Покупка измельчительного оборудования чаще всего начинается с неправильного вопроса. Покупатели спрашивают, какая мельница лучше всего подходит, прежде чем спросить, что именно нужно обрабатываемому материалу. Правильная последовательность действий — обратная. Сначала определите свойства материала, затем целевой размер частиц, затем масштаб производства, и только потом подберите подходящую машину. В компании Epic Powder Machinery мы производим струйные мельницы, шаровые мельницы, штифтовые мельницы и воздушные классификаторы. В этом руководстве рассматриваются четыре группы материалов, которые чаще всего вызывают вопросы при выборе измельчительного оборудования, и как подобрать подходящую машину для каждой из них.
Четыре вопроса, которые решают всё.
Прежде чем сравнивать модели, ответьте на эти четыре вопроса. Они помогут отсеять большинство неудачных вариантов.
Насколько твёрдый этот материал? Твердость материала определяет износ. Кварц с твердостью по шкале Мооса 7 разрушает обычные футеровки и мелющие элементы мельницы, в то время как карбонат кальция с твердостью по шкале Мооса 3 бережно воздействует на оборудование. Чем тверже материал, тем важнее защита от износа и контроль загрязнения.
Насколько тонкой должна быть эта технология? Крупнозернистые промышленные наполнители имеют размер частиц от 200 до 400 меш. Сверхтонкие порошки для аккумуляторных батарей или химических веществ имеют размер частиц менее 5 микрон. Чем мельче размер частиц, тем вероятнее потребуется струйная мельница или шаровая мельница в сочетании с высокоточным классификатором.
Оно чувствительно к теплу или вступает в реакцию с другими веществами? При нагреве мельницы некоторые материалы слипаются, разрушаются или окисляются. Это исключает системы с длительным временем пребывания и указывает на целесообразность использования струйных мельниц или штифтовых мельниц с охлаждением.
Каков целевой показатель суточной производительности? Лабораторная струйная мельница и линия шаровых мельниц производительностью 10 тонн в час решают разные задачи. При расчете мощности необходимо учитывать маржу прибыли от продукции.
Справочник по типам материалов: четыре группы, охватывающие большинство запросов.
| Группа материалов | Распространенные примеры | твердость по шкале Мооса | Типичный размер цели | Лучшее стартовое оборудование |
| Мягкие неметаллические минералы | Карбонат кальция, тальк, барит | от 1 до 3,5 | от 200 до 2500 меш | Шаровая мельница + воздушный классификатор; струйная мельница для высококачественных сортов зерна. |
| Твердые неметаллические минералы | Кварц, кварцевый песок, полевой шпат | 6–7 | от 325 меш до 2000 меш | Струйная мельница; шаровая мельница с керамической футеровкой + классификатор |
| Материалы батареи | Катод из LFP, графитовый анод | 5–7 | D50 от 1 до 20 мкм | Струйная мельница с псевдоожиженным слоем; воздушный классификатор |
| термочувствительные химические вещества | Пестициды, пигменты, красители, фармацевтические промежуточные продукты | варьируется | от 10 до 50 мкм | Струйная мельница; штифтовая мельница с охлаждением |
В оставшейся части этого руководства каждая группа рассматривается более подробно, и объясняется, почему подходит именно та или иная конфигурация оборудования Epic Powder Machinery.
Мягкие неметаллические минералы: большие объемы, первоочередная экономия затрат.
Карбонат кальция, тальк и барит — классические наполнители для сыпучих материалов. Они мягкие, белые и недорогие в сыром виде. Бизнес-модель основана на перемещении больших объемов с низкой себестоимостью тонны, поэтому оборудование должно быть эффективным в больших масштабах и обеспечивать стабильную работу в течение длительных периодов времени.
Для фракций от 200 до 800 меш, используемых в шпатлевке, строительном растворе, пластмассах и покрытиях, шаровая мельница в паре с воздушным классификатором Обычно это правильная отправная точка. Шаровая мельница обрабатывает измельчающую нагрузку, а классификатор удерживает верхний слой и уплотняет гранулометрический состав. Эта комбинация является стандартным методом для высокотоннажных сортов, используемых для заполнения биг-бэгов и автоцистерн.
Когда рынок требует высококачественных материалов, таких как полимерная шпатлевка с размером частиц от 1250 до 2500 меш или сверхтонкий тальк, струйная мельница становится лучшим инструментом. Она обеспечивает более чистое и концентрированное распределение частиц по размерам и предотвращает загрязнение материала, которое может снизить белизну. В таких случаях покупатель платит за производительность, а не только за объем.
Твердые неметаллические минералы: контроль износа — первостепенная задача.
Кварц, кварцевый песок и полевой шпат намного тверже карбоната кальция. При твердости по шкале Мооса от 6 до 7 они быстро изнашивают обычные стальные детали, загрязняют их железом и изменяют цвет порошка. Первое, что нужно решить при выборе материала, — это не тонкость помола. Важно, как защитить оборудование и продукт друг от друга.
Струйная мельница часто является наиболее чистым вариантом для твердых минералов, поскольку измельчение происходит за счет ударов частиц друг о друга в высокоскоростном потоке воздуха, без движущихся тел внутри зоны измельчения. Это устраняет основной источник металлических загрязнений и сокращает необходимость замены изнашиваемых деталей, таких как классификационные колеса и секции футеровки.
Для очень больших объемов крупнозернистых фракций более экономичным вариантом может быть шаровая мельница с керамической футеровкой и воздушным классификатором. Керамическая футеровка защищает от износа и снижает поглощение железа, а классификатор контролирует размер частиц верхнего слоя. Компромисс заключается в более широком распределении времени пребывания частиц по сравнению со струйной мельницей, поэтому этот вариант предпочтительнее, если в процессе эксплуатации допускается более широкий диапазон размеров частиц.
Материалы для батарей: чистота и распределение имеют первостепенное значение.
Порошки для катодов и анодов батарей — это наиболее требовательные материалы, которые может перерабатывать линия измельчения. Диапазон размеров частиц узок, металлическое загрязнение недопустимо, а стабильность от партии к партии напрямую влияет на производительность элемента.
Для фосфата лития-железа (LFP) отраслевые стандарты обычно предусматривают значение D50 от 1 до 3 микрон, D90 ниже 5 микрон и узкий диапазон распределения частиц по размерам. Компания Epic Powder Machinery разработала линии измельчения LFP, которые обеспечивают значение D50 около 1,3 микрон с использованием струйной мельницы с псевдоожиженным слоем, при этом контролируя захват металлических примесей. Струйная мельница является подходящим инструментом в данном случае, поскольку она позволяет получать частицы субмикронного и низкомикронного размеров без использования наполнителя, а ее классификационный контур обеспечивает узкое распределение.
Графитовый анодный материал отличается. Природный или синтетический графит прочный и обладает смазывающими свойствами, поэтому он устойчив к разрушению и склонен к размазыванию. В зависимости от того, предназначен ли материал для непосредственного использования в качестве анода или для последующей сферонизации, целевой показатель D50 обычно находится в диапазоне от 10 до 20 микрон, при этом необходимо строго контролировать верхний слой. Струйная мельница или специализированная пневматическая классификационная мельница справляются с этим лучше, чем обычная шаровая мельница, поскольку они предотвращают чрезмерное измельчение и защищают структуру графита.
В обоих случаях классификатор так же важен, как и мельница. Покупателям аккумуляторов всегда следует оценивать классификатор, а не только камеру измельчения.
Термочувствительные химикаты и пестициды: хранить в прохладном месте и быстро утилизировать.
Пестициды, пигменты, красители и многие фармацевтические промежуточные продукты не переносят высоких температур. Длительное время пребывания в мельнице повышает температуру, что может привести к деградации активных ингредиентов, изменению цвета или слеживанию. Цель состоит в высокоэффективном измельчении с коротким временем пребывания и контролем температуры.
А струйная мельница Это решает проблему естественным путем. Измельчение происходит за секунды в потоке холодного воздуха, и материал покидает камеру до того, как успевает нагреться. Для материалов, которые необходимо хранить при температуре ниже определенного значения, можно использовать охлажденный сжатый воздух или азот.
А Стержневая мельница с охлаждающей рубашкой и высоким расходом воздуха. Это практичная альтернатива для более крупных химических фракций, примерно от 80 до 400 меш. Она работает на высокой скорости с малым временем удерживания и легче очищается между партиями, что важно, когда на предприятии часто меняются активные ингредиенты.
Что лучше всего умеет делать каждая машина Epic Powder Machinery
Подбор материала к оборудованию становится проще, как только становится понятна принадлежность оборудования к той или иной категории.
Струйные мельницы Шлифовка осуществляется высокоскоростным ударным воздействием воздуха без использования шлифовальных материалов. Они лучше всего подходят для сверхтонких частиц размером менее 10 микрон, термочувствительных материалов и любых применений, где необходимо свести к минимуму загрязнение. Материалы для аккумуляторов, высококачественные неметаллические минералы и тонкие химические вещества обычно обрабатываются именно здесь.
Шаровые мельницы с воздушными классификаторами Они являются основными рабочими инструментами для обработки неметаллических минералов среднего и крупного размера, от 200 до примерно 1000 меш. Они обеспечивают самую низкую стоимость за тонну при высокой производительности и являются стандартным выбором для наполнителей из карбоната кальция, талька и барита.
Штифтовые мельницы Они заполняют нишу между шаровыми и струйными мельницами. Они предназначены для обработки материалов среднего и мелкого помола, термочувствительных материалов и требуют частой переналадки. Широко используются в пищевой, химической и некоторых горнодобывающих отраслях.
Воздушные классификаторы Часто их рассматривают как вспомогательные элементы, но именно они являются критерием качества. Классификатор удерживает гранулы D97, удаляет частицы крупного размера и сужает гранулометрический состав. Независимо от того, используется ли он в паре с шаровой мельницей или интегрирован в контур струйной мельницы, именно он превращает измельченный порошок в продукт, соответствующий техническим требованиям.
Ошибки, которые допускают покупатели при выборе шлифовального оборудования.
Четыре ошибки повторяются снова и снова.
Покупка по первоначальной цене, а не по себестоимости за тонну. Более дешевая мельница с высоким износом деталей или высоким энергопотреблением может обойтись гораздо дороже за пять лет, чем более качественно изготовленная машина.
Игнорируя классификатор. Мельница производит частицы; классификатор решает, какие из них покинут здание. Слабый классификатор портит в остальном хорошую линию измельчения.
Забыли о проведении испытаний материалов. Каждое рудное тело, химический состав и прекурсор для батарей ведут себя по-разному. Единственный способ подтвердить реальный результат — пропустить образец через реальную установку.
Несоответствие твердости и параметров станка. Пропускание кварца через мельницу, предназначенную для талька, приводит к быстрому износу, загрязнению и незапланированным простоям.
Как компания Epic Powder Machinery подбирает оборудование под материал
Наш процесс начинается с выбора материала, а не с каталога. Мы уточняем твердость, целевой размер, производительность, пределы загрязнения и термочувствительность. Затем мы тестируем образцы на нашем опытном заводе, чтобы подтвердить реальные характеристики, прежде чем рекомендовать технологическую линию.
Для мягких минералов мы обычно предлагаем шаровую мельницу с воздушным классификатором для высокообъемных фракций и струйную мельницу для высококачественных ультратонких фракций. Для твердых минералов мы отдаем предпочтение струйным мельницам или системам с керамической футеровкой. Для материалов для аккумуляторов мы используем струйные мельницы с псевдоожиженным слоем и встроенными классификаторами, чтобы обеспечить достижение узких диапазонов D50 и D90, необходимых производителям катодов и анодов. Для термочувствительных химикатов и пестицидов мы выбираем струйные мельницы или штифтовые мельницы с охлаждением и быстрой очисткой.
В результате получается линия, размер которой соответствует материалу, а не машина, которая вынуждена подгонять её под него.
Пришлите нам информацию о материале и требуемые технические характеристики.
Если вы выбираете измельчающее оборудование для нового завода или модернизируете существующую линию, пришлите нам информацию о вашем материале и желаемом размере частиц. Мы проведем испытания и порекомендуем оборудование, соответствующее вашему материалу, производительности и целевому качеству.
Эпический порошок
В компании Epic Powder мы предлагаем широкий выбор моделей оборудования и разрабатываем индивидуальные решения, отвечающие вашим конкретным потребностям. Наша команда имеет более чем 20-летний опыт в обработке различных порошков. Epic Powder специализируется на технологиях обработки мелкодисперсных порошков для горнодобывающей, химической, пищевой, фармацевтической промышленности и других отраслей. Свяжитесь с нами сегодня для бесплатной консультации и получения индивидуальных решений!
“Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с онлайн-представителем службы поддержки EPIC Powder». Зельда По любым дополнительным вопросам обращайтесь.”
— Джейсон Ван, Инженер