Perbandingan Vertical Mill dan Ball Mill pada Sistem Penghancuran Batu Kapur
1. Analisis struktur peralatan
1. Pabrik Bola
Pabrik bola terdiri dari silinder horizontal, poros berongga untuk memberi makan dan mengeluarkan bahan, dan kepala gerinda.Silinder adalah silinder panjang dengan badan gerinda di dalamnya.Umumnya, itu adalah bola baja, dan dimuat ke dalam silinder sesuai dengan diameter yang berbeda dan proporsi tertentu.Tubuh gerinda juga dapat dibuat dari segmen baja.
Bahan dipilih sesuai dengan ukuran partikel bahan gerinda, dan bahan tersebut dimuat ke dalam silinder melalui poros berongga di ujung umpan ball mill.Saat ball mill diputar, badan gerinda melekat pada pelat pelapis silinder terdekat karena aksi inersia, gaya sentrifugal, dan gesekan.Silinder diambil, dan ketika dibawa ke ketinggian tertentu, ia terlempar ke bawah karena gravitasinya sendiri, dan badan gerinda yang jatuh menghancurkan material di dalam silinder seperti proyektil.
Bahan dimasukkan secara spiral dan merata ke dalam ruang pertama penggilingan melalui poros berongga pengumpan oleh alat pengumpan.Ada papan pelapis berundak atau papan pelapis bergelombang di dalam bilik, dan bola baja dengan spesifikasi berbeda dipasang di dalamnya.Rotasi silinder menghasilkan gaya sentrifugal untuk membawa bola baja ke ketinggian tertentu.Setelah jatuh, itu akan mengenai dan menggiling material.Bahan mendapatkan gilingan kasar di gudang pertama, lalu ke gudang kedua melalui satu kompartemen.Gudang kedua memiliki liner datar dan juga diisi dengan bola, lalu giling kembali bahan tersebut.Serbuk dibuang melalui kisi pembuangan untuk menyelesaikan operasi penggilingan.
Selama putaran silinder, badan gerinda juga mengalami fenomena selip.Selama proses sliding, material diberi efek grinding.Untuk menggunakan efek penggilingan secara efektif, ketika menggiling bahan dengan ukuran partikel yang lebih besar umumnya 20 mesh, silinder badan penggilingan Dibagi menjadi dua bagian dengan papan partisi, itu menjadi gudang ganda.Saat material memasuki gudang pertama, material tersebut dihancurkan oleh bola baja.Ketika material memasuki gudang kedua, penempaan baja menggiling material, dan material yang ditumbuk halus dilubangi dari ujung pembuangan.Pelepasan poros, saat menggiling bahan dengan partikel umpan kecil, seperti terak pasir No. 2, abu layang kasar, silinder penggilingan dapat menjadi penggilingan silo tunggal tanpa partisi, dan volume penggilingan juga dapat digunakan untuk bagian baja.
2. pabrik vertikal
Pabrik vertikal adalah peralatan penggilingan skala besar yang ideal, banyak digunakan dalam semen, tenaga listrik, metalurgi, industri kimia, mineral non-logam, dan industri lainnya.Ini mengintegrasikan penghancuran, pengeringan, penggilingan, penilaian dan pengangkutan, dan memiliki efisiensi produksi yang tinggi.Itu dapat menggiling bahan mentah blok, granular dan bubuk menjadi bahan bubuk yang dibutuhkan.
Gambar 2: Skema diagram struktur pabrik vertikal
Prinsip kerja gilingan vertikal: motor menggerakkan peredam untuk menggerakkan cakram gerinda agar berputar, dan bahan yang akan digiling dikirim ke pusat cakram gerinda berputar oleh peralatan pengumpan airlock.Di bawah aksi gaya sentrifugal, material bergerak ke pinggiran cakram gerinda dan memasuki meja rol gerinda.Di bawah aksi perangkat hidrolik dan lengan transmisi, rol gerinda menerapkan gaya gerinda pada material di meja rol, dan material dihancurkan dengan ekstrusi dan geser.Pada saat yang sama, angin disemprotkan ke atas dengan kecepatan tinggi dari cincin angin yang mengelilingi batu gerinda, dan material tanah ditiup oleh aliran udara berkecepatan tinggi di cincin angin.Di satu sisi, bahan yang lebih kasar dihembuskan kembali ke batu kilangan untuk digiling ulang;Bahan dikeringkan, dan serbuk halus dibawa ke pemisah oleh udara panas untuk klasifikasi.Serbuk halus yang memenuhi syarat keluar dari pabrik bersama dengan aliran udara, dan dikumpulkan oleh peralatan pengumpul debu sebagai produk.Ini akan digiling ulang bersama dengan bahan yang baru dimasukkan, dan siklus ini akan menyelesaikan seluruh proses penggilingan.
3. Mekanisme penggilingan ball mill dan vertical mill
3.1 Mekanisme penggilingan ball mill
Seperti kita ketahui bersama, sebagai peralatan penggilingan tradisional, ball mill selalu berada dalam posisi monopoli dalam operasi penggilingan material.Karena cacat berikut dalam mekanisme penggilingan ball mill, tingkat pemanfaatan energi yang efektif sangat rendah.Menurut laporan data, umumnya hanya 1 sampai 3%.Oleh karena itu, penghematan energi operasi penggilingan juga merupakan salah satu hal yang harus diperhatikan dalam penghematan energi dan pengurangan konsumsi.
Mekanisme penggilingan ball mill didasarkan pada benturan dan penggilingan, dan karakteristiknya:
(1) Diperlukan untuk membawa puluhan ton, bahkan ratusan ton benda dan bahan gerinda ke ketinggian tertentu pada saat yang bersamaan;
(2) Kekuatan benda gerinda yang bekerja pada material sangat berubah, yang tidak dapat dikendalikan oleh manusia;
(3) Ada tabrakan yang tidak berguna antara badan gerinda dan antara badan gerinda dan liner, dan sejumlah besar energi terbuang sia-sia;
(4) Ada fenomena over-grinding;
(5) Suara keras, umumnya 100-120dB (Tingkat suara);
(6) Tubuh gerinda banyak mengkonsumsi.
Di masa lalu, transformasi hemat energi dari sistem penggilingan terbatas pada transformasi ball mill itu sendiri dan sistemnya, seperti meningkatkan liner pabrik, pelat kompartemen, menyesuaikan gradasi badan penggilingan, ventilasi di dalam pabrik, mengurangi ukuran partikel bahan yang masuk, dll. Mencapai efek tertentu dalam meningkatkan produksi dan menghemat energi, tetapi tidak menyelesaikan masalah yang ada dalam mekanisme penggilingan ball mill secara mendasar.
3.2 Mekanisme penggilingan gilingan vertikal
Ketika gilingan vertikal menggiling material, ia meremas lapisan material yang dibentuk oleh material lepas melalui permukaan dua elemen penggulung yang ditekan dengan kuat di dalamnya, dan secara bertahap menghancurkan atau menggilingnya menjadi bubuk.
Rol gerinda di gilingan vertikal dapat digerakkan, dan tekanan gerinda ditransmisikan oleh alas material terkompresi yang mengisi celah di antara rol.
Operasi pabrik vertikal memiliki fitur utama sebagai berikut:
(1) Kekuatan roller gerinda pada material dapat dikontrol secara artifisial untuk memastikan bahwa gaya pada material dan peralatan seragam dan konstan.
(2) Serbuk halus berkualitas dapat disortir tepat waktu.
(3) Bodi gilingan vertikal mewujudkan pengoperasian dengan kebisingan rendah.
(4) Mengintegrasikan lima proses penghancuran, penggilingan, pengeringan, penilaian dan pengangkutan.
Karena struktur yang wajar dan metode penggilingan dari penggilingan vertikal, efisiensi penggilingan penggilingan vertikal lebih tinggi daripada penggilingan bola.
2. Analisis sistem gerinda
1. Perbandingan Skema Penggilingan Bola dan Penggilingan Vertikal
1.1 Perbandingan Rencana Proses untuk Penghancuran Ball Mill dan Penggilingan Vertikal
Penggilingan batu kapur dapat dilakukan dengan menggunakan gilingan vertikal atau gilingan bola.Bagian atas gilingan vertikal dilengkapi dengan pemisah.Dengan menyesuaikan katup cincin udara, kehalusan produk dapat diubah, dan beban lapisan material di dalam pabrik dapat seragam dan stabil.Setelah bubuk dikeluarkan dari penggilingan, bubuk tersebut masuk ke pengumpul debu kantong pulsa dengan aliran udara kipas angin untuk pengumpulan, dan kemudian memasuki silo bubuk batu kapur untuk disimpan melalui peralatan pengangkutan horizontal dan vertikal, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Jika itu adalah a ball mill, setelah bubuk habis, pertama-tama melewati konsentrator bubuk yang efisien untuk disortir.Konsentrator bubuk memiliki rotor yang digerakkan oleh motor frekuensi variabel dan berputar secara vertikal.Dengan menyesuaikan kecepatan rotor dan laju ventilasi konsentrator bubuk, kehalusan produk jadi disesuaikan.Bahan kasar yang telah disortir dikirim kembali ke saluran masuk penggilingan melalui konveyor sekrup untuk penggilingan lebih lanjut.Serbuk dengan kehalusan yang diperlukan memasuki pengumpul debu kantong pulsa bersama dengan aliran udara kipas angin untuk dikumpulkan, dan kemudian memasuki silo bubuk batu kapur untuk disimpan melalui peralatan pengangkutan horizontal dan vertikal, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3: Diagram Alir Proses Sistem Penghancuran Ball Mill
Gambar 4: Diagram Alir Proses Sistem Serbuk Gerinda Vertikal
Alur proses yang ditunjukkan pada Gambar 3 adalah "sistem pengumpulan debu dua tahap".Prosesnya rumit, ada banyak peralatan sistem, dan ada banyak titik kegagalan sistem.Sistem ini ditandai dengan pengoperasian yang sulit, banyak kendala pada tata letak proses, dan tapak yang besar.Meskipun pengumpul debu konsentrasi tinggi tidak diperlukan, investasi relatifnya juga signifikan.
Alur proses yang ditunjukkan pada Gambar 4 adalah "sistem pengumpulan debu primer".Ini memiliki keunggulan alur proses yang sederhana, peralatan sistem yang lebih sedikit, titik kegagalan sistem yang lebih sedikit, pengoperasian sistem yang mudah, tata letak proses yang fleksibel, dan tidak ada keausan pada impeler kipas utama sistem.Tapi itu membutuhkan konfigurasi pengumpul debu konsentrasi tinggi, yang relatif mahal.
Melalui perbandingan, dapat ditemukan bahwa proses penggilingan vertikal sederhana, menempati area dan ruang yang kecil.Gerinda vertikal itu sendiri memiliki konsentrator bubuk, dan tidak memerlukan konsentrator bubuk tambahan dan peralatan pengangkat, sehingga peralatan sistem lebih sedikit.Sistem ini memiliki beberapa titik kesalahan, pengoperasian yang mudah, dan tata letak proses yang fleksibel.Prosesnya sederhana, tata letaknya kompak, dan bisa diatur di luar ruangan.Luas bangunan sekitar 70% dari sistem ball mill, dan ruang bangunan sekitar 50-60% dari sistem penghancuran ball mill.
1.2 Perbandingan Skema Sistem Penghancuran Ball Mill dan Sistem Penggilingan Vertikal
Sistem penghancuran gilingan vertikal tipe HVM yang digunakan di pembangkit listrik berbahan bakar fosil dibandingkan dengan sistem penghancuran gilingan bola asli di pabrik.
Tabel 1: Perbandingan Skema Sistem Persiapan Serbuk Kapur
Proyek Program
Skema 1
Skema 2
Kapasitas Produksi（t/h）
≥40
≥35
Kehalusan Produk
325 jala 90% lulus
250 jala 90% lulus
Konsumsi Daya Produk (kWh/t)
~35
~60
Diizinkan Memasuki Kelembaban Gerinda (%)
≤15
≤5
Ukuran butir yang diijinkan dari bahan gerinda (mm)
≤40
≤25
Daya Motor Utama Pabrik（kW）
560～630
1500
Pemisah bubuk
Bawa Sendiri
Sistem dikonfigurasi ulang
Kapasitas Terpasang Sistem（kW）
920
～2200
Harga Peralatan (Sepuluh Ribu)
Pabrik
500
380
Perangkat Sistem
≤700
≤750
Biaya Konstruksi (Sepuluh Ribu)
≤30
≤85
Biaya Pemasangan (Sepuluh Ribu)
≤15
≤42
Total Investasi (Sepuluh Ribu)
≤805
≤877
Kebisingan (dB)
≤85
≥100
Kapasitas Pengeringan
Besar
Kecil
Volume Ventilasi Sistem
Besar
Kecil
Volume Perawatan Peralatan Sistem
Kecil
Besar
Proses Sistem
Sederhana
Kompleks
Tata Letak Proses Host Sistem
Dalam
Dalam
Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa menggunakan sistem penggilingan ball mill membutuhkan investasi hampir 10% lebih banyak daripada menggunakan sistem penggilingan vertikal.Namun, semua indikator teknis dan ekonomi lebih rendah daripada sistem serbuk gerinda vertikal.Khusus untuk konsumsi daya per unit produk, sistem penggilingan vertikal 30% hingga 40% lebih rendah daripada sistem penggilingan bola.Dapat dilihat bahwa sistem bubuk gerinda vertikal jauh lebih unggul daripada sistem bubuk ball mill dalam hal indikator teknis dan ekonomi.Dalam hal indikator teknis lainnya, sistem serbuk gerinda vertikal juga jauh lebih maju.
3. Analisis kesimpulan
Melalui perbandingan komprehensif antara sistem milling ball mill dan sistem milling vertikal, dapat dilihat bahwa keunggulan sistem milling vertikal dibandingkan sistem milling ball mill adalah:
(1) Pengurangan yang signifikan dalam biaya investasi produksi
Sistem serbuk gerinda vertikal memiliki aliran proses yang sederhana, tata letak yang ringkas, dan tapak yang kecil.Penggilingan vertikal itu sendiri dilengkapi dengan konsentrator bubuk, tanpa memerlukan konsentrator bubuk tambahan dan peralatan pengangkat.Gas yang mengandung debu dari pabrik dapat langsung dikumpulkan oleh pengumpul debu kantong konsentrasi tinggi, sehingga prosesnya sederhana, tata letaknya kompak, dan dapat diatur di luar ruangan.Luas bangunan sekitar 70% dari sistem penggilingan bola, dan ruang bangunan sekitar 50-60% dari sistem penggilingan bola.
(2) Efisiensi produksi yang tinggi, konservasi energi dan perlindungan lingkungan
Pabrik vertikal mengadopsi prinsip penggilingan lapisan bahan dasar untuk menggiling bahan, dengan konsumsi energi yang rendah.Konsumsi daya sistem penghancuran adalah 30% ~ 40% lebih rendah daripada sistem penghancuran ball mill.Selain itu, dengan meningkatnya kelembapan bahan baku, efek hemat energi menjadi lebih jelas, dan tidak ada fenomena pelekatan bola.Pabrik vertikal tidak memiliki suara benturan logam dari bola baja yang saling bertabrakan atau bertabrakan dengan pelat pelapis di pabrik bola, sehingga kebisingannya rendah, yaitu 20-25dB lebih rendah dari pada pabrik bola.Selain itu, gilingan vertikal mengadopsi sistem tertutup penuh, dan sistem bekerja di bawah tekanan negatif, sehingga tidak ada debu dan lingkungan bersih.
(3) Pengoperasian dan perawatan yang mudah, perawatan yang mudah
Pabrik vertikal dilengkapi dengan sistem kontrol otomatis, yang dapat mencapai kendali jarak jauh dan mudah dioperasikan;Dengan memperbaiki silinder oli dan membalik lengan ayun, akan lebih mudah dan cepat untuk mengganti selongsong rol dan pelat pelapis, mengurangi hilangnya waktu henti perusahaan.Karena komponen gerinda utama terbuat dari bahan yang tahan aus, keausannya tidak secepat ball mill.Penggantian badan gerinda yang sering dapat dicapai bahkan jika pemeliharaan komponen gerinda diperlukan untuk waktu yang singkat
(4) Kualitas produk yang stabil dan deteksi yang mudah
Komposisi kimia produk stabil dan distribusi ukuran partikel seragam, yang bermanfaat untuk kinerja produk selanjutnya.Material berada di vertical mill hanya 2-3 menit, sedangkan di ball mill membutuhkan waktu 15-20 menit.Jadi komposisi kimia dan kehalusan produk penggilingan vertikal dapat diukur dan diperbaiki dengan cepat.
(5) Tubuh gerinda memiliki keausan rendah, tingkat pemanfaatan tinggi, dan keausan rendah
Badan gerinda memiliki keausan yang rendah dan tingkat pemanfaatan yang tinggi.Karena kurangnya kontak logam langsung antara rol gerinda dan cakram gerinda selama pengoperasian gilingan vertikal, keausannya kecil, dan konsumsi logam per unit produk umumnya 5-10 gram/ton;Masa pakai komponen tahan aus adalah sekitar 10.000 jam.
(6) Kapasitas pengeringan tinggi
Pabrik vertikal menggunakan udara panas untuk mengangkut material.Saat menggiling bahan dengan kadar air tinggi, suhu udara masuk dapat dikontrol untuk memastikan produk memenuhi kadar air akhir yang diperlukan.Dalam gilingan vertikal, bahan dengan kadar air hingga 20% dapat dikeringkan.
(7) Kebisingan rendah, lebih sedikit debu, dan lingkungan operasi bersih
Dalam pengoperasian gilingan vertikal, rol gerinda dan cakram gerinda tidak bersentuhan langsung satu sama lain, dan tidak ada suara benturan logam dari bola baja yang saling bertabrakan atau mengenai pelat pelapis di gilingan bola.Oleh karena itu, kebisingannya rendah, yaitu 20-25 desibel lebih rendah dari ball mill.Selain itu, pabrik vertikal mengadopsi sistem tertutup sepenuhnya, yang beroperasi di bawah tekanan negatif, tanpa debu, dan lingkungannya bersih.
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!
