Агентство Прикладной Механики

menu-burger.png
mail@apmech.ru

Загруз­ка шаро­вых мель­ниц мате­ри­а­лом и шарами.

Загруз­ка мель­ни­цы шара­ми и материалом. 

Часть 1. 

Объ­ём загруз­ки шаро­вых мель­ниц материалом. 

Один из самых часто зада­ва­е­мых вопро­сов по шаро­вым мель­ни­цам — какое коли­че­ство шаров и мате­ри­а­ла опти­маль­но для загруз­ки в бара­бан? В Интер­не­те на эту тему нако­пи­лось огром­ное коли­че­ство инфор­ма­ции, разо­брать­ся в кото­рой не пред­став­ля­ет­ся воз­мож­ным т.к. при­ве­ден­ные при­ме­ры загруз­ки не опи­ра­ют­ся на реаль­ные срав­ни­тель­ные экс­пе­ри­мен­ты и не при­во­дят кон­крет­ных данных.

Сде­лать каче­ствен­ный гра­ну­ло­мет­ри­че­ский состав частиц круп­но­стью менее 200 мкм на лабо­ра­тор­ных ситах, рота­пах, лазер­ных ана­ли­за­то­рах и дру­гом подоб­ном обо­ру­до­ва­нии — доста­точ­но слож­но. Необ­хо­ди­мо пере­ме­ши­вать про­бу, потом квар­то­вать мате­ри­ал для выде­ле­ния 5–10 неболь­ших проб, делать каж­дой мок­рый рас­сев, сушить, объ­еди­нять про­бы и уже потом делать выво­ды. Это тру­до­ем­кий про­цесс, тре­бу­ю­щий акку­рат­но­сти, тща­тель­ной зачист­ки, при этом все­гда есть веро­ят­ность вли­я­ния чело­ве­че­ско­го фак­то­ра.   Мож­но сде­лать сухой рас­сев, но он име­ет очень высо­кую погреш­ность. Мы мно­го раз убеж­да­лись в том, что пред­став­лен­ный гра­ну­ло­мет­ри­че­ский состав про­бы не соот­вет­ству­ет действительности.

Но спе­ци­а­ли­стам нашей ком­па­нии, имея в рас­по­ря­же­нии раз­ра­бо­тан­ные нами мно­го­ча­стот­ные вибро­си­та, про­ве­сти такие иссле­до­ва­ния очень про­сто. Мы рас­се­ва­ем весь мате­ри­ал после помо­ла его мель­ни­цей. Если коли­че­ство мате­ри­а­ла до 5 кг, то рас­сев дела­ет­ся в пери­о­ди­че­ском режи­ме, а если более — в непре­рыв­ном. Наши рас­се­вы неод­но­крат­но про­ве­ря­лись заказ­чи­ка­ми на лазер­ном ана­ли­за­то­ре, при этом эффек­тив­ность рас­се­ва была не менее 99%.

Для про­ве­де­ния испы­та­ний исполь­зо­ва­лась обо­ру­до­ва­ние наше­го про­из­вод­ства: лабо­ра­тор­ная шаро­вая мель­ни­ца   ШЛМ-АПМ– 7 https://apmech.ru/equipment/laboratornye-sharovye-melnicy/ и мно­го­ча­стот­ное виб­ра­ци­он­ное сито МВ-АПМ‑0.2 https://apmech.ru/equipment/mnogochastotnye-vibrosita-serii-mv1-ap/.

 

Тех­ни­че­ские харак­те­ри­сти­ки обо­ру­до­ва­ния, участ­во­вав­ше­го в экспериментах: 

Мель­ни­ца ШЛМ-АПМ– 7. 

Внут­рен­ний диа­метр бара­ба­на — 220мм, дли­на — 170 мм. Объ­ем бара­ба­на – 7 л.

Ско­рость вра­ще­ния бара­ба­на — 65 об/мин,

Режим помо­ла – ударно-истирающий

Мощ­ность при­во­да мель­ни­цы — 0.37 кВт.

Мно­го­ча­стот­ное вибро­си­то МВ-АПМ‑0.2. 

Раз­ме­ры про­се­и­ва­ю­щей поверх­но­сти 450х470 мм, пло­щадь — 0.21 м².

Алго­ритм рас­се­ва — уни­вер­саль­ный, пере­груз­ка — 30G.

 

Про­вер­ка вли­я­ния на резуль­та­ты помо­ла коли­че­ства мате­ри­а­ла, загру­жа­е­мо­го в мель­ни­цу, при неиз­мен­ной шаро­вой загрузке. 

Для про­ве­де­ния экс­пе­ри­мен­тов брал­ся отсе­ян­ный сухой песок фрак­ции +200 мкм – 1.4 мм,

в коли­че­стве 13% (клас­си­че­ская загруз­ка) и 20% от объ­е­ма бара­ба­на. Объ­ём шаро­вой загруз­ки в обо­их слу­ча­ях составлял

40% от объ­е­ма бара­ба­на мель­ни­цы и была равен 2.8 л, вес загруз­ки — 16 кг, круп­ность шаров в сме­си —  5 мм‑0.6л, 10 мм‑0.6л, 18мм ‑1л, 25мм‑0.6 л

Через оди­на­ко­вые про­ме­жут­ки вре­ме­ни весь мате­ри­ал извле­кал­ся из бара­ба­на мель­ни­цы, и рас­се­вал­ся в пери­о­ди­че­ском режи­ме на мно­го­ча­стот­ном вибро­си­те МВ-АПМ‑0.2. Поря­док рас­се­ва был сле­ду­ю­щий. Мате­ри­ал рас­се­вал­ся на сет­ке 10 мкм, потом фрак­ция +10 мкм рас­се­ва­лась на сите 20 мкм, затем фрак­ция +20 мкм — на сите 29 мкм, фрак­ция +29мкм — на сет­ке 40 мкм, и фрак­ция +40 мкм — на сет­ке 67 мкм. Мате­ри­ал сеял­ся до тех пор, пока его мас­са на сет­ке не ста­но­ви­лась неиз­мен­ной, при этом сред­нее вре­мя рас­се­ва было рав­но 5–10 минутам.

Вари­ант №1. Коли­че­ство мате­ри­а­ла 13% от объ­е­ма бара­ба­на 0.9 л,  1.71 кг.

       Круп­ность сет­ки              Вре­мя  измельчения  +10 мкм  +20 мкм  +29 мкм  +40 мкм  +67 мкм 
30 минут  1.69  1.42  1.286  1.192  0.97 
60 минут  1.67  1.15  0.882  0.694  0.294 
90 минут  1.67  0.908  0.538  0.268  0.060 

 

 

Вари­ант №2. Коли­че­ство матери­а­ла - 20% от объ­е­ма бара­ба­на 1.4 л, 2.66 кг 

        Круп­ность сет­ки            Вре­мя  измельчения  +10 мкм  +20 мкм  +29 мкм  +40 мкм  +67 мкм 
30 минут  2.636  2.44  2.356  2.288  2.138 
60 минут  2.634  2.288  1.96  1.76  1.352 
90 минут  2.63  2.126  1.608  1.264  0.674 

 

Выво­ды: 

  1. В обо­их вари­ан­тах прак­ти­че­ски нет измель­че­ния по ‑10 мкм. Это свя­за­но с тем что для измель­че­ния исполь­зу­ет­ся удар­но-исти­ра­ю­щий режим и круп­ные шары. Для такой круп­но­сти тре­бу­ют­ся исти­ра­ю­щий режим измель­че­ния и шары диа­мет­ром не более 6 мм. 
  2. Измель­че­ние свы­ше 20 мкм в пер­вом вари­ан­те шло доста­точ­но хоро­шо. 
  3. Во вто­ром вари­ан­те измель­че­ние от 20 мкм до 40 мкм идет очень мед­лен­но, и если это целе­вые фрак­ции, то пер­вый вари­ант загруз­ки пред­по­чти­тель­ней. Вто­рой вари­ант мож­но при­ме­нять,  если нуж­но умень­шить пере­из­мель­че­ние (т.е. сни­зить коли­че­ство мате­ри­а­ла менее 40 мкм)  
  4. Измель­че­ние по 67 мкм во вто­ром вари­ан­те идет удо­вле­тво­ри­тель­но, и такой вари­ант загруз­ки мате­ри­а­лом мож­но при­ме­нять, если вре­мя — не глав­ный пара­метр.  
  5. Допол­ни­тель­но делал­ся рас­сев по 100 мкм. В пер­вом вари­ан­те 100% мате­ри­а­ла измель­чи­лось через 60 минут, во вто­ром вари­ан­те — через 90 минут, оста­ток на сите был 150 грамм. 
  6. Умень­ше­ние загруз­ки мате­ри­а­ла менее 13% уве­ли­чи­ва­ет ско­рость измель­че­ния незна­чи­тель­но, но при этом рез­ко воз­рас­та­ет износ шаров и футе­ров­ки. 
  7. При­ме­не­ние шаро­вой загруз­ки с более круп­ны­ми шара­ми в мель­ни­цах с неболь­шим диа­мет­ром неце­ле­со­об­раз­но, т.к. мала высо­та паде­ния шара и мень­ше пло­щадь шаров. 
  8. Все эти выво­ды спра­вед­ли­вы и для непре­рыв­но­го режи­ма рабо­ты мель­ниц.