Мельница (измельчение) Материал из Википедии свободной энциклопедии
 Скачать 112.88 Kb.
|
|
Мельница (измельчение) Материал из Википедии — свободной энциклопедии (Перенаправлено с Мельницы автогенного помола) Перейти к навигацииПерейти к поиску
Мельница - это устройство, часто конструкция, машина или кухонный прибор, который измельчает твердые материалы на более мелкие кусочки путем измельчения, дробления или резки. Такое измельчение является важной единичной операцией во многих технологических процессах. Существует много различных типов мельниц и много видов материалов, перерабатываемых в них. Исторически мельницы приводились в действие вручную или животными (например, с помощью рукоятки), рабочими животными (например, конная мельница), ветром (ветряная мельница) или водой (водяная мельница). В современную эпоху они обычно питаются от электричества. Измельчение твердых материалов происходит под действием механических сил, которые разрушают структуру за счет преодоления внутренних сил сцепления. После измельчения изменяется состояние твердого вещества: размер зерен, расположение зерен по размеру и форма зерен. Измельчение также относится к процессу дробления, разделения, калибровки или классификации заполнителя (например, горной руды). Например, дробление или измельчение горных пород для получения однородного размера заполнителя для строительных целей, или разделение горных пород, почвы или заполнителя для целей заполнения конструкций или мелиоративных работ. Процессы измельчения заполнителя также используются для удаления или отделения загрязнений или влаги из заполнителя или почвы и для получения "сухих заполнителей" перед транспортировкой или заполнением конструкции. Шлифование может служить следующим целям в машиностроении: увеличение площади поверхности твердого тела изготовление твердого вещества с заданным размером зерен варка целлюлозы из ресурсов  Содержание 1Законы измельчения 2Шлифовальные станки 2.1Автогенная мельница 2.2Шаровая мельница 2.3Мельница из бурового камня 2.4Шлифовальные валки высокого давления 2.5Мельница для гальки 2.6Стержневая мельница 2.7ПРОСАДОЧНАЯ мельница 2.8Башенная мельница 2.9Ударная мельница с вертикальным валом (VSI mill) 3Типы мельниц для измельчения 4См . также 5Ссылки 6Внешние ссылки Законы измельчения[править] Несмотря на большое количество исследований в области схем разрушения, не существует известной формулы, которая связывала бы техническую работу шлифования с результатами шлифования. Горные инженеры Питер фон Риттингер, Фридрих Кик и Фред Честер Бонд независимо разработали уравнения, связывающие полученные уравнения, чтобы связать необходимую работу по измельчению с полученным размером зерна, а четвертый инженер Р. Т. Хукки предположил, что каждое из этих трех уравнений может описывать узкий диапазон размеров зерна, и предложил объединить их по одной кривой описание того , что стало известно как отношения Хукки.[1][2][3] В мельницах с перемешиванием соотношение Хукки не применяется, и вместо этого необходимо провести эксперименты, чтобы определить какое-либо соотношение.[4] Для оценки результатов измельчения необходимо распределение зерен по размерам исходного материала (1) и измельченного материала (2). Степень измельчения - это отношение размеров к расположению зерен. Существует несколько определений этого значения характеристики: Степень измельчения, относящаяся к размеру зерна d 80 {\displaystyle Z_{d}={\frac {d_{80,1}}{d_{80,2}}}\,}  Вместо значения d 80 можно использовать также d 50 или другой диаметр зерна. Степень шлифования, относящаяся к удельной поверхности {\displaystyle Z_{S}={\frac {S_{v,2}}{S_{v,1}}}={\frac {S_{m,2}}{S_{m,1}}}\,} Удельная площадь поверхности, относящаяся к объему Sv, и удельная площадь поверхности, относящаяся к массе Sm, могут быть определены с помощью экспериментов. Предполагаемая степень измельчения {\displaystyle Z_{a}={\frac {d_{1}}{a}}\,} Зазор выпускной головки a шлифовального станка используется для измельченного твердого вещества в этой формуле.  Шлифовальные станки[править / править код] В обработке материалов мельница - это машина для измельчения мелких частиц за счет истирания и сжимающих усилий на уровне размера зерна. См. также дробилка для механизмов, производящих более крупные частицы. В целом, процессы измельчения требуют относительно большого количества энергии; по этой причине недавно был предложен экспериментальный метод измерения энергии, используемой локально во время измельчения на разных машинах.[5] Автогенная мельница[править / править код] Автогенные или автогенные мельницы называются так из-за самоизмельчения руды: вращающийся барабан выбрасывает более крупные куски руды в каскадном движении, что приводит к ударному разрушению более крупных пород и сжатию более мелких частиц. Он аналогичен по работе просадочной мельнице, как описано ниже, но в мельнице не используются стальные шарики. Также известен как шлифовка ROM или "Run Of Mine".  Работа шаровой мельницы Шаровая мельница[править / править код] Типичным типом мелкого измельчения является шаровая мельница. Слегка наклонный или горизонтальный вращающийся цилиндр частично заполнен шариками, обычно каменными или металлическими, которые измельчают материал до необходимой тонкости за счет трения и удара о вращающиеся шарики. Шаровые мельницы обычно работают с приблизительной загрузкой шариков 30%. Шаровые мельницы характеризуются меньшим (сравнительно) диаметром и большей длиной и часто имеют длину, в 1,5-2,5 раза превышающую диаметр. Подача находится на одном конце цилиндра, а выгрузка - на другом. Шаровые мельницы обычно используются при производстве портландцемента и на более тонких стадиях измельчения при переработке полезных ископаемых. Промышленные шаровые мельницы могут достигать 8,5 м (28 футов) в диаметре с двигателем мощностью 22 МВт, [6] потребляя примерно 0,0011% от общей мировой мощности (см. Список стран по потреблению электроэнергии). Тем не менее, небольшие версии шаровых мельниц можно найти в лабораториях, где они используются для измельчения материала образца для обеспечения качества. Прогнозы мощности для шаровых мельниц обычно используют следующую форму уравнения связи:[7] {\displaystyle E=10W\left({\frac {1}{\sqrt {P_{80}}}}-{\frac {1}{\sqrt {F_{80}}}}\right)\,} где E - энергия (киловатт-часы на метрическую или короткую тонну) W - рабочий показатель, измеренный в лабораторной шаровой мельнице (киловатт-часы на метрическую или короткую тонну). P 80 - размер продукта мельничной цепи в микрометрах F 80 - это размер подачи в контуре мельницы в микрометрах. Мельница из бурового камня[править / править код] Другим типом мелкого помола, который обычно используется, является французская мельница из бурового камня, которая похожа на старомодные мукомольные мельницы. Шлифовальные валки высокого давления[править / править код] Шлифовальный вал высокого давления, часто называемый HPGRs или роликовым прессом, состоит из двух одинаковых по размерам роликов, которые вращаются друг против друга с одинаковой окружной скоростью. Специальная подача сыпучего материала через бункер приводит к образованию слоя материала между двумя валками. Подшипниковые узлы одного ролика могут перемещаться линейно и прижимаются к слою материала пружинами или гидравлическими цилиндрами. Давление в слое материала превышает 50 МПа (7000 фунтов на квадратный дюйм). В целом они достигают 100-300 МПа. Благодаря этому слой материала уплотняется до твердой объемной доли, составляющей более 80%. Роликовый пресс имеет определенное сходство с роликовыми дробилками и роликовыми прессами для прессования порошков, но назначение, конструкция и режим работы отличаются. Экстремальное давление приводит к тому, что частицы внутри слоя уплотненного материала дробятся на более мелкие частицы, а также вызывает микроразрыв на уровне размера зерна. По сравнению с шаровыми мельницами удельное энергопотребление HPGRs на 30-50% ниже, хотя они не так распространены, как шаровые мельницы, поскольку они являются более новой технологией. Похожим типом промежуточной дробилки является краевая дробилка, которая состоит из круглого поддона с двумя или более тяжелыми колесами, известными как мюллеры, вращающимися внутри него; материал, подлежащий измельчению, проталкивается под колеса с помощью прикрепленных плужных лопастей. Мельница для измельчения гальки[править / править код] Вращающийся барабан вызывает трение и истирание между горной галькой и частицами руды. Может использоваться там, где необходимо избегать загрязнения продукта железом из стальных шариков. Обычно используется кварц или диоксид кремния, поскольку его получение обходится недорого. Стержневая мельница[править / править код] Вращающийся барабан вызывает трение и истирание между стальными стержнями и частицами руды.[требуется цитирование] Но обратите внимание, что термин "стержневая мельница" также используется как синоним режущей мельницы, которая производит стержни из железа или другого металла. Стержневые мельницы менее распространены, чем шаровые мельницы для измельчения минералов. Стержни, используемые в мельнице, обычно из высокоуглеродистой стали, могут различаться как по длине, так и по диаметру. Однако, чем меньше стержни, тем больше общая площадь поверхности и, следовательно, тем выше эффективность шлифования[8].  Принцип работы просадочной мельницы Мельница для просадки[править / править код] SAG - это аббревиатура от полуавтогенного шлифования. Просадочные мельницы - это автогенные мельницы, в которых также используются мелющие шары, как в шаровой мельнице. Просадочная мельница обычно представляет собой первичную или первую ступень измельчения. Просадочные мельницы используют шаровую загрузку от 8 до 21%.[9][10] Самая большая просадочная мельница имеет диаметр 42 дюйма (12,8 м) и приводится в действие двигателем мощностью 28 МВт (38 000 л.с.).[11] Была спроектирована просадочная мельница диаметром 44 дюйма (13,4 м) и мощностью 35 МВт (47 000 л.с.).[12] Истирание между мелющими шарами и частицами руды приводит к измельчению более мелких частиц. Просадочные мельницы характеризуются большим диаметром и короткой длиной по сравнению с шаровыми мельницами. Внутренняя часть мельницы облицована подъемными пластинами для подъема материала внутри мельницы, где он затем падает с пластин на остальную часть рудной загрузки. Просадочные мельницы в основном используются на золотых, медных и платиновых рудниках, а также в свинцовой, цинковой, серебряной, глиноземной и никелевой промышленности. Башенная мельница[править / править код] Башенные мельницы, часто называемые вертикальными мельницами, мельницами с перемешиванием или мельницами для повторного измельчения, являются более эффективным средством измельчения материала с меньшими размерами частиц и могут использоваться после шаровых мельниц в процессе измельчения. Как и в шаровых мельницах, в мельницы с перемешиванием часто добавляют мелющие (стальные) шарики или гальку для измельчения руды, однако эти мельницы содержат большой шнек, установленный вертикально для подъема и измельчения материала. В башенных мельницах нет каскадного действия, как в стандартных мельницах. Мельницы с перемешиванием также широко используются для смешивания негашеной извести (СаО) с известковой суспензией. У башенной мельницы есть несколько преимуществ: низкий уровень шума, эффективное энергопотребление и низкие эксплуатационные расходы. Настольная молотковая мельница Ударная мельница с вертикальным валом (VSI mill)[править / править код] Основная статья: Мельница VSI Мельница VSI отбрасывает частицы породы или руды на износостойкую пластину, сбрасывая их с вращающегося центра, который вращается на вертикальном валу. Этот тип мельницы использует тот же принцип, что и дробилка VSI. Типы мельниц для измельчения | ||||||||||
