การเปรียบเทียบโรงสีแนวตั้งและโรงสีลูกในระบบบดหินปูน
1. การวิเคราะห์โครงสร้างอุปกรณ์
1. โรงสีบอล
โรงสีลูกประกอบด้วยกระบอกสูบแนวนอน เพลากลวงสำหรับป้อนและปล่อยวัสดุ และหัวเจียรกระบอกสูบเป็นกระบอกยาวที่มีตัวบดอยู่ภายในโดยทั่วไปจะเป็นลูกเหล็กและบรรจุลงในกระบอกสูบตามขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางและสัดส่วนที่ต่างกันตัวบดสามารถทำจากชิ้นส่วนเหล็กได้
วัสดุถูกเลือกตามขนาดอนุภาคของวัสดุบด และวัสดุจะถูกโหลดเข้าไปในกระบอกสูบผ่านเพลากลวงที่ปลายฟีดของ Ball Millเมื่อลูกกลิ้งหมุน ตัวบดจะติดอยู่กับแผ่นบุของกระบอกสูบที่อยู่ใกล้เคียง เนื่องจากการกระทำของแรงเฉื่อย แรงเหวี่ยง และแรงเสียดทานกระบอกสูบถูกนำออกไป และเมื่อถูกนำขึ้นสู่ความสูงระดับหนึ่ง มันถูกโยนลงมาเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของมันเอง และตัวบดที่ตกลงมาจะบดขยี้วัสดุในกระบอกสูบเหมือนกระสุนปืน
วัสดุถูกป้อนเข้าไปในห้องแรกของโรงสีอย่างเป็นเกลียวและสม่ำเสมอผ่านเพลากลวงป้อนโดยอุปกรณ์ป้อนมีแผ่นซับในแบบขั้นบันไดหรือแผ่นซับลูกฟูกในห้อง และติดตั้งลูกเหล็กที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันไว้ด้านในการหมุนของกระบอกสูบทำให้เกิดแรงเหวี่ยงเพื่อนำลูกเหล็กไปสู่ความสูงระดับหนึ่งหลังจากตกลงไปก็จะกระแทกและบดวัสดุวัสดุจะถูกบดหยาบในคลังสินค้าแรก จากนั้นเข้าสู่คลังสินค้าที่สองผ่านช่องเดียวคลังสินค้าแห่งที่สองมีแผ่นซับเรียบและเต็มไปด้วยลูกบอล จากนั้นบดวัสดุอีกครั้งผงจะถูกระบายออกทางตะแกรงเพื่อดำเนินการบดให้เสร็จสิ้น
ในระหว่างการหมุนของกระบอกสูบ ตัวบดยังมีปรากฏการณ์ลื่นไถลในระหว่างกระบวนการเลื่อน วัสดุจะได้รับเอฟเฟกต์การบดเพื่อใช้เอฟเฟกต์การเจียรอย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อทำการบดวัสดุที่มีขนาดอนุภาคใหญ่กว่าโดยทั่วไปคือ 20 ตาข่าย กระบอกตัวบดจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยพาร์ติชั่นบอร์ด มันจะกลายเป็นคลังสินค้าสองชั้นเมื่อวัสดุเข้าสู่โกดังแรก จะถูกบดขยี้ด้วยลูกเหล็กเมื่อวัสดุเข้าสู่คลังสินค้าที่สอง การตีขึ้นรูปเหล็กจะบดวัสดุ และวัสดุที่บดละเอียดจะถูกคว้านออกจากปลายท่อระบายการระบายออกของเพลา เมื่อทำการบดวัสดุที่มีอนุภาคป้อนขนาดเล็ก เช่น ตะกรันทรายเบอร์ 2 เถ้าลอยหยาบ กระบอกโรงสีสามารถเป็นโรงสีไซโลเดียวโดยไม่มีพาร์ติชัน และปริมาณการบดยังสามารถใช้กับส่วนเหล็กได้อีกด้วย
2. โรงสีแนวตั้ง
โรงสีแนวตั้งเป็นอุปกรณ์บดขนาดใหญ่ในอุดมคติ ใช้กันอย่างแพร่หลายในปูนซีเมนต์ พลังงานไฟฟ้า โลหะวิทยา อุตสาหกรรมเคมี แร่อโลหะ และอุตสาหกรรมอื่น ๆผสมผสานการบด การทำให้แห้ง การบด การคัดขนาด และการลำเลียง และมีประสิทธิภาพการผลิตสูงสามารถบดวัตถุดิบที่เป็นก้อน เม็ด และผงให้เป็นวัสดุผงที่ต้องการได้
รูปที่ 2: แผนผังโครงสร้างโรงสีแนวตั้ง
หลักการทำงานของเครื่องเจียรแนวตั้ง: มอเตอร์จะขับเคลื่อนตัวลดขนาดเพื่อขับเคลื่อนจานเจียรให้หมุน และวัสดุที่จะบดจะถูกส่งไปยังศูนย์กลางของจานเจียรแบบหมุนโดยอุปกรณ์ป้อนอากาศภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยง วัสดุจะเคลื่อนไปที่ขอบของจานเจียรและเข้าสู่โต๊ะลูกกลิ้งเจียรภายใต้การทำงานของอุปกรณ์ไฮดรอลิกและแขนส่งกำลัง ลูกกลิ้งบดจะใช้แรงบดกับวัสดุในโต๊ะลูกกลิ้ง และวัสดุจะถูกบดโดยการอัดขึ้นรูปและการตัดในเวลาเดียวกัน ลมจะถูกพ่นขึ้นด้านบนด้วยความเร็วสูงจากวงแหวนลมที่อยู่รอบๆ หินโม่ และวัสดุพื้นจะถูกพัดพาขึ้นโดยกระแสลมความเร็วสูงที่วงแหวนลมในอีกด้านหนึ่ง วัสดุที่หยาบกว่าจะถูกเป่ากลับไปที่หินโม่เพื่อทำการลับวัสดุจะถูกทำให้แห้ง และผงละเอียดจะถูกนำเข้าเครื่องแยกด้วยลมร้อนเพื่อการจำแนกประเภทผงละเอียดที่ผ่านการรับรองจะออกจากเครื่องบดไปพร้อมกับการไหลเวียนของอากาศ และถูกรวบรวมโดยอุปกรณ์เก็บฝุ่นเป็นผลิตภัณฑ์มันจะถูกบดใหม่พร้อมกับวัสดุที่ป้อนเข้าไปใหม่ และรอบนี้จะทำให้กระบวนการบดทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์
3. กลไกการบดของโรงสีลูกและโรงสีแนวตั้ง
3.1 กลไกการบดของโรงสีลูก
อย่างที่เราทราบกันดีว่า ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์บดแบบดั้งเดิม โรงสีลูกมักจะอยู่ในตำแหน่งผูกขาดในการบดวัสดุเนื่องจากข้อบกพร่องต่อไปนี้ในกลไกการเจียรของ Ball Mill อัตราการใช้พลังงานที่มีประสิทธิภาพจึงต่ำมากตามรายงานข้อมูลโดยทั่วไปมีเพียง 1 ถึง 3 %ดังนั้นการประหยัดพลังงานในการเจียรจึงเป็นประเด็นหนึ่งที่ควรให้ความสนใจในการประหยัดพลังงานและลดการใช้
กลไกการเจียรของโรงสีลูกขึ้นอยู่กับการกระแทกและการเจียร และลักษณะของมัน:
(1) มีความจำเป็นต้องนำวัตถุและวัสดุบดหลายสิบตันหรือหลายร้อยตันขึ้นสู่ความสูงระดับหนึ่งในเวลาเดียวกัน
(2) แรงของตัวบดที่กระทำต่อวัสดุเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ซึ่งมนุษย์ไม่สามารถควบคุมได้
(3) มีการชนกันที่ไร้ประโยชน์ระหว่างตัวเจียรและระหว่างตัวเจียรกับซับใน และสูญเสียพลังงานจำนวนมาก
(4) มีปรากฏการณ์การบดมากเกินไป
(5) เสียงดังโดยทั่วไป 100-120dB (ระดับเสียง A);
(6) ร่างกายบดกินมาก
ในอดีต การเปลี่ยนแปลงระบบการบดแบบประหยัดพลังงานนั้นจำกัดอยู่เฉพาะการเปลี่ยนแปลงของตัวเครื่องบดและระบบของมันเท่านั้น เช่น การปรับปรุงซับในของโรงสี แผ่นช่อง การปรับการไล่ระดับสีของตัวบด การระบายอากาศภายในโรงสี การลดขนาดอนุภาคของวัสดุที่เข้ามา ฯลฯ บรรลุผลของการเพิ่มการผลิตและการประหยัดพลังงาน แต่ไม่ได้แก้ปัญหาพื้นฐานที่มีอยู่ในกลไกการบดของโรงสีลูก
3.2 กลไกการเจียรของโรงสีแนวตั้ง
เมื่อเครื่องบดแนวตั้งบดวัสดุ มันจะบีบฐานวัสดุที่เกิดจากวัสดุที่หลวมผ่านพื้นผิวของชิ้นส่วนกลิ้งที่กดแน่นทั้งสองด้านใน และค่อยๆ บดหรือบดให้เป็นผง
ลูกกลิ้งบดในเครื่องกัดแนวตั้งสามารถเคลื่อนย้ายได้ และแรงกดในการบดจะถูกส่งผ่านเตียงวัสดุอัดที่อุดอยู่ในช่องว่างระหว่างลูกกลิ้ง
การทำงานของโรงสีแนวตั้งมีคุณสมบัติหลักดังต่อไปนี้:
(1) แรงของลูกกลิ้งบดบนวัสดุสามารถควบคุมได้เองเพื่อให้แน่ใจว่าแรงบนวัสดุและอุปกรณ์สม่ำเสมอและคงที่
(2) สามารถแยกผงละเอียดที่ผ่านการรับรองได้ทันเวลา
(3) ตัวโรงสีแนวตั้งตระหนักถึงการทำงานที่มีเสียงรบกวนต่ำ
(4) รวมห้ากระบวนการของการบด การบด การทำให้แห้ง การคัดขนาด และการลำเลียง
เนื่องจากโครงสร้างและวิธีการเจียรที่เหมาะสมของโรงสีแนวตั้ง ประสิทธิภาพการบดของโรงสีแนวตั้งจึงสูงกว่าของโรงสีบอล
2、 การวิเคราะห์ระบบการบด
1. การเปรียบเทียบแผนการบดละเอียดของ Ball Mill และ Vertical Mill
1.1 การเปรียบเทียบแผนกระบวนการสำหรับการบดละเอียดของ Ball Mill และการบดในแนวตั้ง
การบดหินปูนสามารถทำได้โดยใช้เครื่องบดแนวตั้งหรือเครื่องบดลูกด้านบนของโรงสีแนวตั้งมาพร้อมกับตัวคั่นการปรับวาล์ววงแหวนอากาศทำให้สามารถเปลี่ยนความละเอียดของผลิตภัณฑ์ได้ และน้ำหนักของวัสดุรองภายในโรงสีสามารถสม่ำเสมอและมั่นคงได้หลังจากปล่อยผงออกจากโรงสีแล้ว จะเข้าสู่ตัวเก็บฝุ่นแบบถุงพัลส์พร้อมกับพัดลมดูดอากาศเพื่อเก็บรวบรวม จากนั้นเข้าสู่ไซโลผงหินปูนเพื่อจัดเก็บผ่านอุปกรณ์ลำเลียงแนวนอนและแนวตั้ง ดังแสดงในรูปที่ 4 หากเป็น โรงสีลูก หลังจากปล่อยผงออกแล้ว ขั้นแรกจะผ่านหัวคัดแยกผงที่มีประสิทธิภาพสำหรับการคัดแยกหัวพ่นสีแบบผงมีโรเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์แบบปรับความถี่ได้และหมุนในแนวตั้งโดยการปรับความเร็วของโรเตอร์และอัตราการระบายอากาศของหัวพ่นสี ความละเอียดของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะถูกปรับวัสดุหยาบที่คัดแยกแล้วจะถูกส่งกลับไปยังทางเข้าของโม่ผ่านสกรูลำเลียงเพื่อการบดต่อไปผงที่มีความละเอียดตามต้องการจะเข้าสู่ตัวเก็บฝุ่นแบบถุงพัลส์พร้อมกับการไหลเวียนของอากาศของพัดลมดูดอากาศเพื่อเก็บรวบรวม จากนั้นเข้าสู่ไซโลผงหินปูนเพื่อจัดเก็บผ่านอุปกรณ์ลำเลียงแนวนอนและแนวตั้ง ดังแสดงในรูปที่ 3
รูปที่ 3: แผนภาพการไหลของกระบวนการของระบบบดผงของโรงสีลูก
รูปที่ 4: แผนภาพการไหลของกระบวนการของระบบผงเจียรแนวตั้ง
ผังกระบวนการที่แสดงในรูปที่ 3 เป็น "ระบบรวบรวมฝุ่นแบบสองขั้นตอน"กระบวนการมีความซับซ้อน มีอุปกรณ์ระบบจำนวนมาก และมีจุดล้มเหลวของระบบมากมายระบบมีลักษณะการทำงานที่ยาก มีข้อจำกัดหลายอย่างเกี่ยวกับรูปแบบกระบวนการ และรอยเท้าขนาดใหญ่แม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องดักฝุ่นที่มีความเข้มข้นสูง แต่การลงทุนที่เกี่ยวข้องก็มีความสำคัญเช่นกัน
ผังกระบวนการที่แสดงในรูปที่ 4 คือ "ระบบรวบรวมฝุ่นหลัก"มีข้อดีของการไหลของกระบวนการที่เรียบง่าย อุปกรณ์ระบบน้อยลง จุดขัดข้องของระบบน้อยลง การทำงานของระบบสะดวก รูปแบบกระบวนการที่ยืดหยุ่น และไม่สึกหรอที่ใบพัดหลักของระบบแต่ต้องมีการกำหนดค่าของตัวเก็บฝุ่นที่มีความเข้มข้นสูงซึ่งมีราคาค่อนข้างแพง
จากการเปรียบเทียบ จะพบว่ากระบวนการเจียรแนวตั้งนั้นเรียบง่าย ใช้พื้นที่และพื้นที่ขนาดเล็กการเจียรในแนวดิ่งมีหัวจับแบบผง และไม่จำเป็นต้องใช้หัวจับแบบผงและอุปกรณ์ยกเพิ่มเติม ส่งผลให้ใช้อุปกรณ์ระบบน้อยลงระบบมีจุดบกพร่องน้อย การทำงานสะดวก และรูปแบบกระบวนการที่ยืดหยุ่นขั้นตอนไม่ยุ่งยาก รูปแบบกะทัดรัด และสามารถจัดกลางแจ้งได้พื้นที่อาคารประมาณ 70% ของระบบโรงสีลูก และพื้นที่อาคารประมาณ 50-60% ของระบบโรงสีลูกบด
1.2 การเปรียบเทียบแผนผังระบบการบดผงของโรงสีลูกบดและโรงสีแนวตั้ง
ระบบบดผงของโรงสีแนวตั้งประเภท HVM ที่ใช้ในสถานีพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกเปรียบเทียบกับระบบบดผงของโรงสีลูกเดิมของโรงงาน
ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบแผนระบบการเตรียมผงหินปูน
โครงการโปรแกรม |
แบบแผน 1 | แบบแผน 2 | |
กำลังการผลิต (t / h) | ≥40 | ≥35 | |
ความวิจิตรของผลิตภัณฑ์ | 325 ตาข่าย 90% ผ่าน | ตาข่าย 250 ผ่าน 90% | |
การใช้พลังงานของผลิตภัณฑ์ (kWh / t) | ~35 | ~60 | |
อนุญาตให้ป้อนความชื้นในการเจียร (%) | ≤15 | ≤5 | |
ขนาดเกรนที่อนุญาตของวัสดุเจียร(มม.) | ≤40 | ≤25 | |
กำลังมอเตอร์หลักของโรงสี (kW) | 560~630 | 1500 | |
เครื่องแยกผง | นำของคุณเอง | ระบบได้รับการกำหนดค่าใหม่ | |
กำลังการผลิตติดตั้งระบบ (kW) | 920 | ~2200 | |
ราคาอุปกรณ์ (หมื่น) | โรงสี | 500 | 380 |
อุปกรณ์ระบบ | ≤700 | ≤750 | |
ค่าก่อสร้าง(หมื่น) | ≤30 | ≤85 | |
ค่าติดตั้ง(หมื่น) | ≤15 | ≤42 | |
เงินลงทุนทั้งหมด(หมื่น) | ≤805 | ≤877 | |
เสียงรบกวน (เดซิเบล) | ≤85 | ≥100 | |
ความสามารถในการอบแห้ง | ใหญ่ | เล็ก | |
ปริมาณการระบายอากาศของระบบ | ใหญ่ | เล็ก | |
ปริมาณการบำรุงรักษาอุปกรณ์ระบบ | เล็ก | ใหญ่ | |
กระบวนการของระบบ | เรียบง่าย | ซับซ้อน | |
เค้าโครงกระบวนการโฮสต์ระบบ | ในร่ม | ในร่ม |
จากตารางที่ 1 จะเห็นได้ว่าการใช้ระบบการกัดแบบหัวบอลมีการลงทุนมากกว่าการใช้ระบบกัดแบบแนวตั้งเกือบ 10%อย่างไรก็ตาม ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและเศรษฐกิจทั้งหมดต่ำกว่าระบบผงบดแนวตั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้พลังงานต่อหน่วยผลิตภัณฑ์ ระบบกัดแนวตั้งต่ำกว่าระบบกัดบอล 30% ถึง 40%จะเห็นได้ว่าระบบผงบดแนวตั้งนั้นเหนือกว่าระบบผงลูกโม่มากในแง่ของตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจในแง่ของตัวบ่งชี้ทางเทคนิคอื่น ๆ ระบบผงบดแนวตั้งนั้นล้ำหน้ากว่ามากเช่นกัน
3、 การวิเคราะห์ข้อสรุป
จากการเปรียบเทียบอย่างครอบคลุมระหว่างระบบการกัดลูกกัดและระบบกัดแนวตั้ง จะเห็นได้ว่าข้อดีของระบบกัดแนวตั้งเหนือระบบกัดลูกคือ:
(1) ลดต้นทุนการลงทุนการผลิตลงอย่างมาก
ระบบผงบดแนวตั้งมีขั้นตอนกระบวนการที่เรียบง่าย รูปแบบที่กะทัดรัด และรอยขนาดเล็กโรงสีแนวตั้งมาพร้อมกับหัวสีผง โดยไม่จำเป็นต้องใช้หัวสีผงและอุปกรณ์ยกเพิ่มเติมฝุ่นที่มีก๊าซจากโรงสีสามารถรวบรวมได้โดยตรงด้วยถุงเก็บฝุ่นความเข้มข้นสูง ดังนั้นกระบวนการนี้จึงง่าย เค้าโครงมีขนาดกะทัดรัด และสามารถจัดวางกลางแจ้งได้พื้นที่อาคารประมาณ 70% ของระบบลูกกัด และพื้นที่อาคารประมาณ 50-60% ของระบบลูกกัด
(2) ประสิทธิภาพการผลิตสูง การอนุรักษ์พลังงาน และรักษาสิ่งแวดล้อม
โรงสีแนวตั้งใช้หลักการของการบดชั้นวัสดุเบดเพื่อบดวัสดุ โดยใช้พลังงานต่ำการใช้พลังงานของระบบบดผงต่ำกว่าระบบบดผงของโรงสีลูก 30%~40%ยิ่งไปกว่านั้น ด้วยความชื้นของวัตถุดิบที่เพิ่มขึ้น ผลการประหยัดพลังงานจึงชัดเจนยิ่งขึ้น และไม่มีปรากฏการณ์การวางลูกโรงสีแนวตั้งไม่มีเสียงกระทบโลหะของลูกเหล็กที่ชนกันหรือชนกับแผ่นซับในโรงสีลูก ดังนั้นเสียงจึงเบา ซึ่งต่ำกว่าเสียงของโรงสีลูก 20-25dBนอกจากนี้ โรงสีแนวตั้งใช้ระบบปิดเต็มรูปแบบ และระบบทำงานภายใต้แรงดันลบ จึงไม่มีฝุ่นและสภาพแวดล้อมสะอาด
(3) ใช้งานง่ายและบำรุงรักษาบำรุงรักษาสะดวก
โรงสีแนวตั้งมีระบบควบคุมอัตโนมัติซึ่งสามารถควบคุมระยะไกลและใช้งานง่ายด้วยการซ่อมกระบอกน้ำมันและพลิกแขนโยก ทำให้สะดวกและรวดเร็วในการเปลี่ยนปลอกลูกกลิ้งและแผ่นซับใน ช่วยลดการสูญเสียเวลาหยุดทำงานขององค์กรเนื่องจากส่วนประกอบการเจียรหลักทำจากวัสดุที่ทนต่อการสึกหรอ การสึกหรอจึงไม่เร็วเท่าของโรงสีลูกสามารถเปลี่ยนตัวเจียรได้บ่อยครั้ง แม้ว่าจะต้องบำรุงรักษาส่วนประกอบการเจียรเป็นระยะเวลาสั้นๆ
(4) คุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่มีเสถียรภาพและการตรวจจับได้ง่าย
องค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์มีความเสถียรและการกระจายขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ในภายหลังวัสดุจะอยู่ในโรงสีแนวตั้งเพียง 2-3 นาที ในขณะที่โรงสีลูกกลมใช้เวลา 15-20 นาทีดังนั้นจึงสามารถวัดและแก้ไของค์ประกอบทางเคมีและความละเอียดของผลิตภัณฑ์เครื่องกัดแนวตั้งได้อย่างรวดเร็ว
(5) ตัวเจียรมีการสึกหรอต่ำ อัตราการใช้งานสูง และการสึกหรอต่ำ
ตัวบดมีการสึกหรอต่ำและมีอัตราการใช้งานสูงเนื่องจากไม่มีการสัมผัสโลหะโดยตรงระหว่างลูกกลิ้งบดและจานเจียรระหว่างการทำงานของเครื่องกัดแนวตั้ง การสึกหรอจึงน้อย และการใช้โลหะต่อผลิตภัณฑ์หนึ่งหน่วยโดยทั่วไปคือ 5-10 กรัม/ตันอายุการใช้งานของชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรออยู่ที่ประมาณ 10,000 ชั่วโมง
(6) ความสามารถในการอบแห้งสูง
โรงงานแนวตั้งใช้ลมร้อนเพื่อขนส่งวัสดุเมื่อทำการบดวัสดุที่มีความชื้นสูง จะสามารถควบคุมอุณหภูมิอากาศที่ไหลเข้าเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์จะตรงตามความชื้นขั้นสุดท้ายที่ต้องการในโรงสีแนวตั้ง สามารถทำให้วัสดุที่มีความชื้นสูงถึง 20% แห้งได้
(7)เสียงรบกวนต่ำ ฝุ่นน้อย และสภาพแวดล้อมการทำงานที่สะอาด
ในการทำงานของโรงสีแนวตั้ง ลูกกลิ้งเจียรและจานเจียรจะไม่สัมผัสกันโดยตรง และไม่มีเสียงโลหะกระทบกันของลูกเหล็กชนกันหรือชนแผ่นซับในโรงสีลูกดังนั้นเสียงจึงเบา ซึ่งต่ำกว่าเสียงของโรงสีลูกปืน 20-25 เดซิเบลนอกจากนี้ โรงสีแนวตั้งยังใช้ระบบปิดผนึกอย่างสมบูรณ์ ซึ่งทำงานภายใต้แรงดันลบ ปราศจากฝุ่น และสิ่งแวดล้อมสะอาด