Принцип работы и руководство по применению мельницы с воздушным классификатором

Определение и распространенные названия мельниц с воздушной сортировкой

При переработке сухих порошков мельница с воздушным классификатором объединяет процессы тонкого измельчения и воздушной классификации в одном устройстве, которое, как правило, состоит из блока ударного измельчения, динамического воздушного классификатора и системы транспортировки и сбора воздушного потока. Её основная функция весьма проста: сначала размер частиц уменьшается за счёт механического удара, а затем мелкий и крупный порошок разделяются под действием воздушного потока и сортировочного ротора. В англоязычном контексте у этого типа оборудования существует несколько схожих вариантов написания. Термин «air classifying mill» (воздушная классификационная мельница) и его форма множественного числа «air classifying mills» часто используются для обозначения ударного дробильного оборудования со встроенной функцией воздушной классификации. Термин «air classifying mill machine» (воздушная классификационная мельница-аппарат) дополнительно подчеркивает, что речь идет о полноценной и автономной машине, а выражение «air classifier mills» также широко распространено на рынке. «Мельница ACM» также является распространённым названием, обычно обозначающим механическую ударную дробилку с динамическим пневматическим классификатором. Её основными особенностями являются интегрированные функции дробления и классификации, регулируемая точка резания и возврат крупной фракции. Стоит отметить, что термин «пневматический классификатор», употребляемый отдельно, может относиться к внешнему пневматическому классификатору. Судя исключительно по названию, легко перепутать внешний классификатор с мельницей с пневматическим классификатором.

Принцип работы

Материал подается в камеру дробления с помощью дозирующего устройства. Ударный элемент на роторе ускоряет частицы, которые сталкиваются с ударным элементом, футеровкой или дробильной рейкой, в результате чего размер частиц уменьшается под действием удара и сдвига. Затем воздушный поток переносит измельченный материал в зону классификации. На движение частиц совместно влияют центробежный эффект, создаваемый вращением классификационного колеса, и сопротивление воздушного потока. Мелкие частицы, соответствующие критериям отделения, проходят через классификационное колесо и становятся продуктом, тогда как более крупные частицы задерживаются и возвращаются в зону дробления для дальнейшей обработки. Скорость вращения классификационного колеса, объем обрабатываемого газа и скорость вращения дробильного ротора совместно определяют размер частиц, подлежащих отделению, циклическую нагрузку и гранулометрический состав продукта. Оборудование может работать в режиме открытого или замкнутого контура, который, как правило, также включает вентиляторы, циклонные сепараторы или фильтры, конвейерные линии, системы пылеудаления и системы управления.

Типичная структура и состав системы

Основная конструкция основного агрегата, как правило, включает в себя загрузочное отверстие, дробильный ротор, ударный элемент, футеровку или дробильную рейку, сортировочное колесо, направляющий узел, канал воздушного потока, приводной двигатель и выпускное отверстие для готовой продукции. Комплектные системы часто также оснащаются дозирующими питателями, вентиляторами, фильтрами, циклонными сепараторами, воздушными затворами, сепараторами металла, шкафами управления, а также устройствами защиты от инертного газа или устройствами безопасности. В зависимости от материалов и области применения конструкция оборудования может предусматривать коаксиальный ротор, прямой привод сортировочного колеса, легко очищаемую конструкцию, износостойкую конструкцию, конструкцию из нержавеющей стали или конструкцию с защитой от ударных нагрузок. Детали, контактирующие с продуктом, также следует подбирать с учетом абразивности материала, допустимых уровней загрязнения, требований к очистке и коррозионной активности.

Сфера применения и критерии выбора

Мельница с воздушным классификатором может использоваться для сухого мелкого измельчения таких материалов, как минералы, химические порошки, порошковые покрытия, продукты питания, лекарственные средства и косметические средства. К типичным минеральным материалам относятся тальк, каолин, сульфат кальция, бокситы и известняк. Эти примеры помогают понять области применения оборудования, но не могут заменить испытания и подтверждение на моделях конкретных материалов. Для материалов, чувствительных к температуре, склонных к слипанию, обладающих высокой абразивностью, легковоспламеняющихся или чувствительных к загрязнению, необходимо выбирать соответствующие конфигурации с системами охлаждения, износостойкими элементами, средствами очистки, материалами корпуса и взрывозащитой. Степень измельчения, производительность, повышение температуры и энергопотребление должны определяться с учётом материалов, условий подачи, конфигурации оборудования, объёма газа, скорости и метода обнаружения и не могут быть непосредственно определены на основании названия оборудования.

Отличия от соседних устройств

Мельницы с воздушной ступенью в основном используют механические ударные элементы для дробления, тогда как струйные мельницы с псевдоожиженным слоем — высокоскоростные столкновения частиц. Как правило, в них отсутствуют механические дробильные органы, и эти два вида обработки не могут осуществляться на одном и том же оборудовании. Отдельный пневматический классификатор отвечает исключительно за сепарацию частиц по размеру и должен входить в состав системы с внешним дробильным оборудованием, таким как шаровые, вальцовые, молотковые мельницы и т. д. Пневматический классификатор объединяет дробление и классификацию в одном основном агрегате. Наличие в названии оборудования слов “мельница”, “измельчитель” и “классификационная мельница” само по себе не может служить доказательством его конструкции, степени измельчения, производительности или применимых материалов. В конечном итоге в качестве основы необходимо использовать техническую документацию по конкретной модели.