Systemy mielenia materiałów o wysokiej jakości z

TECHNIKA I TECHNOLOGIA PREZENTACJE
Dr Jacek Kołacz
Systemy mielenia materiałów
o wysokiej jakości
z zastosowaniem młynów
strumieniowych
Proces mielenia strumieniowego oparty na sprężonym powietrzu lub innych gazach jest procesem energochłonnym, który należy optymalizować w ramach różnych aplikacji. Jednocześnie młyny strumieniowe znajdują szerokie zastosowanie
przy produkcji materiałów o wysokim stopniu czystości, wysokiej jakości oraz specyficznych własnościach fizycznych,
takich jak np. duża ścieralność. Przykładem zastosowań tych młynów jest produkcja kwarcu wykorzystywanego w elektronice, korundu lub węgliku krzemu, materiałów farmaceutycznych itp. Często ważne jest zachowanie specyficznych
kształtów mielonego materiału podczas mielenia (np. płytek grafitu lub miki).
znaczenie np. podczas produkcji materiałów ściernych, gdzie podczas mielenia ważne jest zachowanie
ostrych krawędzi produkowanych cząstek, co w konsekwencji powoduje podniesienie jakości tarcz lub
papierów ściernych. Przeciwnym przykładem może
być produkcja materiałów ściernych jako domieszek
do klocków hamulcowych, gdzie z kolei wymagane
są zaokrąglone krawędzie produkowanych cząstek
w celu wydłużenia żywotności tarcz hamulcowych.
Ogólnie zasada działania młyna strumieniowego
polega na wykorzystaniu energii przepływającego
przez dysze gazu lub powietrza w celu przyspieszenia
znajdujących się w młynie cząstek do maksymalnych
prędkości liniowych. W kolejnej fazie rozpędzone
w przeciwnych kierunkach cząstki materiału kierowane są do centralnej części młyna, gdzie następuje
kolizja strumieni cząstek. W jej następstwie materiał
ulega rozbiciu i unosi się do strefy klasyfikacji aerodynamicznej. W tej strefie drobny materiał jest odseparowany do rozmiaru ziarna zadanego przez operatora,
a większe cząstki wracają do strefy mielenia. Gotowy
drobny materiał odzyskiwany jest w urządzeniach
zewnętrznych, takich jak cyklon i filtr. W efekcie układ
mielenia jest bardzo prosty konstrukcyjnie i składa się
najczęściej z młyna, cyklonu, filtra, wentylatora oraz
kompresora generującego główny strumień gazu.
W młynach strumieniowych w bardzo małym stopniu
występuje wycieranie się jego komponentów, więc
jest on niezawodny w użyciu. Główne koszty produkcji koncentrują się zatem na stopniu zużycia energii
elektrycznej do napędu kompresora.
FOT. 1
Młyn strumieniowy typu JMX
26
WIELOLETNIE PRACE BADAWCZE
Firma Comex od wielu lat zajmuje się procesem mielenia strumieniowego do specjalistycznych zastosowań. Intensywne prace badawcze zaowocowały
nowymi konstrukcjami młynów serii JMX-S, w których w większym stopniu można wpływać na kształt
produkowanego materiału. Często ma to kluczowe
P & B n r 1 s t y c z e ń – l u t y 2 013
OPTYMALIZACJA PROCESU
Dla uzyskania efektywnej wydajności oraz odpowiedniej jakości produktu bardzo ważna jest optymalizacja parametrów nastawnych młyna strumieniowego,
takich jak: ciśnienie powietrza, stopień wypełnienia
młyna, nastawy prędkości wewnętrznego klasyfikatora, a także dodatkowe parametry specyficzne
dla konstrukcji młyna. Wieloletnie badania w firmie
Comex koncentrowały się na kompleksowej optymalizacji wspomnianych parametrów konstrukcyjnych
PREZENTACJE TECHNIKA I TECHNOLOGIA
i nastawnych. Do optymalizacji procesu mielenia
wykorzystano próbki pochodzące z różnych miejsc
na świecie i o różnej charakterystyce fizykochemicznej. W czasie tej optymalizacji używano nowoczesnego sprzętu pomiarowego w postaci wielokanałowego urządzenia pomiarowego do kontroli składu
ziarnowego metodą „on-line”. Pozwoliło to na określenie dynamicznych zmian w procesie mielenia, rozpoznawanych w różnych punktach systemu mielenia
(włącznie z komorą młyna). Dodatkowo przeprowadzone zostały symulacje komputerowe dotyczące
zawężonych elementów konstrukcji młyna, takich jak
okolice dysz, strefa kolizji strugi, wirnik separatora itp.
PILOTAŻOWA PRODUKCJA
Niemal w każdym przypadku zastosowań młynów
strumieniowych niezbędne jest przeprowadzenie
wstępnej produkcji – pilotażowej. Comex dysponuje
systemami do takiej produkcji w skali laboratoryjnej
jak i półprzemysłowej, pozwalającymi na przeprowadzenie niezbędnych testów i pomiarów oraz na
wyprodukowanie próbek materiałów o wymaganych
charakterystykach. Więcej informacji na temat konstrukcji młyna strumieniowego typu JMX-S oraz systemów mielenia znajduje się na stronie internetowej
firmy Comex: www.comex-group.com.
FOT. 2
Młyny JMX-S 350 zastosowane w jednym z zakładów produkcyjnych
AUTOR JEST PREZESEM ZARZĄDU FIRMY COMEX POLSKA SP. Z O.O. W K RAKOWIE
P & B n r 1 s t y c z e ń – l u t y 2 013
27