Attrezzature per la classificazione dell'aria: principi di funzionamento e selezione per la macinazione fine

Se fai passare la stessa calcite attraverso due mulini a pendolo quasi identici, potresti comunque ritrovarti con due prodotti molto diversi. Una pianta ha una dimensione superiore fissa di 325 maglie con una distribuzione granulometrica ristretta; l'altro continua a spedire multe piene di sabbia, indipendentemente dalla cura con cui gli operatori alimentano il mulino. La differenza raramente sta nei rulli di macinazione. È l'attrezzatura per la classificazione dell'aria, l'unità che decide quali particelle lasciano il circuito e quali tornano indietro per un altro passaggio.

Innanzitutto la conclusione: in un sistema di macinazione ad aria, il mulino crea particelle fini, ma il classificatore stabilisce la dimensione massima del prodotto, l'ampiezza della sua distribuzione e una quota importante del costo energetico per tonnellata. Se valuti una linea di macinazione solo in fabbrica, passerai anni a sintonizzarti su un limite che è stato progettato il primo giorno.

Cosa fa effettivamente l'attrezzatura per la classificazione dell'aria

La classificazione dell'aria separa la polvere in base alla fisica, non in base agli schermi. Ogni particella all'interno del classificatore si trova tra due forze opposte. La resistenza aerodinamica del flusso d'aria cerca di trasportare le particelle su e fuori insieme alle particelle fini. La forza centrifuga, generata da una gabbia rotore rotante o dal vortice stesso, lancia la particella verso l'esterno verso lo scarto grossolano. La dimensione alla quale queste due forze si bilanciano è il punto di taglio, solitamente indicato come D50: la dimensione delle particelle con una probabilità del 50% di uscire con le particelle fini o di ritornare con quelle grossolane.

Tre leve operative spostano in pratica il punto di taglio: velocità del rotore, volume d'aria attraverso il sistema e posizione delle palette direttrici. Aumentare la velocità del rotore o ridurre il volume dell'aria e il prodotto diventa più fine; fare il contrario e la produttività aumenta mentre la dimensione superiore si allenta. Poiché non c'è nulla che blocchi fisicamente il percorso del prodotto (nessun vaglio, nessun setaccio) non c'è nulla che possa accecare o intasare, motivo per cui la classificazione rimane pratica per le dimensioni fini dove la setacciatura non funziona più. Nelle linee di macinazione dei minerali, questo è il meccanismo alla base di prodotti stabili ovunque nella gamma da 60 a 600 mesh, da circa 0,25 mm fino a 0,023 mm.

Dove si trova il classificatore in un circuito di macinazione

In un classico circuito di tipo Raymond con spazzamento d'aria, la sequenza funziona in questo modo: il mangime tritato entra nel mulino, i rulli lo macinano e la ventola del sistema aspira l'aria attraverso il corpo del mulino. L'aria solleva il materiale macinato verso il classificatore nell'alloggiamento superiore. Le particelle fini passano attraverso il rotore insieme all'aria e vengono catturate in un ciclone e in un filtro a maniche; le particelle grossolane vengono respinte, ricadono nella zona di macinazione e riprovano. La quota di materiale che circola in questo modo – il carico ricircolante – deriva direttamente dalla precisione della classificazione. Un classificatore smussato ricircola le particelle già fini e brucia energia rimacinandole; uno affilato lascia fuoriuscire il prodotto finito al primo passaggio.

I classificatori sono integrati nell'alloggiamento del mulino o installati come macchina autonoma a valle. I design integrati mantengono l'impianto compatto e le condutture corte. I classificatori autonomi suddividono la macinazione e la classificazione in funzioni separate, offrendo agli operatori un controllo indipendente di ogni fase, utile quando una linea serve diversi prodotti con specifiche diverse.

Mulino di macinazione Raymond a pendolo a quattro rulli LYH998 Questo mulino a pendolo accoppia quattro rulli di macinazione con un anello rotante e un circuito classificatore-ventola integrato, mantenendo breve il percorso dalla macinazione alla classificazione. È adatta ai produttori di riempitivi di carbonato di calcio, gesso e barite che necessitano di una linea compatta. Visualizza il prodotto →

Il mulino a pendolo a quattro rulli LYH998 segue lo schema integrato: quattro rulli di macinazione che lavorano contro un anello rotante, con il classificatore e la ventola che formano un anello aerodinamico all'interno del sistema. Per i produttori di cariche di carbonato di calcio, gesso, barite e minerali simili, questo layout mantiene il percorso dalla zona di macinazione alla classificazione il più breve possibile.

Classificatori statici e classificatori dinamici

I mulini a pendolo più vecchi e più piccoli si affidano a separatori a cono statici: nessuna parte mobile, basso costo di capitale e un taglio che risponde principalmente al flusso d'aria. La penalità è la nitidezza. Un separatore statico può contenere specifiche grossolane e tolleranti, ma le particelle fini penetrano regolarmente negli scarti e le particelle grossolane scivolano nel prodotto. I classificatori dinamici del rotore – ora standard sulle linee moderne – aggiungono una gabbia a velocità variabile la cui velocità diventa un controllo indipendente della finezza, quindi la distribuzione si restringe senza forzare l’intero mulino a macinare più finemente.

Specifiche che decidono se un classificatore è adatto al tuo lavoro

I cataloghi elencano molti numeri, ma un breve elenco in realtà prevede come si comporterà la macchina nel tuo impianto:

• Intervallo di punti di taglio rispetto alla finezza target. Conferma che la macchina può raggiungere il taglio superiore richiesto o D97, non solo il titolo D50.
• Produzione quotata al tuo titolo. Una valutazione data a 100 mesh dice poco sull'output a 400 mesh.
• Volume d'aria del ventilatore e pressione statica. Classificatore, mulino e collettore condividono un circuito d'aria; il funzionamento inadeguato della ventola affama la classificazione o soffia particelle grossolane.
• Rapporto di couverture. Quanto può diminuire la produzione prima che la distribuzione si allontani è importante se servi mercati stagionali o misti.
• Alimentare il soffitto dell'umidità. Al di sopra del 6% circa, le particelle umide si agglomerano, si accumulano falsi ritorni grossolani e il punto di taglio si sposta.
• Protezione antiusura su pale e pale del rotore. Una gabbia usurata sgrossa silenziosamente il prodotto molto prima che qualcuno regoli un punto di regolazione.

La precisione ha anche una dimensione di sistema di controllo. Sui mulini ad anello verticali, la velocità del rotore, il volume dell'aria e il carico del mulino sono interconnessi in modo che la produzione ultrafine rimanga stabile nonostante le variazioni di alimentazione; il ragionamento alla base di questo progetto è spiegato nel nostro articolo su come i classificatori ad alta precisione in un mulino a macinazione verticale garantiscono un'emissione stabile di particelle ultrafini.

LYH996 Mulino a rulli ad anello verticale intelligente Progettato per polveri minerali ultrafini, questo mulino a rulli ad anello verticale blocca la velocità del rotore, il volume dell'aria e il carico del mulino sotto un controllo intelligente, aiutando la produzione a rimanere stabile nonostante le variazioni di alimentazione con distribuzioni ripetibili delle dimensioni delle particelle. Visualizza il prodotto →

LYH996 è stato sviluppato esattamente attorno a questo principio: controllo intelligente di un sistema di macinazione verticale a rulli anulari, rivolto ai produttori che necessitano di polveri minerali ultrafini con distribuzioni ripetibili piuttosto che risultati occasionali e ottimali.

Limiti materiali da rispettare

La classificazione dell'aria nei circuiti di macinazione è un lavoro a secco e l'attrezzatura ha dei limiti. Per le linee di macinazione minerali descritte in questo sito, l'involucro pratico è una durezza Mohs inferiore a 7 e un'umidità di alimentazione inferiore al 6%, coprendo materiali non infiammabili e non esplosivi. All'interno di questo involucro la gamma è ampia: calcite, dolomite, barite, gesso, talco, feldspato, quarzo, bauxite, scorie d'altoforno e la famiglia del carbone, macinati ovunque, dai riempitivi per l'edilizia da 60 mesh alle polveri fini da 600 mesh.

L'umidità causa la maggior parte dei problemi nella fase di classificazione. La polvere leggermente umida smette di comportarsi come particelle discrete; si attacca alle pale del rotore, si accumula sulle palette guida e forma agglomerati che risultano grossolani anche se i singoli cristalli sono fini. Il sistema risponde rifiutando più materiale, la produzione diminuisce e gli operatori spesso incolpano lo stabilimento. L'essiccazione della temperatura del sistema di alimentazione o di rifilatura solitamente ripristina le prestazioni più velocemente di qualsiasi modifica meccanica.

Quando la finezza diminuisce, guarda prima la classificazione

La maggior parte dei casi di "peggioramento del mulino" sono in realtà casi di classificazione. La deriva della finezza è solitamente dovuta a un rotore o a una guarnizione usurati, a una perdita d'aria che modifica l'effettivo rapporto aria-materiale, all'aumento dell'umidità di alimentazione o all'erosione delle prestazioni della ventola dovuta all'usura delle giranti. Perdite di uscita che coincidono con un punto di taglio più grossolano nella stessa direzione. Prima di programmare lavori importanti in cartiera, controllare il lato della classificazione: feedback sulla velocità del rotore, posizioni delle palette, flusso d'aria e temperatura del sistema e profilo di pressione attraverso il circuito.

L'interazione è più facile da vedere sui circuiti di tipo Raymond, dove il classificatore e la forza di macinazione rispondono allo stesso flusso d'aria. La nostra guida su come un mulino a rulli Raymond controlla la dimensione delle particelle del prodotto illustra tale relazione e funge anche da mappa per la risoluzione dei problemi quando la dimensione superiore inizia a diminuire.

Acquista il circuito, non una macchina autonoma

Le apparecchiature di classificazione aerea non funzionano mai da sole. Il suo reale comportamento emerge dal circuito che condivide con il mulino, la ventola e il sistema di raccolta delle polveri, quindi la decisione d'acquisto sensata tratta questi quattro come un unico pacchetto ingegnerizzato. Così citiamo anche i progetti: impianti di macinazione completi con dimensionamento, condutture, raccolta e controllo elaborati insieme, consegnati come macchine singole o come ingegneria completa, approvvigionamento e gestione della costruzione per un'intera nuova linea - lo stesso approccio dietro le quasi cento linee di macinazione già in funzione nei settori della metallurgia, dell'estrazione mineraria e dei materiali da costruzione.

LYH1008 Mulino Verticale per Polveri Medio-Fini Integrando macinazione, selezione delle polveri ed essiccazione, questo mulino verticale copre applicazioni di minerali non metallici da 325-2000 mesh. Completa la gamma insieme ai modelli a pendolo e a rulli anulari per soddisfare i requisiti di finezza e tonnellaggio. Visualizza il prodotto →

Per gli impianti che necessitano di un'economia di macinazione verticale per polveri minerali medio-fini, LYH1008 completa la gamma insieme ai design a pendolo e a rulli anulari, offrendo all'acquirente tre architetture collaudate da abbinare a materiale, finezza e tonnellaggio. Qualunque sia l'architettura adatta, fai una domanda prima di firmare: non quanto finemente il mulino macina, ma quanto accuratamente il circuito classifica, perché quella risposta, più di ogni altra, decide cosa esce dal tuo silo.