Технический разговор: молотковые мельницы и зона истощения

20 марта 2018 г.

Традиционные молотковые мельницы работают по принципу, согласно которому большинство материалов дробятся, разбиваются или измельчаются при ударе. Материал подается в камеру мельницы через загрузочный желоб и ударяется молотками, прикрепленными к валу, который вращается с высокой скоростью внутри камеры измельчения мельницы. Материал измельчается или разбивается в результате сочетания повторяющихся ударов молотка, столкновений со стенками камеры измельчения и ударов частиц о частицы. Первоначальное воздействие медленно движущихся частиц на высокую скорость наконечника молотков приводит к наиболее значительному уменьшению размера. Когда частицы начинают достигать максимальной скорости молотков, уменьшение происходит меньше, поскольку передача энергии падает по мере выравнивания разницы скоростей. Перфорированные металлические сита или решетчатые решетки, закрывающие разгрузочное отверстие мельницы, удерживают грубый материал для дальнейшего измельчения до тех пор, пока размер частиц и углы подхода не выровняются, что позволяет материалам правильного размера проходить в виде готового продукта.

Напротив, двухступенчатые молотковые мельницы разработаны специально для максимального увеличения пространства и эффективности за счет производства наилучшего конечного продукта всего за один проход. Двухступенчатые мельницы представляют собой две молотковые мельницы с независимым приводом, расположенные одна над другой.

Зона истощения В двухступенчатой ​​молотковой мельнице на самом деле существует три фазы измельчения из-за так называемой зоны истирания. Зона истирания — это область, образованная между верхним и нижним роторами двухступенчатой ​​молотковой мельницы. Материалы проходят через начальную мельницу и сито, а затем направляются во вторичную камеру мельницы. Прежде чем достичь второго ротора, удар частиц в зоне истирания создает дополнительные возможности для уменьшения размера в зоне, принцип действия которой аналогичен работе струйной мельницы. Турбулентность, создаваемая противоположными роторами, и непрерывный поток частиц создают высокие ударные силы; служащий двум целям:

Во многих ситуациях, в зависимости от материалов и целей обработки, материалы обрабатываются на одноступенчатой ​​мельнице, затем их просеивают и возвращают в мельницу для второго прохода и дополнительной обработки. При таком расположении может потребоваться мельница гораздо большего размера, поскольку она должна перерабатывать первичное сырье и дополнительную рециркулирующую загрузку крупногабаритных частиц.

Важно отметить, что несколько проходов через одноступенчатую мельницу не обязательно дают тот же конечный результат, что и один проход через двухступенчатую мельницу. Молотковые мельницы обычно рассчитаны на короткое время выдержки, то есть материал подается в мельницу и быстро опорожняется; позволяет эффективно обрабатывать материал. При повторной переработке предварительно измельченных материалов через одно и то же сито за несколько проходов этот материал не будет испытывать одинаковых ударных сил, поскольку он будет иметь тенденцию быстро проходить через сито, поскольку уже был откалиброван для очистки сита. Добавление второй мельницы с ситом меньшего размера позволяет увеличить время пребывания в мельнице. Поскольку предварительно размолотый продукт все еще должен измельчаться перед прохождением вторичного сортировочного сита, материал ненадолго приостанавливается, так что непрерывная скорость подачи обеспечивает полную занятость зоны истирания как крупными материалами сверху, так и более мелкими частицами, работающими снизу.

Энергия, передаваемая от частицы к частице при ударе на очень высоких скоростях, обеспечивает повышенную градацию частиц в более мелком диапазоне. Эта градация представлена ​​в таблице ниже. Еще большее уменьшение размера происходит за счет обмена значительной энергией в результате повторяющихся столкновений между частицами и молотками, пока материал, наконец, не пройдет через вторичное сито с частицами желаемого размера.

Анализ размера частиц(см. график)

Эффективность измельчения мелких частиц зависит от многих факторов. Важным фактором является выбор сита для верхней и нижней мельниц. Опять же, в зависимости от свойств материала, мельницы оснащаются решетчатыми решетками или перфорированными ситами; может быть использована любая комбинация. В случаях, когда материал объемный, для первоначального помола можно выбрать решетчатую решетку, чтобы обеспечить более высокую износостойкость и долговечность по отношению к более тяжелым материалам. В то время как мельница вторичной переработки будет использовать перфорированное сито с небольшим диаметром отверстия для более мелких готовых частиц. Размер сита является наиболее влиятельным фактором, влияющим на размер частиц, поскольку материал должен очищать сито.