหนดโดย ตัวแปรการปฏิบัติงานที่แม่นยำของระบบการจำแนกวงจรปิดการไหลของอากาศ .

ความเร็วใบพัดลักษณนามและการเชื่อมโยงความถี่ตัวแปร : เส้นตัดขนาดอนุภาคผงที่ผลิตโดย เครื่องบดผง ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความเร็วเชิงเส้นของลักษณนามในตัว (ใบพัดการจำแนกประเภทกังหัน) เมื่อต้องการการกระจายขนาดอนุภาคที่แคบมาก (เช่น ต้องใช้ D97 = 10 ไมครอน) จะต้องเพิ่มความเร็วของใบพัด แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่แข็งแกร่งซึ่งเกิดจากความเร็วในการหมุนสูงจะกระแทกอนุภาคที่ไม่เข้าเกณฑ์และอนุภาคที่มีคุณสมบัติเหมาะสมบางส่วน (เนื่องจากการรวมตัวกันระหว่างอนุภาค) ไปยังบริเวณการเจียร ในเวลานี้ ปริมาณการปฏิเสธของระบบจะเพิ่มขึ้น และกำลังการผลิตสุทธิของเครื่องจักรหลักจะลดลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่คาดหวังไว้

ความถี่การล็อคแบบไดนามิกของปริมาตรอากาศและอัตราส่วนปริมาตรวัสดุ (อัตราส่วนก๊าซ-ของแข็ง) : เพื่อรักษาเสถียรภาพของขนาดอนุภาค อัตราส่วนก๊าซต่อของแข็งภายในห้องบดจะต้องคงที่ หากปริมาณการป้อนเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน ความเข้มข้นของผงในห้องเพาะเลี้ยงจะสูงเกินไป ซึ่งจะทำให้ใบพัดประเภทต่างๆ รับภาระมากเกินไป และอนุภาคหยาบบางส่วนจะเล็ดลอดผ่านช่องว่างของใบพัดเข้าไปในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ส่งผลให้ตัวบ่งชี้ D97 เกินมาตรฐาน ดังนั้น ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมจะต้องประสานกระแสมอเตอร์หลักของตัวแยกประเภทและความเร็วในการแปลงความถี่กับช่องเปิดแดมเปอร์ของพัดลม ด้วยการปรับความถี่สูงอย่างละเอียดของความเร็วในการป้อน ช่วยให้มั่นใจได้ถึงกำลังการผลิตขอบเขตสูงสุดที่ส่งออกภายใต้สมมติฐานของการกระจายขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่แคบ

คำถามที่ 4: เมื่อเปรียบเทียบกับโรงสีค้อนแนวนอน โรงสีค้อนแนวตั้ง มีข้อได้เปรียบพิเศษอะไรบ้างในแง่ของความสะดวกในการบำรุงรักษาและการสึกหรอของส่วนประกอบหลัก

ตอบ : หลังจากปรับเปลี่ยนเพลาหลักจากแนวนอนเป็นแนวตั้ง ไม่เพียงแต่นำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเชิงพื้นที่เท่านั้น แต่ยังปรับสถานะความเครียดและวิถีการเคลื่อนที่ของวัสดุให้เหมาะสมอย่างครอบคลุมอีกด้วย

ช่องระบายอสมมาตรช่วยด้วยแรงโน้มถ่วง : ในโรงสีค้อนแนวนอน เนื่องจากทิศทางของแรงโน้มถ่วงตั้งฉากกับแกนโรเตอร์ วัสดุจึงสะสมได้ง่ายที่ด้านล่างของห้องและบนฉากยึดตะแกรง ทำให้เกิดการสึกหรอแบบเข้มข้นเฉพาะจุด วิถีการวิ่งของวัสดุ แนวตั้ง Hammer Mill เป็นการเพรียวลมเป็นเกลียวลงจากบนลงล่าง แรงโน้มถ่วงไม่ใช่แรงต้านอีกต่อไป แต่เป็นแรงเสริมในการคายประจุ อนุภาคที่ผ่านการรับรองแล้วจะเลื่อนลงมาอย่างรวดเร็วภายใต้การกระทำแบบคู่ของแรงขับภายนอกและแรงโน้มถ่วง ไม่มีการสะสมวัสดุในห้องเพาะเลี้ยง และการสึกหรอของเครื่องจักรทั้งหมดมีความสม่ำเสมออย่างยิ่ง

การสึกหรอที่สม่ำเสมอของส่วนประกอบหลักและอายุการใช้งาน : ค้อนของโรงสีแนวนอนมักจะสึกหรอเล็กน้อยที่ปลายคงที่และสึกหรอหนักที่ปลายด้านนอกที่ถูกระงับ (เนื่องจากความเร็วเชิงเส้นของแรงเหวี่ยงที่แตกต่างกัน) ค้อนหลายชั้นของโรงสีกระแทกแนวตั้งกระจายอยู่บนระนาบแนวตั้ง และในระหว่างกระบวนการตกหล่นของวัสดุ ความน่าจะเป็นในการสัมผัสและรูปแบบการสึกหรอของค้อนแต่ละชั้นจะมีความสม่ำเสมอมากขึ้น

อินเทอร์เฟซการบำรุงรักษาที่รวดเร็วที่มีประสิทธิภาพสูง : เนื่องจากมีการใช้โครงสร้างเพลาเดี่ยวแนวตั้ง ตัวเครื่องจึงมักได้รับการออกแบบให้เป็น "โครงสร้างประตู" ที่สามารถเปิดได้ในมุมกว้างทั้งสองด้าน เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงไม่จำเป็นต้องถอดแยกชิ้นส่วนสายพานส่งกำลังหรือฝาครอบด้านบนออกอย่างลำบากเหมือนในอุปกรณ์แนวนอนทั่วไป พวกเขาเพียงแค่ต้องดึงเปิดประตูด้านข้างเพื่อพลิกทั้งชุดโดยตรงหรือเปลี่ยนเพลาพินบนเพลาแขวนแนวตั้งอย่างรวดเร็วภายใต้ท่าทางตามหลักสรีรศาสตร์ที่สะดวกสบายที่สุด ลดเวลาการบำรุงรักษาการปิดเครื่องครั้งเดียวได้มากกว่า 50%

วรรณกรรมอ้างอิง

Fuerstenau, M. C., และ Han, K. N. (2003) *หลักการแปรรูปแร่* สมาคมเหมืองแร่ โลหะวิทยา และการสำรวจ

ลินช์, เอ.เจ. (2015) *การออกแบบและการดำเนินการแปรรูปแร่: บทนำ* เอลส์เวียร์

Austin, L. G. , Klimpel, R. R. , & Luckie, P. T. (1984) *วิศวกรรมกระบวนการลดขนาด: การกัดลูกบอล* เอม

โรดส์, เอ็ม. (2008) *ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับเทคโนโลยีอนุภาค* จอห์น ไวลีย์ แอนด์ ซันส์

พินัยกรรม, B. A. และ Finch, J. (2015) *เทคโนโลยีการประมวลผลแร่ของ Wills: บทนำเกี่ยวกับการปฏิบัติจริงของการบำบัดแร่และการนำแร่กลับมาใช้ใหม่* บัตเตอร์เวิร์ธ-ไฮเนอมันน์