В отрасли ультратонкого измельчения энергоэффективность является ключевым фактором как для поставщиков оборудования, так и для конечных пользователей. Струйные мельницы, широко используемые для измельчения руд и минералов в ультратонкие порошки, потребляют значительное количество электроэнергии во время работы. Понимание того, сколько энергии требуется для измельчения одной тонны руды, помогает оптимизировать эффективность процесса.
Обзор потребления энергии в процессах измельчения
Измельчение и фрезерование при обогащении полезных ископаемых являются одними из самых энергоёмких этапов горнодобывающих работ. Потребление энергии в измельчительных системах может значительно варьироваться в зависимости от твёрдости материала, требуемого размера частиц и конструкции мельницы. Как правило, промышленные мельницы потребляют электроэнергию, измеряемую в киловатт-часах на тонну (кВт·ч/т) перерабатываемой руды.
Например, в цементной промышленности шаровые мельницы потребляют около 10–25 кВт⋅ч/т в зависимости от твёрдости материала. Валковые мельницы обычно потребляют 4,5–8,5 кВт⋅ч/т. Эти цифры демонстрируют огромную энергоёмкость процесса измельчения и потенциал оптимизации за счёт усовершенствованных конструкций мельниц и управления процессом.
Струйные мельницы и их энергетический профиль
Струйные мельницы используют высокоскоростной поток воздуха для одновременного измельчения и классификации частиц. Это делает их особенно подходящими для ультратонкого измельчения, например, при производстве руд, минералов и химических порошков. Энергопотребление струйных мельниц зависит от физических свойств измельчаемого материала, размера исходного материала, скорости воздуха и режима работы сепаратора.
Контуры измельчения магнетитовой руды потребляют до 33 кВт·ч/т перерабатываемой руды на стадиях измельчения. Это соответствует верхнему пределу энергозатрат на измельчение руды в промышленности. Стадия классификации также существенно влияет на энергопотребление из-за нагрузки на двигатели воздуходувки и сепаратора.
Ключевые факторы, влияющие на потребление энергии струйными мельницами
Усовершенствованное моделирование цементных заводов выявило ключевые переменные, влияющие на энергопотребление в циклах измельчения, что актуально и для струйных мельниц. К наиболее важным рабочим переменным относятся ток эрлифта (объем и скорость воздушного потока) и ток двигателя сепаратора (эффективность классификации). Эти факторы также тесно связаны с производительностью мельницы и энергопотреблением при измельчении.
Контроль и оптимизация этих параметров могут привести к значительному снижению энергопотребления при сохранении качества продукции и производительности измельчения. Кроме того, для достижения энергоэффективности необходимы постоянное обучение операторов и мониторинг процесса.
Поддержка отраслевых данных с показателями потребления энергии
• Цементные заводы обычно потребляют 110–120 кВт⋅ч электроэнергии на тонну производимого клинкера, при этом на помол приходится около 401 TP3T от общего потребления электроэнергии. Это означает, что только на помол в цементном производстве уходит 44–48 кВт⋅ч на тонну.
• Исследования горнодобывающей промышленности показывают, что общая энергоёмкость переработки железной руды (включая измельчение и обогащение) достигает около 0,3 ГДж/т, что эквивалентно примерно 83 кВт·ч/т переработанной руды. Только на циклы измельчения приходится около 33 кВт·ч/т.
• Другие методы измельчения, такие как струйные мельницы, потребляют энергию в диапазоне нескольких кВт·ч/т, в зависимости от материала и размера целевого материала. Знание плотности энергии измельчения помогает в термодинамическом моделировании и моделировании эффективности процесса.
Экологические и экономические последствия
Энергопотребление при измельчении напрямую влияет на производственные затраты и углеродный след горнодобывающей промышленности. Поскольку измельчение руд потребляет значительное количество электроэнергии, повышение эффективности струйных мельниц может привести к снижению эксплуатационных расходов и достижению целей устойчивого развития. Оптимизация схем подачи воздуха, настроек классификатора и измельчающих тел в струйных мельницах — один из способов снижения энергопотребления без ущерба для качества продукции.
Эпический порошок
Являясь ведущим производителем оборудования для сверхтонкого измельчения, ЭПИК порошковое оборудование Мы уделяем особое внимание энергосберегающим технологиям. Наша миссия — помогать партнёрам в горнодобывающей и перерабатывающей промышленности по всему миру достигать высокой производительности при минимальном потреблении энергии.