Değirmen (öğütme) - Mill (grinding)
Diğer isimler | öğütme değirmeni |
---|---|
kullanır | Bileme |
İlgili öğeler |
Harç ve havaneli Expeller Extruder |
Bir değirmen kıran bir cihazdır , katı , öğütme, kırma veya kesme yoluyla küçük parçalar halinde materyaller ile ilgilidir. Böyle bir ufalama , birçok proseste önemli bir ünite operasyonudur . Çok farklı tipte değirmenler ve bunlarda işlenen birçok malzeme türü vardır. Tarihsel olarak değirmenler, elle veya hayvanlarla (örneğin, bir el krankıyla ), çalışan hayvanlarla (örneğin, at değirmeni ), rüzgarla ( yel değirmeni ) veya suyla ( su değirmeni ) çalıştırıldı. Modern çağda, genellikle elektrikle çalışırlar .
Katı malzemelerin taşlanması, iç bağlama kuvvetlerinin üstesinden gelerek yapıyı parçalayan mekanik kuvvetler yoluyla gerçekleşir. Öğütmeden sonra katının durumu değişir: tane boyutu, tane boyutu düzeni ve tane şekli.
Öğütme ayrıca agrega malzemesini parçalama, ayırma, boyutlandırma veya sınıflandırma sürecini de ifade eder. Örneğin, inşaat amaçları için tek tip agrega boyutu elde etmek için kaya kırma veya öğütme veya yapısal dolgu veya arazi ıslahı faaliyetleri amacıyla kaya, toprak veya agrega malzemesinin ayrılması. Agrega öğütme işlemleri ayrıca, agrega veya topraktan kontaminasyonu veya nemi uzaklaştırmak veya ayırmak ve nakliye veya yapısal doldurmadan önce "kuru dolgular" üretmek için kullanılır.
Taşlama, mühendislikte aşağıdaki amaçlara hizmet edebilir:
- bir katının yüzey alanının artması
- istenilen tane boyutunda katı madde üretimi
- kaynakların hamur haline getirilmesi
öğütme yasaları
Kırılma şemaları alanında çok sayıda çalışmaya rağmen, teknik taşlama işini taşlama sonuçlarıyla birleştiren bilinen bir formül yoktur. Tane boyutunun değişmesine karşı gerekli öğütme işini hesaplamak için üç yarı deneysel model kullanılmıştır. Bunlar parçacık boyutu ile parçacıkları kırmak için gereken enerji arasındaki Hukki ilişkisi ile ilgili olabilir . Karıştırmalı değirmenlerde Hukki ilişkisi uygulanmaz ve bunun yerine herhangi bir ilişkiyi belirlemek için deney yapılması gerekir.
- d > 50 mm için tekme
- 50 mm > d > 0,05 mm için bağ
- d < 0.05 mm için Von Rittinger
ile W , kJ / kg iş öğütme gibi c katsayısı, öğütme gibi d A tahıl kaynağı malzemesinin boyut ve şekilde d E öğütülmüş maddenin tane büyüklüğü gibi.
Tane boyutları için, güvenilir d A ve D E edilir d 80 . Bu değer, katı maddenin %80'inin (kütlesinin) daha küçük tane boyutuna sahip olduğunu gösterir. Bond'un farklı malzemeler için öğütme katsayısı çeşitli literatürde bulunabilir. KICK's ve Rittinger's katsayılarını hesaplamak için aşağıdaki formüller kullanılabilir.
Bond aralığının sınırları ile: üst d BU = 50 mm ve alt d BL = 0,05 mm.
Öğütme sonuçlarını değerlendirmek için kaynak materyalin (1) ve öğütülmüş materyalin (2) tane boyutu düzenine ihtiyaç vardır. Öğütme derecesi, tane düzeninden boyutların oranıdır. Bu karakteristik değer için birkaç tanım vardır:
- Tane boyutu d 80'e göre öğütme derecesi
- Bunun yerine değerinin d 80 , aynı zamanda d 50 veya başka bir tane çapı kullanılabilir.
- Belirli bir yüzeye atıfta bulunan taşlama derecesi
- S v hacmine karşılık gelen spesifik yüzey alanı ve S m kütlesine atıfta bulunan spesifik yüzey alanı deneylerle bulunabilir.
- Öngörülen öğütme derecesi
- Bu formülde öğütülmüş katı madde için öğütme makinesinin boşaltma kalıbı aralığı a kullanılır.
Taşlama makineleri
Malzemelerin işlenmesinde öğütücü , tane boyutu seviyesinde aşınma ve sıkıştırma kuvvetleri yoluyla ince parçacık boyutu küçültme üreten bir makinedir . Daha büyük parçacıklar üreten mekanizmalar için ayrıca kırıcıya bakın . Genel olarak, öğütme işlemleri nispeten büyük miktarda enerji gerektirir; bu nedenle, yakın zamanda farklı makinelerle öğütme sırasında yerel olarak kullanılan enerjiyi ölçmek için deneysel bir yöntem önerilmiştir.
otojen değirmen
Cevherin kendiliğinden öğütülmesi nedeniyle otojen veya otojenik değirmenler denir: dönen bir tambur, daha büyük kayaların darbeli kırılmasına ve daha ince parçacıkların sıkıştırılarak öğütülmesine neden olan daha büyük cevher kayalarını kademeli bir hareketle fırlatır. Aşağıda açıklandığı gibi bir SAG değirmenine benzer şekilde çalışır, ancak değirmende çelik bilyeler kullanmaz. ROM veya "Run Of Mine" taşlama olarak da bilinir.
Bilyalı değirmen
Tipik bir ince öğütücü tipi bilyalı değirmendir . Hafif eğimli veya yatay olarak dönen bir silindir, malzemeyi yuvarlanan toplarla sürtünme ve çarpma yoluyla gerekli inceliğe öğüten , genellikle taş veya metal olan bilyelerle kısmen doldurulur . Bilyalı değirmenler normalde yaklaşık %30 bilye şarjı ile çalışır. Bilyalı değirmenler, daha küçük (nispeten) çapları ve daha uzun uzunlukları ile karakterize edilir ve genellikle çapın 1,5 ila 2,5 katı uzunluğa sahiptir. Besleme silindirin bir ucunda, boşaltma ise diğer ucundadır. Bilyalı değirmenler, Portland çimentosu üretiminde ve mineral işlemenin daha ince öğütme aşamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır . Endüstriyel bilyalı değirmenler, 22 MW'lık bir motorla 8,5 m (28 ft) çapa kadar büyük olabilir ve toplam dünya gücünün yaklaşık %0,0011'ini çeker (bkz . Elektrik tüketimine göre ülkeler listesi ). Bununla birlikte, bilyalı değirmenlerin küçük versiyonları, kalite güvencesi için numune malzemelerinin öğütülmesi için kullanıldıkları laboratuvarlarda bulunabilir.
Bilyalı değirmenler için güç tahminleri tipik olarak aşağıdaki Bond denklemi biçimini kullanır:
nerede
- E enerjidir (metrik veya kısa ton başına kilowatt saat)
- W , bir laboratuvar bilyalı değirmeninde ölçülen iş indeksidir (metrik veya kısa ton başına kilowatt saat)
- P 80 mikrometre cinsinden değirmen devresi ürün boyutudur
- F 80 , mikrometre cinsinden değirmen devresi besleme boyutudur.
Buhrstone değirmeni
Yaygın olarak kullanılan bir başka ince öğütücü türü, eski moda un değirmenlerine benzeyen Fransız buhrstone değirmenidir .
Yüksek basınçlı öğütme merdaneleri
Genellikle HPGR'ler veya silindir pres olarak adlandırılan yüksek basınçlı bir öğütme silindiri, aynı çevresel hızda birbirine karşı dönen aynı boyutlara sahip iki silindirden oluşur. Dökme malzemenin bir huniden özel olarak beslenmesi, iki silindir arasında bir malzeme yatağına yol açar. Bir merdanenin yatak üniteleri doğrusal olarak hareket edebilir ve yaylar veya hidrolik silindirler tarafından malzeme yatağına bastırılır. Malzeme yatağındaki basınçlar 50 MPa'dan (7,000 PSI ) fazladır . Genelde 100 ila 300 MPa'ya ulaşırlar. Bu sayede malzeme yatağı, %80'den fazla bir katı hacim kısmına sıkıştırılır.
Silindir pres, tozların sıkıştırılması için silindirli kırıcılara ve silindirli preslere belirli bir benzerliğe sahiptir, ancak amaç, yapı ve çalışma modu farklıdır.
Aşırı basınç , sıkıştırılmış malzeme yatağının içindeki parçacıkların daha ince parçacıklara kırılmasına ve ayrıca tane boyutu seviyesinde mikro kırılmaya neden olur. Bilyalı değirmenlere kıyasla HPGR'ler, daha yeni bir teknoloji oldukları için bilyalı değirmenler kadar yaygın olmasalar da, %30 ila %50 daha düşük spesifik enerji tüketimi sağlarlar.
Benzer bir ara kırıcı türü, içinde dönen muller olarak bilinen iki veya daha fazla ağır tekerleği olan dairesel bir tavadan oluşan kenar koşucudur ; ezilecek malzeme, takılı pulluk bıçakları kullanılarak tekerleklerin altına itilir .
çakıl değirmeni
Dönen bir tambur, kaya çakılları ve cevher parçacıkları arasında sürtünmeye ve aşınmaya neden olur . Çelik bilyelerden kaynaklanan demir ile ürün kontaminasyonundan kaçınılması gereken yerlerde kullanılabilir . Kuvars veya silika, elde edilmesi ucuz olduğu için yaygın olarak kullanılır.
Çubuk değirmeni
Dönen bir tambur, çelik çubuklar ve cevher parçacıkları arasında sürtünmeye ve aşınmaya neden olur . Ancak, 'çubuk değirmeni' teriminin aynı zamanda demir veya diğer metallerden çubuklar yapan bir dilme değirmeni ile eşanlamlı olarak kullanıldığını unutmayın . Çubuk değirmenler, mineralleri öğütmek için bilyalı değirmenlerden daha az yaygındır.
Değirmende kullanılan, genellikle yüksek karbonlu bir çelik olan çubuklar, hem uzunluk hem de çap olarak değişebilir. Bununla birlikte, çubuklar ne kadar küçük olursa, toplam yüzey alanı o kadar büyük olur ve dolayısıyla öğütme verimliliği o kadar yüksek olur.
SAG değirmeni
SAG, yarı otojen öğütme için bir kısaltmadır. SAG değirmenleri, bilyalı değirmen gibi öğütme bilyeleri de kullanan otojen değirmenlerdir. Bir SAG değirmeni genellikle birincil veya birinci aşama öğütücüdür. SAG değirmenleri %8 ila %21 bilya şarjı kullanır. En büyük SAG değirmeni, 28 MW (38.000 HP) motorla çalışan 42' (12,8 m) çapındadır. 44' (13.4m) çapında ve 35 MW (47.000 HP) gücünde bir SAG değirmeni tasarlanmıştır.
Öğütme bilyeleri ve cevher parçacıkları arasındaki aşınma, daha ince parçacıkların öğütülmesine neden olur. SAG değirmenleri, bilyalı değirmenlere kıyasla büyük çapları ve kısa boyları ile karakterize edilir. Değirmenin içi, değirmenin içindeki malzemeyi kaldırmak için kaldırma plakaları ile kaplanmıştır, burada daha sonra plakalardan cevher yükünün geri kalanına düşer. SAG değirmenleri, kurşun, çinko, gümüş, alümina ve nikel endüstrilerinde de uygulamalarla öncelikle altın, bakır ve platin madenlerinde kullanılmaktadır.
Kule değirmeni
Genellikle dikey değirmenler, karıştırmalı değirmenler veya yeniden öğütme değirmenleri olarak adlandırılan kule değirmenler, daha küçük parçacık boyutlarında malzeme öğütmek için daha verimli bir araçtır ve bir öğütme işleminde bilyalı değirmenlerden sonra kullanılabilir. Bilyalı değirmenler gibi, karıştırmalı değirmenlere genellikle cevherin öğütülmesine yardımcı olmak için öğütme (çelik) bilyeleri veya çakıllar eklenir, ancak bu değirmenler, malzemeyi kaldırmak ve öğütmek için dikey olarak monte edilmiş büyük bir vida içerir. Kule değirmenlerde standart öğütme değirmenlerinde olduğu gibi kaskad etkisi yoktur. Karıştırmalı değirmenler, sönmemiş kirecin (CaO) bir kireç bulamacına karıştırılması için de yaygındır. Kule değirmenin birkaç avantajı vardır: düşük gürültü, verimli enerji kullanımı ve düşük işletme maliyetleri.
Dikey şaft çarpma değirmeni (VSI değirmen)
Bir VSI değirmeni, kaya veya cevher parçacıklarını dikey bir şaft üzerinde dönen bir eğirme merkezinden saplayarak bir aşınma plakasına fırlatır. Bu tip değirmen, VSI kırıcı ile aynı prensibi kullanır .
Öğütme değirmenleri türleri
- Yel değirmeni , rüzgarla çalışan
- Su değirmeni , su ile çalışan
- At değirmeni , hayvan gücüyle çalışan
- Treadwheel , insan gücüyle çalışan (arkaik: "koşu bandı")
- Gemi değirmeni , bir nehir kıyısı veya köprünün yakınında yüzer
- Arrastra , altın veya gümüş cevherini öğütmek ve (tipik olarak) toz haline getirmek için basit değirmen.
- Silindirli değirmen , tahıl ve diğer hammaddelerin silindirler kullanılarak öğütülmesi veya toz haline getirilmesi için bir ekipman
- Damga değirmeni , diğer malzemeleri kırmak veya daha fazla işlemek için cevheri toza indirgeyen özel bir makine
- İmalat eşyaları yapmak için bir iş yeri. Değirmen terimi bir zamanlar bir fabrika için yaygın olarak kullanılıyordu, çünkü Sanayi Devrimi'nin ilk aşamalarında birçok fabrika bir su değirmeni tarafından destekleniyordu, ancak günümüzde sadece birkaç özel bağlamda kullanılmaktadır; Örneğin,
- Kabuk değirmeni tabakhaneler için tanbark üretiyor
- Elma şarabı değirmeni elma şarabı vermek için elmaları eziyor
- Gristmill, tahılı un haline getirir
- Yağ değirmeni , bkz. ekspeller presleme , ekstrüzyon
- Kağıt fabrikası kağıt üretir
- Kereste fabrikası kereste kesiyor
- nişasta değirmeni
- Çelik fabrikası çelik üretiyor
- Şeker fabrikası ( şeker rafinerisi olarak da adlandırılır ), şeker pancarını veya şeker kamışını çeşitli nihai ürünlere dönüştürür
-
Tekstil fabrikası
- İpek değirmeni , ipek için
- Keten değirmeni , keten için
- Pamuk değirmeni , pamuk için
- Huller (pirinç değirmeni veya pirinç kabuğu olarak da adlandırılır) pirinci kabuklamak için kullanılır
- Toz değirmeni barut üretir
- Bilyalı değirmen
- boncuk değirmeni
- Kahve değirmeni
- kolloid değirmeni
- konik değirmen
- Parçalayan
- Disk değirmeni
- Kenar frezesi
- Un değirmeni veya mısır değirmeni olarak da adlandırılan Gristmill
- çekiçli değirmen
- IsaMill
- Jet değirmeni
- Harç ve havaneli
- pelet değirmeni
- gezegen değirmeni
- karıştırılmış değirmen
- Üç silindirli değirmen
- titreşimli değirmen
- VSI değirmeni
- Wiley değirmeni
Ayrıca bakınız
Referanslar
Dış bağlantılar
- Ansiklopedi Britannica . 18 (11. baskı). 1911. .
- Madencilik uygulamasında ince öğütücünün videosu
- Un Değirmeni Detayları
- Kurulum sırasındaki SAG değirmeninin görüntüsü
- Taşlama Medya Öğütme Medya Kılavuzu