أ طاحونة نفاثة يستهلك النظام معظم طاقته الكهربائية في إنتاج الهواء المضغوط. ويستحوذ الضاغط على ما بين 40 و601 طن من تكلفة بدء تشغيل النظام، ويهيمن على استهلاك الطاقة، لذا فإن تكلفة الطاقة لكل طن تعتمد على نظام الهواء وهدف الطحن أكثر من اعتمادها على غرفة الطحن.
أين تذهب الطاقة
تطحن مطحنة النفث باستخدام الهواء المضغوط أو الغاز الخامل. ولا تحتوي على وسائط طحن دوارة. يقوم الضاغط بالعمل، ويحافظ على الضغط الكامل سواء كانت المطحنة محملة أو فارغة.
يبلغ استهلاك الطاقة النوعي لطاحونة الهواء المضغوط 35-60 كيلوواط ساعة لكل طن عند قطر D50 ≈ 3 ميكرومتر. أما عند استخدام مواد أكثر صلابة وأهداف أدق، فيرتفع الاستهلاك إلى 300-800 كيلوواط ساعة لكل طن. وتتحقق معظم الوفورات في النطاق بين هذين الحدين.
تتزايد الأرقام مع زيادة الإنتاج. فمثلاً، تستهلك مطحنة نفاثة بقدرة 10 أطنان/ساعة تطحن كربونات الكالسيوم إلى حجم D97 = 5 ميكرومتر ما بين $960,000 و$1,800,000 جنيه إسترليني سنوياً على الكهرباء، وذلك حسب الأسعار المحلية.
اضبط هدف الطحن على التطبيق
ترتفع الطاقة بشكل حاد مع انخفاض حجم الجسيمات المستهدفة. يعمل القطع بحجم D97 = 20-45 ميكرومتر على تكوين بسيط. يتطلب القطع بحجم D97 = 5 ميكرومتر مُصنِّفًا عالي الأداء وتحكمًا دقيقًا في تدفق الهواء. أما القطع بحجم D97 = 3 ميكرومتر أو أقل، فيتطلب مراحل تصنيف وتفاوتات أدق.
ينتج الهدر عن طحن المواد بشكل أنعم من اللازم للمنتج. فإذا كان أداء مادة حشو الطلاء مثاليًا عند حجم حبيبات D97 = 20 ميكرومتر، فإن محاولة الوصول إلى D97 = 5 ميكرومتر تزيد من استهلاك الطاقة لكل طن دون أي تغيير في المنتج النهائي. يُمكن حسم الأمر بإجراء اختبار للمواد. قم بتشغيل المسحوق عند حجمين أو ثلاثة أحجام مستهدفة، وتحقق من النقطة التي يتوقف عندها التطبيق اللاحق عن تحقيق الفائدة المرجوة.
معدل التغذية يحدد القطع
يتحكم معدل التغذية في زمن بقاء الجزيئات. عند ثبات ضغط الغاز، يؤدي معدل التغذية الأسرع إلى زيادة تحميل المطحنة، وتقليل زمن بقاء الجزيئات، وإنتاج منتج ذي حبيبات خشنة. أما معدل التغذية الأبطأ فينتج جزيئات أدق. غالبًا ما يصل المشغلون إلى الحجم المستهدف عن طريق إبطاء معدل التغذية، ثم يتحملون تكلفة الطاقة. يحافظ المغذي الوزني على ثبات معدل التغذية، ويتيح للمصنف التحكم في الحجم.
قم بمطابقة ضغط الفوهة مع المادة
لكل مادة ضغط كسر حرج. التشغيل فوق هذا الضغط بقليل - عادةً ما بين 1.5 إلى 3 أضعاف الضغط الصوتي - يوفر تسارعًا كافيًا للجسيمات دون استهلاك هواء إضافي. يُطحن الكوارتز جيدًا عند ضغط يتراوح بين 0.6 و0.8 ميجا باسكال؛ أما البلاستيك المطيل فيحتاج إلى ضغط أعلى.
تحوّل فوهات لافال الضغط إلى تيار نفاث فوق صوتي. تفقد الفوهات البالية هذه الخاصية، مما يُجبر الضاغط على العمل بجهد أكبر للحصول على نفس درجة الطحن. تدوم مجموعات الفوهات عادةً من 6 إلى 12 شهرًا، وتتراوح تكلفة مجموعة استبدال كاملة لطاحونة متوسطة الحجم بين 2000 و8000 جنيه إسترليني.
حافظ على دقة القطع وفقًا للمواصفات
في مطحنة النفث ذات الطبقة المميعة، تفصل عجلة التصنيف الجزيئات الدقيقة عن الخشنة. تعود الجزيئات الخشنة إلى منطقة الطحن، بينما تخرج الجزيئات الدقيقة مع الغاز. عند تغير سرعة العجلة أو تدفق الهواء، تعود الجزيئات الدقيقة إلى منطقة الطحن وتُطحن مرة أخرى. ضبط نقطة الفصل وفقًا لمواصفات المنتج يُبقي حمل إعادة التدوير منخفضًا.
جفف العلف
تلتصق المادة الرطبة بجدار الحجرة وبنفسها، وتقاوم تدفق المادة، وتحتاج إلى تمريرات أكثر. يؤدي الحفاظ على رطوبة ثابتة للمادة قبل الطحن إلى إزالة هذا الجهد الإضافي.
إعادة استخدام الغاز والحرارة
تعمل عملية الطحن النفاث على درجة حرارة منخفضة. يعمل تمدد الغاز على تبريد الحجرة، وهو ما يناسب المواد الحساسة للحرارة. أنظمة الغاز الخامل ذات الدائرة المغلقة إعادة تدوير النيتروجين وتقليل كمية الغاز المُصرّف. بالنسبة للمساحيق الحساسة للأكسجين أو القابلة للاشتعال، يُقلل هذا من استهلاك الغاز والتكلفة.
اختر نوع المطحنة المناسب للمهمة
تُناسب مطاحن النفث الحلزونية الكميات الصغيرة والتقطيع الخشن، كما أنها أقل تكلفة في الإنشاء. أما مطاحن النفث ذات الطبقة المميعة، فتُحرك كمية أكبر من المنتج لكل وحدة هواء، وتحافظ على توزيع أدق لحجم الجسيمات، مما يُناسب التقطيع الدقيق على نطاق الإنتاج. وتُستخدم مطاحن النفث المختبرية للتحقق من العملية قبل بدء تشغيل خط الإنتاج.
مسحوق ملحمي
مسحوق ملحمي الآلات تصنع مطاحن النفث ذات الطبقة المميعة MQW وMQL وMQP، ومطاحن النفث الحلزونية، ومطاحن النفث المختبرية. يستخدم جهاز MQW فوهات لافال وعجلة تصنيف أفقية، مع عجلات مفردة أو متعددة عبر سعات مختلفة.
تشمل تطبيقات هذه التقنية معالجة مواد بطاريات الليثيوم، ومغناطيسات النيوديميوم والحديد والبورون، والمعادن غير المعدنية، والطحن بالغاز الخامل للمساحيق القابلة للاشتعال أو الأكسدة. وتُغطى الجدران الداخلية وعجلات التصنيف والفوهات بطبقة واقية من الألومينا أو الزركونيا أو كربيد السيليكون، مما يضمن عدم ملامسة المعادن لمسار الطحن.
تُجري شركة إبيك باودر اختبارات المواد في مختبرها الخاص. ويمكن للمشتري قياس الطاقة النوعية، ومعدل التدفق، وحجم الجسيمات على مسحوقه الخاص قبل اختيار التركيبة المناسبة.
الطاقة لكل طن هي خيار هندسي
تعتمد الطاقة لكل طن في مطحنة النفث على نظام الهواء وهدف الطحن، وكلاهما يحدده المهندسون قبل طلب المطحنة. ويُظهر اختبار المواد عند حجمين مختلفين للهدف أيّ تركيبة تُلبي المواصفات بأقل طاقة نوعية.
شكرًا لقراءتكم. آمل أن يكون مقالي مفيدًا. يُرجى ترك تعليق أدناه. يمكنك أيضًا اتصل بـ EPIC ممثل خدمة العملاء عبر الإنترنت زيلدا "لأي استفسارات أخرى."
— جيسون وانج, ، مهندس