Мельница (помол) - Mill (grinding)

Мельница истирания

Настольная молотковая мельница
Другие имена	Мельница
Использует	Шлифование
Похожие материалы	Ступка и пестик Экспеллер Экструдер

А мельница это устройство, которое ломается твердый материалы на более мелкие части путем измельчения, дробления или резки. Такой измельчение это важный работа агрегата во многих процессы. Есть много разных типов мельниц и много типов обрабатываемых в них материалов. Исторически мельницы приводились в действие вручную (например, через рукоятка ), рабочее животное (например., конная мельница ), ветер (мельница ) или вода (водяная мельница ). В современную эпоху они обычно работают на электричество.

Измельчение твердых материалов происходит за счет механических сил, которые разрушают структуру, преодолевая внутренние силы сцепления. После измельчения состояние твердого вещества изменяется: размер зерна, размер зерна и форма зерна.

Измельчение также относится к процессу разрушения, разделения, сортировки по размерам или классификации заполнителя. Например, дробление или измельчение горных пород для получения заполнителей однородного размера для строительных целей или разделение горных пород, почвы или заполнителя для целей структурной засыпки или мелиорации земель. Процессы измельчения заполнителя также используются для удаления или отделения загрязнения или влаги от заполнителя или почвы и для получения «сухих заполнений» перед транспортировкой или структурным заполнением.

В технике шлифование может служить следующим целям:

• увеличение площади поверхности твердого тела
• изготовление твердого тела с желаемым размером зерна
• переработка ресурсов

Законы шлифования

Несмотря на большое количество исследований в области схем разрушения, нет известной формулы, связывающей техническое шлифование с результатами шлифования. Для расчета необходимой шлифовальной работы с учетом изменения размера зерна используются три полуэмпирические модели. Это может быть связано с Отношения Хукки между размером частиц и энергией, необходимой для разрушения частиц. В мельницах с перемешиванием соотношение Хукки неприменимо, и вместо этого необходимо провести эксперименты, чтобы определить какое-либо соотношение.^[1]

• Удар за d > 50 мм

${\displaystyle W_{K}=c_{k}(\ln(d_{A})-\ln(d_{E}))\,}$

• Связь^[2] для 50 мм> d > 0,05 мм

${\displaystyle W_{B}=c_{B}\left({\frac {1}{{\sqrt {d}}_{E}}}-{\frac {1}{{\sqrt {d}}_{A}}}\right)\,}$

• Фон Риттингер для d <0,05 мм

${\displaystyle W_{R}=c_{R}\left({\frac {1}{d_{E}}}-{\frac {1}{d_{A}}}\right)\,}$

с W как шлифовальные работы в кДж / кг, c как коэффициент измельчения, d_А как размер зерна исходного материала и d_E как крупность измельчаемого материала.

Надежное значение размера зерна d_А и d_E является d₈₀. Это значение означает, что 80% (массы) твердого вещества имеет меньший размер зерна. Коэффициент измельчения Бонда для различных материалов можно найти в различной литературе. Для расчета коэффициентов КИК и Риттингера можно использовать следующие формулы

${\displaystyle c_{K}=1.151c_{B}(d_{BU})^{-0.5}\,}$

${\displaystyle c_{R}=0.5c_{B}(d_{BL})^{0.5}\,}$

с пределами диапазона Бонда: верхний d_BU = 50 мм и ниже d_BL = 0,05 мм.

Для оценки результатов измельчения необходимо распределение зерен исходного материала (1) и измельченного материала (2). Степень помола - это соотношение размеров от расположения зерен. Есть несколько определений этого значения характеристики:

• Степень помола в зависимости от размера зерна d₈₀

${\displaystyle Z_{d}={\frac {d_{80,1}}{d_{80,2}}}\,}$

Вместо стоимости d₈₀ также d₅₀ или можно использовать зерна другого диаметра.

• Степень шлифования относительно удельной поверхности

${\displaystyle Z_{S}={\frac {S_{v,2}}{S_{v,1}}}={\frac {S_{m,2}}{S_{m,1}}}\,}$

Удельная поверхность, относящаяся к объему S_v и удельная поверхность, относящаяся к массе S_м можно выяснить путем экспериментов.

• Предполагаемая степень помола

${\displaystyle Z_{a}={\frac {d_{1}}{a}}\,}$

В этой формуле для измельченного твердого вещества используется зазор разгрузочной фильеры а шлифовального станка.

Шлифовальные станки

При обработке материалов шлифовальный станок это машина для измельчения мелких частиц за счет потертость и сжимающий силы на уровне крупности. Смотрите также дробилка для механизмов, производящих более крупные частицы. В общем, процессы измельчения требуют относительно большого количества энергии; по этой причине недавно был предложен экспериментальный метод измерения энергии, используемой локально во время фрезерования на различных станках.^[3]

Работа шаровой мельницы

Шаровая мельница

Типичным типом тонкой шлифовальной машины является шаровая мельница. Слегка наклонный или горизонтально вращающийся цилиндр частично заполнен мячи, обычно камень или же металл, которые измельчают материал до необходимой тонкости путем трение и удары кувырком. Шаровые мельницы обычно работают с приблизительной загрузкой шара в 30%. Шаровые мельницы характеризуются меньшим (сравнительно) диаметром и большей длиной и часто имеют длину в 1,5-2,5 раза больше диаметра. Подача находится на одном конце цилиндра, а выпуск - на другом. Шаровые мельницы обычно используются при производстве портландцемент и стадии тонкого помола при переработке полезных ископаемых. Промышленные шаровые мельницы могут иметь диаметр 8,5 м (28 футов) с двигателем мощностью 22 МВт,^[4] потребляя примерно 0,0011% всей 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 пробы для обеспечения качества.

Для прогнозов мощности шаровых мельниц обычно используется следующая форма уравнения Бонда:^[2]

${\displaystyle E=10W\left({\frac {1}{\sqrt {P_{80}}}}-{\frac {1}{\sqrt {F_{80}}}}\right)\,}$

куда

• E энергия (киловатт-часы на метрическую или короткую тонну)
• W показатель работы, измеренный в лабораторной шаровой мельнице (киловатт-часов на метрическую или короткую тонну)
• п₈₀ размер изделия контура мельницы в микрометрах
• F₈₀ размер загрузки контура мельницы в микрометрах.

Стержневая мельница

Вращающийся барабан вызывает трение и истирание стали стержни и рудные частицы.^{[нужна цитата ]} Но обратите внимание, что термин «стержневая мельница» также используется как синоним продольная мельница, который делает стержни из железа или другого металла. Стержневые мельницы для измельчения минералов встречаются реже, чем шаровые.

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, выше эффективность измельчения.^[5]

Автогенная мельница

Автогенные или автогенные мельницы так называются из-за самоизмельчения руды: вращающийся барабан разбрасывает более крупные породы руды каскадным движением, что вызывает ударное дробление более крупных пород и сжатие более мелких частиц. По своей работе он аналогичен описанной ниже мельнице полусамоизмельчения, но в мельнице не используются стальные шары. Также известен как шлифовка ROM или "Run Of Mine".

Мельница полусамоформ

Принцип работы мельницы полусамоизмельчения

SAG - это аббревиатура от полусамоизмельчения. Мельницы полусамоизмельчения - это самогенные мельницы, в которых также используются мелющие шары, такие как шаровая мельница. Мельница полусамоизмельчения обычно является измельчителем первой или первой ступени. Мельницы полусамоизмельчения используют шаровую загрузку от 8 до 21%.^[6][7] Самая большая мельница полусамоизмельчения имеет диаметр 42 фута (12,8 м) и приводится в движение двигателем мощностью 28 МВт (38 000 л.с.).^[8] Спроектирована мельница полусамоизмельчения диаметром 44 фута (13,4 м) и мощностью 35 МВт (47 000 л.с.).^[9]

Истирание между мелющими шарами и частицами руды приводит к измельчению более мелких частиц. Мельницы полусамоизмельчения отличаются большим диаметром и небольшой 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 рудную загрузку. Мельницы ПСИ в основном используются на золотых, медных и платиновых рудниках, а также в свинцовой, цинковой, серебряной, глиноземной и никелевой промышленности.

Галечная мельница

Вращающийся барабан вызывает трение и истирание между камнями. камешки и рудные частицы. Может использоваться при загрязнении продукта утюг из стали следует избегать мячей. Обычно используются кварц или кремнезем, потому что их недорого получить.

Шлифовальные валки высокого давления

Шлифовальный валок высокого давления, часто называемый HPGR или валковый пресс, состоит из двух валков с одинаковыми размерами, которые вращаются друг относительно друга с одинаковой окружной скоростью. Специальная подача сыпучего материала через бункер приводит к образованию слоя материала между двумя валками. Подшипниковые узлы одного ролика могут двигаться линейно и прижимаются к слою материала пружинами или гидроцилиндрами. Давление в слое материала превышает 50 МПа (7000 PSI ). Обычно они достигают 100–300 МПа. За счет этого слой материала уплотняется до твердой объемной доли более 80%.

Валковый пресс имеет определенное сходство с валковыми дробилками и валковыми прессами для уплотнения порошков, но отличается по назначению, конструкции и режиму работы.

Экстремальный давление заставляет частицы внутри слоя уплотненного материала перелом на более мелкие частицы, а также вызывает микротрещины на уровне зерен. По сравнению с шаровыми мельницами HPGR обеспечивает снижение удельного энергопотребления на 30–50%, хотя они не так распространены, как шаровые мельницы, поскольку представляют собой более новую технологию.

Подобным типом промежуточной дробилки является краевая направляющая, которая состоит из круглого поддона с двумя или более тяжелыми колеса известные как мюллеры, вращающиеся внутри него; измельчаемый материал засовывается под колеса с помощью прилагаемого пахать лезвия.

Мельница Buhrstone

Настольная молотковая мельница

Другой широко используемый тип тонкой шлифовальной машины - Французский бурстоун мельница, похожая на старинную мукомольные мельницы.

Ударная мельница с вертикальным валом (мельница VSI)

Основная статья: Мельница VSI

Мельница VSI отбрасывает частицы породы или руды на изнашиваемую пластину, отбрасывая их из прядильного центра, который вращается на вертикальном валу. Этот тип мельницы использует тот же принцип, что и Дробилка VSI.

Башенная мельница

Башенные мельницы, часто называемые вертикальными мельницами, мельницами с мешалкой или мельницами для повторного измельчения, являются более эффективным средством измельчения материала до частиц меньшего размера и могут использоваться после шаровых мельниц в процессе измельчения. Как и в шаровых мельницах, мелющие (стальные) шары или галька часто добавляют в мельницы с мешалкой, чтобы измельчить руду, однако эти мельницы содержат большой винт, 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 (CaO) с известковой суспензией. Башенная мельница имеет несколько преимуществ: низкий уровень шума, эффективное использование энергии и низкие эксплуатационные расходы.

Типы мельниц

• Мельница, ветряная
• Водяная мельница, с водным приводом
• Конная мельница, на животных
• Шаговое колесо, питание от человека (архаичный: "беговая дорожка")
• Судовая мельница, плавает возле берега реки или моста
• Arrastra, простая мельница для измельчения и измельчения (обычно) золотой или серебряной руды.
• Валковая мельница, оборудование для измельчения или измельчения зерна и другого сырья с помощью цилиндров
• Штамповая мельница, специализированная машина для измельчения руды в порошок для дальнейшей обработки или для дробления других материалов
• Место деятельности по изготовлению промышленных изделий. Термин «мельница» когда-то широко использовался для обозначения фабрики, потому что многие фабрики на ранних этапах промышленной революции приводились в действие водяной мельницей, но в настоящее время он используется только в нескольких конкретных контекстах; например.,
  • Кора мельница производит дубильную кору для кожевенных заводов
  • Сидровая мельница давит яблоки, чтобы дать сидр
  • Gristmill перемалывает зерно в муку
  • Масляная мельница, видеть прессование экспеллера, экструзия
  • Бумажная фабрика производит бумагу
  • Лесопильный завод пилит древесину
  • Крахмальный завод
  • Металлургический комбинат производит сталь
  • Сахарный завод (также называемый сахарный завод ) перерабатывает сахарную свеклу или сахарный тростник в различные готовые продукты
  • Текстильная фабрика
    • Шелковая мельница, для шелка
    • Льнокомбинат, для льна
    • Хлопковая фабрика, для хлопка
  • Huller (также называемая рисовой мельницей или рисовой лущилкой) используется для шелушения риса.
  • Порошковая мельница производит порох

• Шаровая мельница
• Бисерная мельница
• Кофемолка
• Коллоидная мельница
• Коническая мельница
• Дезинтегратор
• Дисковая мельница
• Кромочная фреза
• Gristmill, также называемый мукомольной или кукурузной мельницей
• Молотковая дробилка; молотковая мельница
• IsaMill
• Струйная мельница
• Ступка и пестик
• Пеллетная мельница
• Планетарная мельница
• Мельница с перемешиванием
• Трехвалковая мельница
• Вибрационная мельница
• VSI мельница
• Wiley Mill

Смотрите также

• Шлифовальный станок
• Кофемолка
• Экспеллер
• Экструдер
• Измельчитель трав
• Жернов
• Каменная дробилка
• IsaMill

Рекомендации

1. Томас, А; Филиппов, Л. (1999). «Трещины, фракталы и энергия разрушения минеральных частиц». Международный журнал по переработке полезных ископаемых. 57 (4): 285. Дои:10.1016 / S0301-7516 (99) 00029-0.
2. Обогащение минералов - Третья теория измельчения - Резюме документа. Onemine.org. Проверено 9 октября 2010.
3. Барон, М .; Chamayou, A .; Марчиоро, L .; Раффи, Дж. (2005). «Радикальные зонды для измерения воздействия энергии на сыпучие материалы» (PDF). Передовая порошковая технология. 16 (3): 199. Дои:10.1163/1568552053750242.
4. «АББ». ABB Communications. ABB Communications.
5. Уиллс, Б.А. (2006). Технология переработки полезных ископаемых: введение в практические аспекты обработки руды и добычи полезных ископаемых. 7-е изд. Амстердам; Бостон, Массачусетс. п. 157. ISBN  0750644508.
6. Стромайр С. и Валерий В. мл. Оптимизация контура мельницы полусамоизмельчения на Ernest Henry Mining. ResearchGate.net
7. Mular, Andrew L .; Halbe, Doug N .; Баррат, Дерек Дж. (2002). Проектирование, практика и контроль завода по переработке полезных ископаемых: материалы. SME. С. 2369–. ISBN  978-0-87335-223-9. Получено 26 октября 2012.
8. ван де Вейфейкен, Маартен (октябрь 2010 г.). «Мельницы и GMD» (PDF). Международная горная промышленность: 30.
9. Безредукторные приводы мельниц. abb.com

внешняя ссылка

• "Мельница". Британская энциклопедия. 18 (11-е изд.). 1911 г.
• Видео о точном измельчении в горной промышленности
• Детали мельницы
• Изображение мельницы полусамоизмельчения во время установки
• Шлифовальные СМИ Руководство по шлифовальным материалам