مقارنة بين المطحنة العمودية والمطحنة الكروية في نظام سحق الحجر الجيري

مقارنة بين المطحنة العمودية والمطحنة الكروية في نظام سحق الحجر الجيري

1. تحليل هيكل المعدات

1. مطحنة الكرة

تتكون المطحنة الكروية من أسطوانة أفقية ، وعمود مجوف لتغذية وتفريغ المواد ، ورأس طحن.الأسطوانة عبارة عن أسطوانة طويلة بها جسم طحن بداخلها.بشكل عام ، هي عبارة عن كرة فولاذية ، ويتم تحميلها في الأسطوانة وفقًا لأقطار مختلفة ونسب معينة.يمكن أيضًا أن يكون جسم الطحن مصنوعًا من شرائح فولاذية.

يتم اختيار المادة وفقًا لحجم الجسيمات لمواد الطحن ، ويتم تحميل المادة في الأسطوانة من خلال العمود المجوف في نهاية التغذية لمطحنة الكرة.عندما يتم تدوير طاحونة الكرة ، يتم توصيل جسم الطحن باللوحة المبطنة للأسطوانة المجاورة بسبب عمل القصور الذاتي وقوة الطرد المركزي والاحتكاك.يتم سحب الأسطوانة ، وعندما يتم رفعها إلى ارتفاع معين ، يتم إلقاؤها بسبب جاذبيتها ، ويسحق جسم الطحن المتساقط المواد الموجودة في الأسطوانة مثل المقذوف.

يتم إدخال المواد حلزونيًا وبشكل متساوٍ في الغرفة الأولى للمطحنة من خلال عمود التغذية المجوف بواسطة جهاز التغذية.توجد ألواح تبطين متدرجة أو ألواح تبطين مموجة في الغرفة ، ويتم تثبيت كرات فولاذية بمواصفات مختلفة بالداخل.ينتج عن دوران الأسطوانة قوة طرد مركزي لجلب الكرات الفولاذية إلى ارتفاع معين.بعد السقوط ، سوف تضرب وتطحن المادة.يتم طحن المواد بشكل خشن في المستودع الأول ، ثم إلى المستودع الثاني من خلال المقصورة المفردة.يحتوي المستودع الثاني على بطانة مسطحة ومليئة أيضًا بالكرات ، ثم يتم طحن المواد مرة أخرى.يتم تفريغ المسحوق من خلال شبكة التفريغ لإتمام عملية الطحن.

أثناء دوران الأسطوانة ، يتميز جسم الطحن أيضًا بظاهرة الانزلاق.أثناء عملية الانزلاق ، يتم إعطاء تأثير الطحن للمادة.من أجل الاستخدام الفعال لتأثير الطحن ، عند طحن المواد بحجم جسيم أكبر يبلغ 20 شبكة بشكل عام ، تنقسم أسطوانة جسم الطحن إلى قسمين بواسطة لوحة التقسيم ، تصبح مستودعًا مزدوجًا.عندما تدخل المواد إلى المستودع الأول ، يتم تكسيرها بواسطة كرات فولاذية.عندما تدخل المادة إلى المستودع الثاني ، يطحن المعدن بالحدادة المادة ، ويتم تفريغ المواد المطحونة بدقة من نهاية التفريغ.تفريغ العمود ، عند طحن المواد بجزيئات تغذية صغيرة ، مثل خبث الرمل رقم 2 ، والرماد المتطاير الخشن ، يمكن أن تكون أسطوانة المطحنة طاحونة صومعة واحدة بدون أقسام ، ويمكن أيضًا استخدام حجم الطحن للأقسام الفولاذية.

2. مطحنة عمودية

المطحنة العمودية هي معدات طحن مثالية على نطاق واسع ، وتستخدم على نطاق واسع في الأسمنت ، والطاقة الكهربائية ، والمعادن ، والصناعات الكيماوية ، والمعادن غير المعدنية وغيرها من الصناعات.إنه يدمج التكسير ، التجفيف ، الطحن ، التصنيف والنقل ، وله كفاءة إنتاج عالية.يمكنها طحن المواد الخام من البلوك والحبيبات والمسحوق إلى مواد المسحوق المطلوبة.

الشكل 2: رسم تخطيطي لهيكل المطحنة العمودية

مبدأ العمل للمطحنة العمودية: يقوم المحرك بتوجيه المخفض لدفع قرص الطحن للدوران ، ويتم إرسال المادة المراد طحنها إلى مركز قرص الطحن الدوار بواسطة معدات تغذية غرفة معادلة الضغط.تحت تأثير قوة الطرد المركزي ، تتحرك المادة إلى محيط قرص الطحن وتدخل إلى طاولة أسطوانة الطحن.تحت تأثير الجهاز الهيدروليكي وذراع النقل ، تقوم أسطوانة الطحن بتطبيق قوة الطحن على المواد الموجودة في طاولة الأسطوانة ، ويتم تكسير المواد عن طريق البثق والقص.في الوقت نفسه ، يتم رش الرياح لأعلى بسرعة عالية من حلقة الرياح المحيطة بحجر الرحى ، ويتم تفجير مادة الأرض بواسطة تدفق الهواء عالي السرعة عند حلقة الرياح.من ناحية ، يتم إعادة المواد الخشنة إلى حجر الرحى لإعادة طحنها ؛يتم تجفيف المادة ، ويتم إحضار المسحوق الناعم إلى الفاصل بواسطة الهواء الساخن من أجل التصنيف.يخرج المسحوق الناعم المؤهل من المطحنة مع تدفق الهواء ، ويتم تجميعه بواسطة معدات تجميع الغبار كمنتج.سيتم إعادة طحنه مع المواد المغذية حديثًا ، وستكمل هذه الدورة عملية الطحن بأكملها.

3. آلية الطحن للمطحنة الكروية والمطحنة العمودية

3.1 آلية طحن مطحنة الكرة

كما نعلم جميعًا ، كمعدات طحن تقليدية ، كانت المطحنة الكروية دائمًا في وضع احتكار في عملية طحن المواد.نظرًا للعيوب التالية في آلية الطحن للمطحنة الكروية ، فإن معدل الاستخدام الفعال للطاقة منخفض للغاية.وفقًا لتقارير البيانات ، بشكل عام فقط 1 إلى 3 ٪.لذلك ، فإن توفير الطاقة لعملية الطحن هو أيضًا أحد القضايا التي يجب الانتباه إليها في توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك.

تعتمد آلية الطحن للمطحنة الكروية على التأثير والطحن ، وخصائصها:

(1) من الضروري إحضار عشرات الأطنان ، وحتى مئات الأطنان من أجسام ومواد الطحن إلى ارتفاع معين في نفس الوقت ؛

(2) تتغير قوة جسم الطحن التي تعمل على المواد بشكل كبير ، والتي لا يمكن للبشر التحكم فيها ؛

(3) هناك اصطدامات غير مجدية بين أجسام الطحن وبين أجسام الطحن والبطانة ، ويتم إهدار كمية كبيرة من الطاقة ؛

(4) ظاهرة الطحن المفرط موجودة ؛

(5) ضوضاء عالية ، بشكل عام 100-120 ديسيبل (مستوى صوت) ؛

(6) يستهلك جسم الطحن الكثير.

في الماضي ، كان التحول الموفر للطاقة لنظام الطحن مقصورًا على تحويل المطحنة الكروية نفسها ونظامها ، مثل تحسين بطانة المطحنة ، ولوحة المقصورة ، وضبط تدرج جسم الطحن ، والتهوية داخل المطحنة ، تقليل حجم الجسيمات للمواد الواردة ، إلخ. حقق تأثيرًا معينًا لزيادة الإنتاج وتوفير الطاقة ، ولكنه لم يحل المشكلات الموجودة في آلية الطحن لمطحنة الكرة بشكل أساسي.

3.2 آلية طحن المطحنة العمودية

عندما تطحن المطحنة العمودية المواد ، فإنها تضغط على طبقة المواد المكونة من المواد السائبة من خلال أسطح عنصرين متدحرجين مضغوطين بإحكام بالداخل ، ثم تسحقهم أو تطحنهم تدريجياً إلى مسحوق.

إن بكرات الطحن في المطحنة العمودية قابلة للحركة ، ويتم نقل ضغط الطحن عن طريق طبقة المواد المضغوطة المملوءة في الفجوة بين الأسطوانات.

تتميز عملية المطحنة العمودية بالسمات الرئيسية التالية:

(1) يمكن التحكم في قوة أسطوانة الطحن على المادة بشكل مصطنع لضمان أن القوة على المواد والمعدات موحدة وثابتة.

(2) يمكن فرز المسحوق الناعم المؤهل في الوقت المناسب.

(3) جسم المطحنة العمودية يحقق التشغيل منخفض الضوضاء.

(4) يدمج خمس عمليات من التكسير والطحن والتجفيف والتدريج والنقل.

نظرًا للهيكل المعقول وطريقة الطحن للمطحنة العمودية ، فإن كفاءة الطحن للمطحنة العمودية أعلى من كفاءة الطاحونة الكروية.

2 ، تحليل نظام الطحن

1. مقارنة مخططات الطحن بالكرات والمطحنة العمودية

1.1 مقارنة بين خطط العمليات لطاحونة الكرات والسحق بالطاحونة العمودية

يمكن طحن الحجر الجيري باستخدام طاحونة عمودية أو طاحونة كروية.يأتي الجزء العلوي من المطحنة العمودية مع فاصل.عن طريق تعديل صمام حلقة الهواء ، يمكن تغيير صفاء المنتج ، ويمكن أن يكون حمل طبقة المواد داخل المطحنة موحدًا ومستقرًا.بعد تفريغ المسحوق من الطاحونة ، يدخل إلى مجمع الغبار في كيس النبض مع تدفق هواء مروحة العادم للتجميع ، ثم يدخل صومعة مسحوق الحجر الجيري للتخزين من خلال معدات النقل الأفقية والعمودية ، كما هو موضح في الشكل 4. إذا كان مطحنة الكرة ، بعد تفريغ المسحوق ، يمر أولاً من خلال مكثف مسحوق فعال للفرز.يحتوي مركز المسحوق على دوار يتم تشغيله بواسطة محرك متغير التردد ويدور عموديًا.عن طريق تعديل سرعة الدوار ومعدل تهوية مكثف المسحوق ، يتم ضبط دقة المنتج النهائي.يتم إرسال المواد الخشنة المصنفة مرة أخرى إلى مدخل المطحنة من خلال ناقل لولبي لمزيد من الطحن.يدخل المسحوق بالدقة المطلوبة إلى مجمع الغبار في كيس النبض مع تدفق هواء مروحة العادم للتجميع ، ثم يدخل إلى صومعة مسحوق الحجر الجيري للتخزين من خلال معدات النقل الأفقية والعمودية ، كما هو موضح في الشكل 3.

الشكل 3: مخطط تدفق العملية لنظام طحن مطحنة الكرة

الشكل 4: مخطط تدفق العملية لنظام مسحوق الطحن العمودي

يتألف تدفق العملية الموضح في الشكل 3 من "نظام تجميع الغبار على مرحلتين".العملية معقدة ، وهناك العديد من معدات النظام ، وهناك العديد من نقاط فشل النظام.يتميز النظام بالتشغيل الصعب ، والقيود المتعددة على تخطيط العملية ، والبصمة الكبيرة.على الرغم من عدم الحاجة إلى مجمعات الغبار عالية التركيز ، إلا أن الاستثمار النسبي مهم أيضًا.

إن تدفق العملية الموضح في الشكل 4 هو "نظام تجميع الغبار الأساسي".تتميز بمزايا تدفق العملية البسيط ، وعدد أقل من معدات النظام ، ونقاط فشل أقل للنظام ، وتشغيل مناسب للنظام ، وتخطيط عملية مرن ، وعدم تآكل دافع المروحة الرئيسي للنظام.لكنه يتطلب تكوين مجمع غبار عالي التركيز ، وهو مكلف نسبيًا.

من خلال المقارنة ، يمكن أن نجد أن عملية الطحن العمودي بسيطة ، وتحتل مساحة ومساحة صغيرة.الطحن العمودي نفسه يحتوي على مكثف مسحوق ، ولا يتطلب مركزات مسحوق إضافية ومعدات رفع ، مما ينتج عنه عدد أقل من معدات النظام.يحتوي النظام على عدد قليل من نقاط الخطأ ، والتشغيل المريح ، وتخطيط العملية المرن.العملية بسيطة ، التصميم مضغوط ويمكن ترتيبه في الهواء الطلق.تبلغ مساحة البناء حوالي 70٪ من نظام المطحنة الكروية ، ومساحة البناء حوالي 50-60٪ من نظام طحن مطحنة الكرة.

1.2 مقارنة بين مخططات نظام طحن مطحنة الكرة وطاحونة عمودية

تتم مقارنة نظام طحن المطحنة العمودية من النوع HVM المستخدم في محطة طاقة الوقود الأحفوري مع نظام طحن مطحنة الكرة الأصلية في المصنع.

الجدول 1: مقارنة مخططات نظام تحضير مسحوق الحجر الجيري

من الجدول 1 ، يمكن ملاحظة أن استخدام نظام المطحنة الكروية يكلف ما يقرب من 10٪ استثمارًا أكثر من استخدام نظام الطحن العمودي.ومع ذلك ، فإن جميع المؤشرات الفنية والاقتصادية أقل من تلك الخاصة بنظام مسحوق الطحن العمودي.خاصة بالنسبة لاستهلاك الطاقة لكل وحدة منتج ، فإن نظام الطحن العمودي يكون 30٪ إلى 40٪ أقل من نظام الطحن الكروي.يمكن ملاحظة أن نظام مسحوق الطحن العمودي أفضل بكثير من نظام مسحوق مطحنة الكرة من حيث المؤشرات الفنية والاقتصادية.فيما يتعلق بالمؤشرات الفنية الأخرى ، فإن نظام مسحوق الطحن العمودي هو أيضًا أكثر تقدمًا.

3 、 تحليل الخلاصة

من خلال مقارنة شاملة بين نظام الطحن بالكرات ونظام الطحن العمودي ، يمكن ملاحظة أن مزايا نظام الطحن العمودي على نظام الطحن بالكرات هي:

(1) انخفاض كبير في تكاليف الاستثمار في الإنتاج

يتميز نظام مسحوق الطحن العمودي بتدفق عملية بسيط ، وتصميم مضغوط ، وبصمة صغيرة.المطحنة العمودية نفسها تأتي مع مكثف مسحوق ، دون الحاجة إلى مكثف مسحوق إضافي ومعدات الرفع.يمكن جمع الغبار المحتوي على الغاز من الطاحونة مباشرة عن طريق مجمع الغبار ذي الأكياس عالية التركيز ، وبالتالي فإن العملية بسيطة ، والتخطيط مضغوط ، ويمكن ترتيبه في الهواء الطلق.تبلغ مساحة البناء حوالي 70٪ من نظام طحن الكرة ، ومساحة البناء حوالي 50-60٪ من نظام طحن الكرة.

(2) كفاءة إنتاج عالية والحفاظ على الطاقة وحماية البيئة

تعتمد المطحنة العمودية على مبدأ طحن طبقة المواد لطحن المواد ، مع استهلاك منخفض للطاقة.استهلاك الطاقة لنظام السحق أقل بنسبة 30٪ ~ 40٪ من نظام طحن الطاحونة الكروية.علاوة على ذلك ، مع زيادة رطوبة المواد الخام ، يكون تأثير توفير الطاقة أكثر وضوحًا ، ولا توجد ظاهرة لصق الكرة.لا تحتوي المطحنة العمودية على صوت الصدمة المعدنية لكرات الصلب التي تصطدم ببعضها البعض أو تصطدم بلوحة البطانة في المطحنة الكروية ، وبالتالي فإن الضوضاء منخفضة ، والتي تقل بمقدار 20-25 ديسيبل عن تلك الخاصة بالمطحنة الكروية.بالإضافة إلى ذلك ، فإن المطحنة العمودية تعتمد نظام مغلق بالكامل ، ويعمل النظام تحت ضغط سلبي ، لذلك لا يوجد غبار والبيئة نظيفة.

(3) سهولة التشغيل والصيانة ، صيانة مريحة

المطحنة العمودية مجهزة بنظام تحكم أوتوماتيكي ، والذي يمكن أن يحقق التحكم عن بعد ويسهل التشغيل ؛من خلال إصلاح أسطوانة الزيت وتقليب ذراع التأرجح ، فإنه من المريح والسريع استبدال غلاف الأسطوانة ولوحة البطانة ، مما يقلل من فقدان وقت تعطل المؤسسة.نظرًا لحقيقة أن مكونات الطحن الرئيسية مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل ، فإن التآكل ليس سريعًا مثل مطحنة الكرة.يمكن تحقيق الاستبدال المتكرر لجسم الطحن حتى لو كانت صيانة مكونات الطحن مطلوبة لفترة قصيرة من الزمن

(4) جودة المنتج مستقرة والكشف السهل

التركيب الكيميائي للمنتج مستقر وتوزيع حجم الجسيمات منتظم ، وهو أمر مفيد لأداء المنتج اللاحق.تبقى المادة في المطحنة العمودية لمدة 2-3 دقائق فقط ، بينما تستغرق 15-20 دقيقة في المطحنة الكروية.لذلك يمكن قياس التركيب الكيميائي ودقة منتجات المطحنة العمودية وتصحيحها بسرعة.

(5) جسم الطحن له تآكل منخفض ، معدل استخدام مرتفع ، وتآكل منخفض

جسم الطحن له تآكل منخفض ومعدل استخدام مرتفع.نظرًا لعدم وجود اتصال معدني مباشر بين أسطوانة الطحن وقرص الطحن أثناء تشغيل المطحنة العمودية ، يكون التآكل صغيرًا ، واستهلاك المعدن لكل وحدة منتج بشكل عام 5-10 جرام / طن ؛عمر الخدمة للمكونات المقاومة للتآكل حوالي 10000 ساعة.

(6) قدرة تجفيف عالية

تستخدم المطاحن العمودية الهواء الساخن لنقل المواد.عند طحن المواد ذات المحتوى العالي من الرطوبة ، يمكن التحكم في درجة حرارة الهواء الداخل لضمان أن المنتج يلبي محتوى الرطوبة النهائي المطلوب.في المطحنة العمودية ، يمكن تجفيف المواد التي يصل محتوى الرطوبة فيها إلى 20٪.

(7) ضوضاء منخفضة ، غبار أقل ، وبيئة تشغيل نظيفة

في تشغيل المطحنة العمودية ، لا تتلامس أسطوانة الطحن وقرص الطحن مع بعضهما البعض بشكل مباشر ، ولا يوجد صوت اصطدام معدني لكرات الصلب التي تصطدم ببعضها البعض أو تصطدم بلوحة البطانة في المطحنة الكروية.لذلك ، تكون الضوضاء منخفضة ، وهي أقل بمقدار 20-25 ديسيبل من ضجيج المطحنة الكروية.بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد المطحنة العمودية نظامًا مغلقًا بالكامل ، يعمل تحت ضغط سلبي ، بدون غبار ، والبيئة نظيفة.