Máy nghiền là gì

Nhà máy mài mòn

Máy nghiền búa để bàn
Vài cái tên khác	Máy nghiền
Sử dụng	Mài
Những món đồ liên quan	Máy đùn cối và chày

Máy nghiền là một thiết bị, thường là một cấu trúc , máy móc hoặc thiết bị nhà bếp , dùng để nghiền các vật liệu rắn thành các mảnh nhỏ hơn bằng cách nghiền, nghiền hoặc cắt. Việc nghiền nhỏ như vậy là một hoạt động đơn vị quan trọng trong nhiều quy trình . Có nhiều loại máy nghiền khác nhau và nhiều loại vật liệu được xử lý trong đó. Trong lịch sử, các nhà máy được cung cấp năng lượng bằng tay hoặc bằng động vật (ví dụ, thông qua tay quay ), động vật làm việc (ví dụ: cối xay ngựa ), gió ( cối xay gió ) hoặc nước ( cối xay nước ). Trong thời kỳ hiện đại, chúng thường được cung cấp năng lượng bằng điện .

Quá trình nghiền vật liệu rắn xảy ra thông qua lực cơ học phá vỡ cấu trúc bằng cách khắc phục lực liên kết bên trong. Sau khi nghiền, trạng thái của chất rắn thay đổi: kích thước hạt, sự phân bố kích thước hạt và hình dạng hạt.

Phay cũng đề cập đến quá trình phá vỡ, tách, định cỡ hoặc phân loại vật liệu tổng hợp (ví dụ: khai thác quặng ). Ví dụ, nghiền hoặc nghiền đá để tạo ra kích thước cốt liệu đồng nhất cho mục đích xây dựng hoặc tách đá, đất hoặc vật liệu tổng hợp cho mục đích san lấp cấu trúc hoặc các hoạt động cải tạo đất. Các quy trình nghiền cốt liệu cũng được sử dụng để loại bỏ hoặc tách tạp chất hoặc độ ẩm khỏi cốt liệu hoặc đất và để tạo ra “chất độn khô” trước khi vận chuyển hoặc lấp đầy kết cấu.

Quá trình mài có thể phục vụ những mục đích sau trong kỹ thuật:

• tăng diện tích bề mặt của chất rắn
• sản xuất chất rắn có kích thước hạt mong muốn
• nghiền nát tài nguyên

Định luật mài 

Mặc dù có rất nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực sơ đồ đứt gãy nhưng vẫn chưa có công thức nào kết nối công việc mài kỹ thuật với kết quả mài. Các kỹ sư khai thác mỏ, Peter von Rittinger , Friedrich Kick và Fred Chester Bond đã độc lập đưa ra các phương trình liên hệ giữa công việc nghiền cần thiết với kích thước hạt được tạo ra và kỹ sư thứ tư, RTHukki cho rằng ba phương trình này có thể mô tả một phạm vi hẹp các kích thước hạt và sự thống nhất được đề xuất. chúng dọc theo một đường cong duy nhất mô tả cái được gọi là mối quan hệ Hukki . ^{[1] [2] [3]}

Trong các máy nghiền khuấy, mối quan hệ Hukki không được áp dụng và thay vào đó, thử nghiệm phải được thực hiện để xác định bất kỳ mối quan hệ nào. ^[4]

Để đánh giá kết quả nghiền, cần phải phân loại kích thước hạt của nguyên liệu gốc (1) và nguyên liệu nghiền (2). Mức độ nghiền là tỷ lệ giữa các kích cỡ từ cách xử lý hạt. Có một số định nghĩa cho giá trị đặc trưng này:

• Độ nghiền liên quan đến kích thước hạt d ₈₀

𝑍ngày=ngày80,1ngày80,2

Thay vì giá trị d ₈₀ cũng có thể sử dụng d ₅₀ hoặc đường kính hạt khác.

• Mức độ mài đề cập đến bề mặt cụ thể

𝑍𝑆=𝑆𝑣,2𝑆𝑣,1=𝑆tôi,2𝑆tôi,1

Diện tích bề mặt riêng theo thể tích S _v và diện tích bề mặt riêng theo khối lượng S _m có thể được xác định thông qua thí nghiệm.

• Mức độ mài giả

𝑍Một=ngày1Một

Khe hở khuôn xả a của máy nghiền được sử dụng cho vật chất rắn nghiền trong công thức này.

Máy mài 

Trong xử lý vật liệu, máy nghiền là một máy tạo ra sự giảm kích thước hạt mịn thông qua lực mài mòn và lực nén ở mức kích thước hạt. Xem thêm máy nghiền để biết cơ chế tạo ra các hạt lớn hơn. Nhìn chung, quá trình nghiền đòi hỏi một lượng năng lượng tương đối lớn; vì lý do này, một phương pháp thử nghiệm để đo năng lượng được sử dụng cục bộ trong quá trình xay xát bằng các máy khác nhau đã được đề xuất gần đây. ^[5]

Máy nghiền tự sinh 

Các nhà máy tự sinh hoặc tự sinh được gọi là do quặng tự nghiền: một trống quay ném những tảng quặng lớn hơn theo chuyển động xếp tầng gây ra sự vỡ do va chạm của các loại đá lớn hơn và nghiền nén các hạt mịn hơn. Nó hoạt động tương tự như máy nghiền SAG như được mô tả dưới đây nhưng không sử dụng bi thép trong máy nghiền. Còn được gọi là mài ROM hay “Run Of Mine”.

Máy nghiền bi

Một loại máy nghiền mịn điển hình là máy nghiền bi . Một hình trụ quay hơi nghiêng hoặc nằm ngang được lấp đầy một phần bằng các quả bóng , thường là đá hoặc kim loại , giúp nghiền vật liệu đến độ mịn cần thiết bằng ma sát và va chạm với các quả bóng nhào lộn. Máy nghiền bi thường hoạt động với lượng bi ước tính khoảng 30%. Máy nghiền bi được đặc trưng bởi đường kính nhỏ hơn (tương đối) và chiều dài dài hơn và thường có chiều dài gấp 1,5 đến 2,5 lần đường kính. Nguồn cấp dữ liệu ở một đầu của xi lanh và nguồn xả ở đầu kia. Máy nghiền bi thường được sử dụng trong sản xuất xi măng Portland và các công đoạn nghiền mịn hơn trong chế biến khoáng sản. Máy nghiền bi công nghiệp có thể có đường kính lớn tới 8,5 m (28 ft) với động cơ 22 MW, ^[6] tiêu thụ khoảng 0,0011% tổng năng lượng của thế giới (xem Danh sách các quốc gia theo mức tiêu thụ điện ). Tuy nhiên, các phiên bản nhỏ của máy nghiền bi có thể được tìm thấy trong các phòng thí nghiệm nơi chúng được sử dụng để nghiền vật liệu mẫu để đảm bảo chất lượng.

Dự đoán công suất cho máy nghiền bi thường sử dụng dạng phương trình Bond sau: ^[7]

𝐸=10𝑇(1𝑃80−1𝐹80)

Ở đâu

• E là năng lượng (kilowatt-giờ trên một tấn mét hoặc tấn ngắn)
• W là chỉ số công việc được đo bằng máy nghiền bi trong phòng thí nghiệm (kilowatt-giờ trên một tấn mét hoặc tấn ngắn)
• P ₈₀ là kích thước sản phẩm mạch máy tính bằng micromet
• F ₈₀ là kích thước cấp liệu của mạch máy nghiền tính bằng micromet.

Nhà máy Buhrstone 

Một loại máy nghiền mịn khác thường được sử dụng là máy nghiền buhrstone của Pháp , tương tự như máy nghiền bột kiểu cũ .

Con lăn nghiền áp suất cao

Một con lăn nghiền áp suất cao, thường được gọi là HPGR hoặc máy ép con lăn, bao gồm hai con lăn có cùng kích thước, quay ngược chiều nhau với cùng tốc độ chu vi. Việc nạp vật liệu rời đặc biệt qua phễu dẫn đến một lớp vật liệu giữa hai con lăn. Các cụm ổ trục của một con lăn có thể di chuyển theo đường thẳng và được ép vào lớp vật liệu bằng lò xo hoặc xi lanh thủy lực. Áp suất trong lớp vật liệu lớn hơn 50 MPa (7.000 PSI ). Nhìn chung, chúng đạt được 100 đến 300 MPa. Nhờ đó, lớp vật liệu được nén chặt thành phần thể tích rắn hơn 80%.

Máy ép con lăn có sự tương đồng nhất định với máy nghiền con lăn và máy ép con lăn trong việc nén bột, nhưng mục đích, cấu tạo và chế độ vận hành thì khác nhau.

Áp suất cực lớn khiến các hạt bên trong lớp vật liệu nén bị vỡ thành các hạt mịn hơn và cũng gây ra hiện tượng nứt vỡ vi mô ở cấp độ kích thước hạt. So với máy nghiền bi, HPGR đạt mức tiêu thụ năng lượng riêng thấp hơn từ 30 đến 50%, mặc dù chúng không phổ biến bằng máy nghiền bi vì chúng là công nghệ mới hơn.

Một loại máy nghiền trung gian tương tự là máy nghiền cạnh, bao gồm một đĩa tròn có hai hoặc nhiều bánh xe nặng được gọi là máy nghiền quay bên trong; vật liệu cần nghiền được đẩy vào bên dưới các bánh xe bằng lưỡi cày gắn kèm .

Máy nghiền sỏi

Trống quay gây ra ma sát và mài mòn giữa sỏi đá và các hạt quặng. Có thể được sử dụng khi phải tránh sản phẩm bị nhiễm bẩn bởi sắt từ các quả bóng thép . Thạch anh hoặc silica thường được sử dụng vì giá thành rẻ.

Máy nghiền que 

Trống quay gây ra ma sát và mài mòn giữa các thanh thép và các hạt quặng. ^{[ cần dẫn nguồn ]} Nhưng thuật ngữ ‘máy nghiền que’ cũng được sử dụng như một từ đồng nghĩa với máy nghiền rạch , chuyên tạo ra các thanh sắt hoặc kim loại khác. Máy nghiền dạng thanh ít phổ biến hơn máy nghiền bi để nghiền khoáng chất.

Các thanh được sử dụng trong máy nghiền, thường là thép cacbon cao, có thể thay đổi cả về chiều dài và đường kính. Tuy nhiên, các thanh càng nhỏ thì tổng diện tích bề mặt càng lớn và do đó, hiệu quả nghiền càng cao. ^[8]

Nhà máy SAG 

SAG là từ viết tắt của semi-autogenous grinding (nghiền bán tự sinh). Máy nghiền SAG là máy nghiền tự sinh cũng sử dụng bi nghiền như máy nghiền bi. Máy nghiền SAG thường là máy nghiền sơ cấp hoặc máy nghiền giai đoạn một. Máy nghiền SAG sử dụng lượng bi từ 8 đến 21%. ^[9] [10] Máy nghiền SAG lớn nhất có đường kính 42′ (12,8m), được cung cấp năng lượng bởi động cơ 28 MW (38.000 HP). ^[11] Một máy nghiền SAG có đường kính 44′ (13,4m) và công suất 35 MW (47.000 HP) đã được thiết kế. ^[12]

Sự tiêu hao giữa bi nghiền và các hạt quặng gây ra sự nghiền các hạt mịn hơn. Máy nghiền SAG được đặc trưng bởi đường kính lớn và chiều dài ngắn so với máy nghiền bi. Bên trong máy nghiền được lót bằng các tấm nâng để nâng vật liệu bên trong máy nghiền, sau đó vật liệu sẽ rơi khỏi các tấm xuống phần còn lại của quặng. Các nhà máy SAG chủ yếu được sử dụng tại các mỏ vàng, đồng và bạch kim với các ứng dụng trong ngành công nghiệp chì, kẽm, bạc, alumina và niken.

Nhà máy tháp

Máy nghiền tháp, thường được gọi là máy nghiền đứng, máy nghiền khuấy hoặc máy nghiền lại, là phương tiện nghiền vật liệu hiệu quả hơn ở kích thước hạt nhỏ hơn và có thể được sử dụng sau máy nghiền bi trong quy trình nghiền. Giống như máy nghiền bi, bi nghiền (thép) hoặc đá cuội thường được thêm vào máy nghiền khuấy để giúp nghiền quặng, tuy nhiên những máy nghiền này có một vít lớn gắn thẳng đứng để nâng và nghiền vật liệu. Trong máy nghiền tháp, không có hoạt động xếp tầng như trong máy nghiền tiêu chuẩn. Máy nghiền khuấy cũng được sử dụng phổ biến để trộn vôi sống (CaO) thành hỗn hợp vôi. Máy nghiền tháp có một số ưu điểm: tiếng ồn thấp, sử dụng năng lượng hiệu quả và chi phí vận hành thấp.

Máy nghiền tác động trục đứng (máy nghiền VSI)

Máy nghiền VSI ném các hạt đá hoặc quặng vào tấm mài mòn bằng cách ném chúng từ một trung tâm quay quay trên một trục thẳng đứng. Loại máy nghiền này sử dụng cùng nguyên lý như máy nghiền VSI .

Các loại máy nghiền

• Cối xay gió , năng lượng gió
• Cối xay nước , chạy bằng nước
• Máy nghiền ngựa , chạy bằng động vật
• Bánh xe chạy bộ , chạy bằng sức người (cổ: “máy chạy bộ”)
• Nhà máy đóng tàu , nổi gần bờ sông hoặc cầu
• Arrastra , máy nghiền đơn giản dùng để nghiền và tán nhỏ (thường là) quặng vàng hoặc bạc.
• Máy nghiền con lăn , thiết bị nghiền hoặc nghiền thành bột ngũ cốc và các nguyên liệu thô khác sử dụng hình trụ
• Máy nghiền tem , một loại máy chuyên dùng để nghiền quặng thành bột để chế biến tiếp hoặc để bẻ gãy các vật liệu khác
• Một nơi kinh doanh để sản xuất các mặt hàng chế tạo. Thuật ngữ nhà máy đã từng được sử dụng phổ biến cho một nhà máy vì nhiều nhà máy trong giai đoạn đầu của Cách mạng Công nghiệp được cung cấp năng lượng bởi một cối xay nước, nhưng ngày nay nó chỉ được sử dụng trong một số bối cảnh cụ thể; ví dụ,
  • Nhà máy sản xuất vỏ cây thuộc da cho các xưởng thuộc da
  • Máy xay rượu táo nghiền nát táo để làm rượu táo
  • Gristmill xay ngũ cốc thành bột
  • Máy nghiền dầu , xem ép đùn , ép đùn
  • Nhà máy giấy sản xuất giấy
  • Nhà máy cưa cắt gỗ
  • Nhà máy tinh bột
  • Nhà máy thép sản xuất thép
  • Nhà máy đường (còn gọi là nhà máy luyện đường ) chế biến củ cải đường hoặc mía thành nhiều loại thành phẩm khác nhau
  • Nhà máy dệt
    • Nhà máy tơ lụa , để sản xuất tơ lụa
    • Máy xay lanh , cho lanh
    • Nhà máy bông , cho bông
  • Máy xay xát (còn gọi là máy xay xát gạo hoặc máy xay xát lúa) được sử dụng để xay xát gạo
  • Nhà máy thuốc súng sản xuất thuốc súng