
В последнее время часто сталкиваюсь с вопросами от новых клиентов, интересующихся технологией измельчения металлов. Порой возникает заблуждение, что выбор между мелющим валком и размольным кольцом – вопрос чисто технический, зависящий только от твердости обрабатываемого материала. На самом деле, выбор гораздо сложнее и требует понимания физических процессов, а также учета специфики конкретной задачи. В этой статье хочу поделиться своим опытом и наблюдениями, а также рассказать о некоторых типичных проблемах, с которыми можно столкнуться при использовании этих технологий. Это, скорее, попытка структурировать накопившиеся знания, чем готовый ответ на все вопросы. Без претензий, конечно.
Суть и того, и другого метода проста: измельчение происходит за счет деформации материала под действием силы трения. Размольный валок – это, по сути, твердый вал, вращающийся с определенной скоростью и давящий на материал, помещенный между валком и кольцом (или другой поверхностью). Размольное кольцо же – это диск с насечками или канавками, который вращается, а материал между ним и валком подвергается деформации. Обе технологии применяются для получения порошков различной фракции, а также для улучшения механических свойств материалов путем измельчения и спекания.
В моей практике часто встречается ситуация, когда клиенты выбирают один метод, основываясь на цене оборудования, а не на реальных требованиях к конечному продукту. В итоге, приходится переделывать, а это всегда дополнительные затраты. Считаю, что критически важно тщательно проанализировать свойства материала (твердость, пластичность, склонность к спеканию) и желаемую структуру конечного продукта, прежде чем принимать решение.
Основное преимущество мелющего валка – относительно высокая производительность, особенно при измельчении твердых и хрупких материалов. Кроме того, процесс измельчения более равномерный, чем при использовании размольного кольца, что позволяет получать порошки с более однородным размером частиц.
Однако, у мелющего валка есть и свои недостатки. Высокие нагрузки на валик приводят к его быстрому износу, особенно при измельчении абразивных материалов. Также, процесс может сопровождаться повышенным уровнем шума и вибрации. Мы однажды столкнулись с проблемой износа валика при измельчении чугуна. Пришлось использовать более прочный сплав, но это, конечно, увеличило стоимость оборудования. Искать альтернативы часто приходится, чтобы не переплачивать за слишком дорогие материалы.
Размольное кольцо хорошо подходит для измельчения пластичных и спекаемых материалов. Он обеспечивает более интенсивное перемешивание материала, что способствует более равномерному измельчению и улучшению однородности продукта. Также, при правильно подобранной геометрии кольца, можно эффективно удалять измельчаемый материал из зоны контакта, предотвращая образование сгустков.
Но, размольное кольцо менее эффективно при измельчении твердых и хрупких материалов, чем мелющий валок. Кроме того, процесс измельчения может быть менее равномерным, что приводит к более широкому распределению частиц по размерам. При использовании этого метода часто возникают проблемы с забиванием канавок кольца измельчаемым материалом. Чтобы этого избежать, необходимо тщательно контролировать параметры процесса и использовать специальные присадки, улучшающие текучесть материала. К примеру, мы в одном проекте использовали добавку на основе графита, которая значительно улучшила процесс измельчения и снизила вероятность забивания кольца. Этот опыт оказался очень полезным.
Независимо от выбранного метода (мелющий валок или размольное кольцо), важно правильно подобрать параметры процесса: скорость вращения валика/кольца, давление, скорость подачи материала, температуру. Эти параметры напрямую влияют на качество конечного продукта и срок службы оборудования.
Скорость вращения валика/кольца определяет интенсивность деформации материала. Слишком низкая скорость – недостаточное измельчение. Слишком высокая – повышенный износ оборудования и образование тепла, что может привести к изменению свойств материала.
Мы проводили эксперименты с различными скоростями вращения при измельчении титана. Оказалось, что оптимальная скорость зависит от типа титана и желаемой фракции порошка. При недостаточно высокой скорости, порошок получался слишком крупным. При слишком высокой – увеличивалась вероятность образования агломератов. Поэтому, подбор скорости – это своего рода искусство, требующее опыта и понимания процессов.
Давление, создаваемое валком/кольцом, также влияет на интенсивность деформации материала. Скорость подачи материала определяет скорость процесса измельчения. Важно найти оптимальное сочетание этих параметров, чтобы обеспечить эффективное измельчение без перегрева материала и оборудования.
Например, при измельчении бериллия, необходимо тщательно контролировать скорость подачи материала, чтобы избежать его перегрева и образования пыли. Для этого мы использовали систему охлаждения и датчики температуры, которые автоматически регулировали скорость подачи. Это позволило нам получить порошок с требуемыми свойствами и обеспечить безопасность процесса.
Одним из интересных проектов была разработка технологии измельчения сплавов на основе никеля для производства деталей газотурбинных двигателей. Было решено использовать мелющий валок, но при первых испытаниях возникли проблемы с износом валика. После анализа причин выяснилось, что материал сплава обладает высокой абразивностью. Решением стало использование валика из керамики высокой твердости. Это позволило значительно увеличить срок службы валика и снизить затраты на обслуживание оборудования.
Еще один пример – измельчение полимерных материалов. В данном случае, размольное кольцо показало себя более эффективным, чем мелющий валок. Это связано с тем, что полимерные материалы обладают высокой пластичностью и легко поддаются деформации. Однако, для предотвращения забивания канавок кольца, необходимо было использовать специальные добавки и тщательно контролировать параметры процесса.
В заключение хочу сказать, что выбор между мелющим валком и размольным кольцом – это не просто технический вопрос. Это комплексная задача, требующая понимания физических процессов, а также учета специфики конкретной задачи. Надеюсь, мои наблюдения и опыт помогут вам принять правильное решение и избежать типичных ошибок. И помните, всегда лучше потратить время на анализ и эксперименты, чем потом переделывать.
ООО Чангэ Чэньда Металлические Изделия?находится по адресу: улица Динся, 520, город Дачжоу, город Чанге, город Сюйчан, провинция Хэнань, столица цветных металлов на севере Китая. Мы специализируемся на разработке и производстве оборудования для измельчения металлов и сплавов. Если у вас возникли вопросы или вам нужна помощь в выборе оборудования, обращайтесь. Наш сайт: https://www.chendazhujian.ru.