يعمل الطاحن الأسطواني الرأسي عن طريق تغذية المواد على طاولة طحن دوارة، وضغطها باستخدام أسطوانات تعمل بالطاقة الهيدروليكية، وتجفيفها بالغاز الساخن، وتصنيف الجسيمات المرتفعة في فاصل ديناميكي. ويخرج المنتج الناعم مع تيار الغاز؛ بينما تُعاد الجسيمات الخشنة إلى الطاولة لإجراء دورة طحن أخرى.
تتناول هذه الصفحة مبدأ عمل المطحنة الأسطوانية الرأسية (VRM) والغرض من العملية. للحصول على خريطة مكونات مُصنَّفة، استخدم دليل أجزاء المطحنة الأسطوانية الرأسية والرسم التخطيطي.
مبدأ عمل مطحنة الأسطوانات العمودية في 6 خطوات
- تدخل المواد المُغذية إلى مركز طاولة الطحن. يقوم مغذي دوار أو مزلق بتوصيل المواد الخام أو الأسمنت بالقرب من مركز الطاولة الدوارة.
- تقوم الطاولة بدفع المواد إلى الخارج. يولد الدوران حركة طرد مركزي، مما يؤدي إلى توزيع المواد المدخلة باتجاه مسارات الطحن الأسطوانية.
- تقوم الأسطوانات بضغط طبقة المواد. ويؤدي التحميل الهيدروليكي إلى تطبيق قوة عبر الأسطوانات. يتم تقطيع الجسيمات بشكل أساسي عن طريق الضغط والقص داخل الطبقة بدلاً من التلامس المباشر بين المعدن والمعدن.
- يقوم الغاز الساخن بتجفيف ورفع المادة المطحونة. يدخل الغاز حول الطاولة من خلال حلقة الفوهة. يزيل الرطوبة ويحمل الجسيمات الخفيفة بما يكفي إلى الأعلى.
- يقوم الفاصل بتصنيف المعلق. يسمح الفاصل الديناميكي للمنتج الناعم بالخروج من المطحنة بينما يعيد المواد الخشنة إلى منطقة الطحن.
- يتم إعادة المواد الثقيلة المرفوضة. أما المواد التي تسقط أو التي لا يمكن رفعها هوائياً، فتدخل إلى نظام المواد المرفوضة ويتم إعادة تدويرها أو تفريغها حسب تصميم الدائرة.
وبالتالي، فإن المطحنة ليست مجرد آلة طحن. إنها نظام مدمج يجمع بين الطحن + التجفيف + النقل + التصنيف. ويتطلب الإنتاج المستقر أن تظل هذه الوظائف الأربع متوازنة في نفس الوقت.
1. التغذية وتكوين طبقة المواد
تبدأ عملية الطحن بتغذية مستقرة. تسقط المادة بالقرب من مركز المنضدة وتتحرك إلى الخارج أسفل الأسطوانات. يجب أن يتشكل طبقة مستمرة قبل أن يمكن استخدام قوة الطحن بكفاءة.
إذا أصبح الطبقة رقيقة جدًا، فقد تفقد الأسطوانات تأثير التبطين الذي توفره المواد وقد يزداد الاهتزاز. وإذا كانت الطبقة سميكة جدًا، فقد يتسبب ذلك في حدوث دوران داخلي مرتفع في المطحنة، وزيادة الضغط التفاضلي، وانخفاض كفاءة الطحن. يتأثر سلوك الطبقة بمعدل التغذية، وتوزيع حجم الجسيمات، والرطوبة، وحالة الطاولة، وارتفاع حلقة السد، وضغط الطحن، وتدفق الغاز.
2. طاولة الطحن وعمل الأسطوانات
توفر المنضدة سطح الطحن المتحرك. تضغط الأسطوانات على طبقة المواد بدلاً من ملامسة المنضدة بشكل متعمد. توفر الأسطوانات الهيدروليكية والمخازن قوة الطحن مع السماح بحركة محكومة عندما يتغير سمك الطبقة أو يمر اضطراب عبر منطقة الطحن.
لذلك، يجب تقييم أداء الطحن كنظام متكامل. ولا تؤدي زيادة الضغط الهيدروليكي تلقائيًا إلى تحسين الإنتاج إذا كانت التغذية غير مستقرة، أو كان شكل الطاولة/الأسطوانة متآكلًا، أو كانت الطبقة غير مناسبة، أو كان الفاصل يحد بالفعل من الدائرة.
3. الغاز الساخن والتجفيف وحلقة الفوهة
يدخل الغاز الساخن المستخدم في العملية حول الطاولة عبر حلقة الفوهة. ويؤدي الغاز وظيفتين رئيسيتين:
- التجفيف: تبخير الرطوبة من المادة المُغذية أثناء طحنها.
- النقل الهوائي: رفع الجسيمات المطحونة من الطاولة باتجاه المصنف.
يجب أن تكون سرعة الغاز كافية لحمل الكمية المطلوبة من الجسيمات دون التسبب في فقدان مفرط للضغط أو استهلاك غير ضروري لطاقة المروحة. يمكن أن تؤدي حلقة الفوهة البالية أو المسدودة إلى اضطراب توزيع الغاز وقد تسهم في ارتفاع نسبة المرفوضات، أو عدم استقرار الدوران، أو مشاكل محلية في الطبقة.
4. الفاصل الديناميكي وإعادة الجسيمات الخشنة
يحدد الفاصل الديناميكي الجسيمات الدقيقة بما يكفي لمغادرة المطحنة. أما الجسيمات الخشنة فيتم رفضها وتسقط مرة أخرى في دائرة الطحن. وبالتالي، فإن سرعة الفاصل هي أحد العوامل الرئيسية للتحكم في دقة المنتج، ولكن لا ينبغي أبدًا النظر إليها بمعزل عن العوامل الأخرى: حيث يؤثر تدفق الغاز، ومعدل التغذية، وقابلية المواد للطحن، والدوران الداخلي أيضًا على درجة الفصل.
إذا أصبح المنتج خشنًا فجأة دون تغيير متعمد في العملية، فافحص حالة الفاصل وسرعته، والترسبات الداخلية، وضغط الطحن، ومعدل التغذية، وتدفق الغاز قبل افتراض أن أحد المكونات هو المسؤول عن ذلك.
5. المرفوضات والدوران الداخلي
لا يتم نقل كل جسيم إلى الفاصل. يمكن أن تمر المواد الثقيلة أو المعادن الدخيلة أو الجسيمات الخشنة عبر منطقة حلقة الفوهة وتدخل إلى دائرة النفايات الخارجية. ويُعد ارتفاع معدل النفايات إشارة تشخيصية مفيدة وليس مجرد مشكلة إدارية.
قد يشير ارتفاع نسبة المرفوضات إلى سرعة غاز غير كافية، أو تغذية خشنة، أو طحن رديء، أو مشاكل في حلقة الفوهة، أو حالة غير مناسبة لحلقة السد، أو تغيير مفاجئ في المواد. قم بتقييم المرفوضات جنبًا إلى جنب مع الضغط التفاضلي للمطحنة، والاهتزاز، والطاقة، ومعدل التغذية، ودرجة النعومة.
ما الذي يتحكم في المطحنة الأسطوانية العمودية؟
| إشارة العملية | ما الذي تساعد في الإشارة إليه | عند وجود حالة غير طبيعية، قم بالفحص |
|---|---|---|
| اهتزاز المطحنة | استقرار قاعدة الطحن والاضطرابات الميكانيكية/العملية | استقرار التغذية، وسماكة السرير، والضغط الهيدروليكي، وتآكل الأسطوانة/الطاولة، والمواد الغريبة |
| الضغط التفاضلي | تحميل المواد الداخلية ومقاومة الغاز | التغذية، والدوران، والمواد المرفوضة من الفاصل، والرواسب، وتدفق الغاز |
| قدرة المحرك الرئيسي | حمل الطحن الميكانيكي | معدل التغذية، وضغط الطحن، وخصائص المواد، وحالة الطبقة |
| الضغط الهيدروليكي | قوة الطحن المطبقة على الأسطوانة | المخازن، الأسطوانات، التسرب، استقرار التحكم |
| درجة حرارة المخرج | توازن التجفيف وحالة الغاز/الحرارة | رطوبة المواد المُدخلة، وإمداد الغاز الساخن، وتدفق الغاز، وحقن الماء عند استخدامه |
| كمية النفايات | القدرة على طحن المواد ورفعها هوائيًا | حلقة الفوهة، وسرعة الغاز، وحجم المواد المدخلة |