Kvarn (malning)

Attrition Mill
Hammer mill open front full.jpg
En bordshammarkvarn
Andra namn Malkvarn
Används Slipning
Relaterade saker

Mortel och mortelstöt Expeller Extruder

En kvarn är en anordning, ofta en struktur , maskin eller köksapparat , som bryter fast material i mindre bitar genom att mala, krossa eller skära. Sådan finfördelning är en viktig enhetsoperation i många processer . Det finns många olika typer av kvarnar och många typer av material som bearbetas i dem. Historiskt drevs kvarnar för hand eller av djur (t.ex. via en handvev ), arbetande djur (t.ex. hästkvarn ), vind ( väderkvarn ) eller vatten ( vattenkvarn ). I modern tid drivs de vanligtvis av el .

Slipningen av fasta material sker genom mekaniska krafter som bryter upp strukturen genom att övervinna de inre bindningskrafterna. Efter malningen ändras tillståndet för det fasta ämnet: kornstorleken, kornstorlekens disposition och kornformen.

Malning avser också processen att bryta ner, separera, dimensionera eller klassificera ballastmaterial (t.ex. gruvmalm ) . Till exempel stenkrossning eller malning för att producera enhetlig ballaststorlek för konstruktionsändamål, eller separering av sten, jord eller ballastmaterial för strukturella fyllnings- eller landåtervinningsaktiviteter. Aggregatmalningsprocesser används också för att avlägsna eller separera kontaminering eller fukt från ballast eller jord och för att producera "torra fyllningar" före transport eller strukturell fyllning.

Slipning kan tjäna följande ändamål inom teknik:

  • ökning av en fast yta
  • tillverkning av ett fast ämne med önskad kornstorlek
  • massa av resurser

Slipningslagar

Trots ett stort antal studier inom området brottscheman finns ingen känd formel som kopplar samman det tekniska sliparbetet med slipresultat. Gruvingenjörer, Peter von Rittinger , Friedrich Kick och Fred Chester Bond utvecklade oberoende ekvationer som relaterar producerade ekvationer för att relatera det nödvändiga sliparbetet till den producerade kornstorleken och en fjärde ingenjör, RTHukki föreslog att dessa tre ekvationer var och en kan beskriva ett smalt intervall av kornstorlekar och föreslog att förena dem längs en enda kurva som beskriver vad som har kommit att kallas Hukki-relationen .

I omrörda kvarnar gäller inte Hukki-förhållandet och istället måste experiment utföras för att fastställa eventuella samband.

För att utvärdera malningsresultaten behövs kornstorleksfördelningen av källmaterialet (1) och det malda materialet (2). Malningsgrad är förhållandet mellan storlekarna från korndispositionen. Det finns flera definitioner för detta karakteristiska värde:

  • Slipningsgrad avser kornstorlek d 80
Istället för värdet d 80 kan även d 50 eller annan korndiameter användas.
  • Slipningsgrad avser specifik yta
Den specifika ytan som hänvisar till volymen S v och den specifika ytan som hänvisar till massan S m kan hittas ut genom experiment.
  • Förutsatt malningsgrad
Utloppsmunstycket a i slipmaskinen används för det malda fasta materialet i denna formel.

Simple Grinding Forces.png

Slipmaskiner

Vid materialbearbetning är en kvarn en maskin för att producera fin partikelstorleksminskning genom nötning och tryckkrafter på kornstorleksnivå . Se även kross för mekanismer som producerar större partiklar. I allmänhet kräver malningsprocesser en relativt stor mängd energi; av denna anledning föreslogs nyligen en experimentell metod för att mäta den energi som används lokalt vid fräsning med olika maskiner.

Autogen kvarn

Autogena eller autogena kvarnar är så kallade på grund av malmens självmalning: en roterande trumma kastar större stenar av malm i en kaskadrörelse som orsakar stötbrott av större stenar och kompressionsmalning av finare partiklar. Den liknar i drift en SAG-kvarn som beskrivs nedan men använder inte stålkulor i kvarnen. Även känd som ROM eller "Run Of Mine"-slipning.

Drift av en kulkvarn

Kulkvarn

En typisk typ av finkvarn är kulkvarnen . En något lutande eller horisontell roterande cylinder är delvis fylld med kulor , vanligtvis sten eller metall , som mal material till den nödvändiga finheten genom friktion och stöt med de tumlande kulorna. Kulkvarnar arbetar normalt med en ungefärlig kulladdning på 30 %. Kulkvarnar kännetecknas av sin mindre (jämförelsevis) diameter och längre längd, och har ofta en längd som är 1,5 till 2,5 gånger diametern. Matningen finns i cylinderns ena ände och utmatningen i den andra. Kulkvarnar används ofta vid tillverkning av Portlandcement och finare malningssteg av mineralbearbetning. Industriella kulkvarnar kan vara så stora som 8,5 m (28 fot) i diameter med en 22 MW motor, vilket drar ungefär 0,0011 % av världens totala energi (se Lista över länder efter elförbrukning ). Små versioner av kulkvarnar kan dock hittas i laboratorier där de används för att mala provmaterial för kvalitetssäkring.

Effektförutsägelserna för kulkvarnar använder vanligtvis följande form av Bond-ekvationen:

var

  • E är energin (kilowatt-timmar per metriskt eller kort ton)
  • W är arbetsindex uppmätt i en laboratoriekulkvarn (kilowatt-timmar per metriskt eller kort ton)
  • P 80 är kvarnkretsens produktstorlek i mikrometer
  • F 80 är valskretsens matningsstorlek i mikrometer.

Buhrstones bruk

En annan typ av finkvarn som ofta används är den franska buhrstonekvarnen , som liknar gammaldags mjölkvarnar .

Högtrycksslipvalsar

En högtrycksslipvals, ofta kallad HPGRs eller valspress, består av två valsar med samma dimensioner, som roterar mot varandra med samma omkretshastighet. Den speciella matningen av bulkmaterial genom en tratt leder till en materialbädd mellan de två rullarna. En rulles lagerenheter kan röra sig linjärt och pressas mot materialbädden av fjädrar eller hydraulcylindrar. Trycken i materialbädden är större än 50 MPa (7 000 PSI ). I allmänhet uppnår de 100 till 300 MPa. Genom detta komprimeras materialbädden till en fast volymandel på mer än 80%.

Valspressen har en viss likhet med valskrossar och valspressar för komprimering av pulver, men syfte, konstruktion och driftsätt är olika.

Extremt tryck gör att partiklarna inuti den komprimerade materialbädden spricker till finare partiklar och orsakar även mikrosprickbildning på kornstorleksnivån. Jämfört med kulkvarnar uppnår HPGR en 30 till 50 % lägre specifik energiförbrukning, även om de inte är lika vanliga som kulkvarnar eftersom de är en nyare teknologi.

En liknande typ av mellankross är kantlöparen, som består av en cirkulär panna med två eller flera tunga hjul som kallas mullers som roterar inom den; material som ska krossas skjuts under hjulen med hjälp av bifogade plogblad .

Pebble kvarn

En roterande trumma orsakar friktion och nötning mellan stenar och malmpartiklar. Kan användas där produktkontamination av järn från stålkulor måste undvikas. Kvarts eller kiseldioxid används ofta eftersom det är billigt att få tag på.

Stångkvarn

En roterande trumma orsakar friktion och nötning mellan stålstänger och malmpartiklar. [ citat behövs ] Men notera att termen "stångkvarn" också används som en synonym för en skärkvarn , som gör stavar av järn eller annan metall. Stavkvarnar är mindre vanliga än kulkvarnar för malning av mineraler.

Stavarna som används i bruket, vanligtvis ett högkolhaltigt stål, kan variera både i längd och diameter. Emellertid, ju mindre stavarna är, desto större är den totala ytan och därmed desto högre slipeffektivitet.

Principen för SAG Bruks drift

SAG bruk

SAG är en akronym för semi-autogen slipning. SAG-kvarnar är autogena kvarnar som också använder slipkulor som en kulkvarn. En SAG-kvarn är vanligtvis en primär- eller förstastegskvarn. SAG-bruk använder en kulladdning på 8 till 21 %. Den största SAG-kvarnen är 42' (12,8 m) i diameter, driven av en 28 MW (38 000 HP) motor. En SAG-kvarn med en 44' (13,4 m) diameter och en effekt på 35 MW (47 000 HP) har konstruerats.

Förslitning mellan malkulor och malmpartiklar orsakar malning av finare partiklar. SAG-kvarnar kännetecknas av sin stora diameter och korta längd jämfört med kulkvarnar. Insidan av kvarnen är klädd med lyftplåtar för att lyfta materialet inuti kvarnen, där det sedan faller av plattorna på resten av malmladdningen. SAG-bruk används främst vid guld-, koppar- och platinagruvor med tillämpningar även inom bly-, zink-, silver-, aluminiumoxid- och nickelindustrin.

Tornkvarn

Tornkvarnar, ofta kallade vertikalkvarnar, omrörde kvarnar eller omslipningskvarnar, är ett effektivare sätt att mala material vid mindre partikelstorlekar och kan användas efter kulkvarnar i en malningsprocess. Liksom kulkvarnar tillsätts malningskulor eller småsten ofta till omrörda kvarnar för att hjälpa till att mala malm, men dessa kvarnar innehåller en stor skruv monterad vertikalt för att lyfta och mala material. I tornkvarnar finns det ingen kaskadverkan som i vanliga kvarnar. Omrörda kvarnar är också vanliga för att blanda bränd kalk (CaO) till en kalkslurry. Det finns flera fördelar med tornkvarnen: lågt ljud, effektiv energianvändning och låga driftskostnader.

Bordshammarkvarn

Impaktkvarn med vertikal axel (VSI-kvarn)

Huvudartikel: VSI mill

En VSI-kvarn kastar sten- eller malmpartiklar mot en slitplatta genom att slänga dem från ett spinncentrum som roterar på en vertikal axel. Denna typ av kvarn använder samma princip som en VSI-kross .

Typer av kvarnar

En väderkvarn i Kuremaa , Jõgeva län , Estland
En vattenkvarn i Kuusamo , Norra Österbotten , Finland

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mill_(grinding)&oldid=1139286724 "