مطحنة كرات جافة

أنواع مطاحن الكرات الجافة

تُعدّ مطاحن الكرات الجافة النصف الأول من آلة من جزأين تستخدم لطحن قطع الخامات الكبيرة إلى أجزاء أصغر. علاوة على ذلك، تأتي مطاحن الكرات بأشكال عدّة بناءً على الاستخدام، وطريقة التغذية والتخليص، والبناء، والسرعة، ووسائط الطحن المستخدمة.

• حسب الاستخدام:

هناك نوعان من مطاحن الكرات بناءً على الاستخدام: مطحنة الكرات الصناعية ومطحنة الكرات الكوكبية. تُعدّ مطحنة الكرات الصناعية آلة كبيرة يمكنها استيعاب العديد من الكرات بأحجام مختلفة. تعمل على مبدأ أنه عندما تدور الغرفة بأكملها، سيؤدي الاحتكاك إلى سقوط الكرات من الأعلى وتصادمها مع المادة. أما مطحنة الكرات الكوكبية فهي أصغر بكثير. تحتوي مطحنة الكرات الكوكبية على العديد من الغرف، وتدور كل غرفة حول محور مركزي. تُستخدم كرات أصغر في هذه الآلة.

• حسب التغذية والتخليص:

  هناك أنواع عديدة من مطاحن الكرات بناءً على كيفية دخول التغذية إلى الآلة وخروجها. تُعدّ مطحنة الكرات ذات الدورة المفتوحة تصميم طحن قياسي ينتج المنتج المطلوب دون تصفية المواد الخشنة. تُعاد هذه المواد الخشنة إلى المطحنة لطحنها مرة أخرى. تُعدّ مطحنة الكرات المزودة بمسحوق الهواء مشابهة لكنها تستخدم تيار هوائي لنقل المواد الدقيقة بحيث يتم الاحتفاظ بالمواد الخشنة فقط وإعادتها إلى المطحنة لطحنها أكثر.

  من ناحية أخرى، تقوم مطحنة الكرات ذات الدورة المغلقة بتصفية المواد الدقيقة من المواد الخشنة باستخدام جهاز تصنيف. إنها طريقة أكثر كفاءة لإنتاج منتج أدق. تُعدّ مطحنة الكرات ذات الدورة المغلقة مشابهة لتصميم مطحنة الكرات ذات الدورة المفتوحة ولكنها أكثر كفاءة لأنها تُعيد استخدام المواد الخشنة بدلاً من إخراجها من المطحنة.

• حسب البناء:

  كانت الطريقة التقليدية لبناء مطحنة الكرات هي صنعها من الحديد المصبوب، والذي كان ثقيلًا وغير متين. اليوم، تُصنع العديد من مطاحن الكرات من السبائك أو الفولاذ المقاوم للصدأ لجعلها أخف وزنًا وأكثر متانة. تحتوي مطاحن الكرات ذات الجدران المزدوجة على جدار داخل الجدار الخارجي. بين الجدارين، يوجد نظام تبريد يمكنه تبريد الغرف والمواد بداخلها.

  تحتوي مطحنة الكرات الاهتزازية على غرف تهتز بسرعات عالية، مما يتسبب في اصطدام الكرات بالمادة من جميع الاتجاهات. تُشبه مطحنة الاهتزاز مطحنة الاهتزاز، لكنها تهتز لأعلى ولأسفل بدلاً من الاهتزاز.

• حسب السرعة:

  لا تدور جميع مطاحن الكرات بنفس السرعة. تدور بعضها بسرعات عالية قريبة من السرعة الحرجة، بينما تدور أخرى بسرعات منخفضة. يمكن لمطاحن الكرات عالية السرعة طحن المواد بسرعة لكنها يمكن أن تستهلك الكثير من الطاقة. تُستخدم مطاحن الكرات منخفضة السرعة طاقة أقل، لكن طحن المادة يستغرق وقتًا.

• حسب وسائط الطحن المستخدمة:

  تُستخدم المطحنة وسائط مختلفة للطحن. يستخدم البعض كرات سيراميك أو بورسلين، بينما يستخدم البعض الآخر كرات زجاج أو كرات من الفولاذ المقاوم للصدأ.

مواصفات وصيانة مطاحن الكرات الجافة

تُشمل المواصفات التي يجب مراعاتها عند شراء آلة طحن الكرات الجافة فتحة تغذية المطحنة وسعتها. تُشمل المواصفات العامة الأخرى حجم آلة طحن الكرات الجافة ووزنها وموادها.

• فتحة تغذية مطحنة الكرات الجافة: تُعدّ فتحة التغذية عادةً ثقبًا دائريًا أو بيضاويًا على الجانب الأيسر العلوي من المطحنة الجافة. تتراوح من حوالي بوصة إلى عدة أقدام، اعتمادًا على حجم مطحنة الكرات. يعني الفتحة الدائرية أو البيضاوية أن حجم التغذية يمكن أن يكون أعلى من حجم التخليص. تعمل فتحة تغذية التخليص مع جهاز التصنيف أو الشاشة لفصل المواد الكبيرة وإعادتها إلى مطحنة الكرات الجافة لطحنها أكثر.
• سعة مطحنة الكرات الجافة: تُشير سعة مطحنة الكرات الجافة إلى مقدار قوة الطحن التي تمتلكها الآلة. إنها كمية المادة التي يمكن لآلة طحن الكرات الجافة معالجتها لكل وحدة زمنية. تُقاس السعة بأطنان في الساعة. تعتمد على تصميم مطحنة الكرات الجافة، وقوة المحرك، وحجم المطحنة. قد تُعالج مطحنة الكرات الجافة الصغيرة من 0.1 إلى 2 طن في الساعة، بينما يمكن للآلات الأكبر معالجة من 5 إلى 20 طنًا في الساعة. تؤثر السعة على تكاليف طحن المواد.
• الحجم: يمكن أن تكون آلة طحن الكرات الجافة صغيرة أو كبيرة، اعتمادًا على استخدامها في الصناعة. تستخدم الصناعات الصغيرة مطحنة الكرات الجافة بسعة 1 طن والتي يقل قطرها وطولها عن متر واحد. تستخدم وحدات الإنتاج على نطاق واسع آلة طحن الكرات الجافة التي يزيد قطرها وطولها عن 3 أمتار (10 أقدام).
• الوزن: تزن مطاحن الكرات الجافة الصغيرة بضعة آلاف كيلوغرام (كجم). تزن المطحنة التي يقل طولها عن 3 أمتار حوالي 15000 كجم. تزن آلات طحن الكرات الجافة الأكبر في نطاق 40000 إلى 60000 كجم، أو أكثر.
• المادة: تُبنى مطاحن الكرات الجافة من الفولاذ أو الحديد المصبوب أو حديد السبائك. الفولاذ قوي جدًا. عند وضع الكربون في الحديد المصبوب المنصهر، يجعل المادة أكثر ليونة وأكثر قابلية للتشغيل، مما يسهّل طحن خام الحديد. يحتوي حديد السبائك على نسبة أعلى من الكروم، مما يجعل المادة تدوم لفترة أطول من الحديد المصبوب.

تُزيد الصيانة المناسبة من عمر العمل لمطحنة الكرات الجافة. تحتوي معظم الأجزاء المهمة في آلة طحن الكرات الجافة على جدول صيانة. بعض الأجزاء مثل المحامل يتم إضافة التزييت إليها كل شهر. أما الأجزاء الأخرى مثل قرص الدوار والثابت فلا تحتاج إلى تزييت ولكنها تحتاج إلى الفحص كل شهر بحثًا عن التلف. إذا أظهر أي جزء علامات تلف، عادةً بعد عام أو عامين، يتم إصلاحه أو استبداله. يقوم المشغّلون بتنظيف آلة طحن الكرات الجافة مرة واحدة على الأقل كل شهرين. يقومون بإزالة انسداد المواد وإزالة المواد الدقيقة العالقة في المجاذيف والدوار، والتحقق من تسرب المياه في جاكيتات المياه.

كل ستة أشهر، يقوم المشغّلون بإجراء فحص وتنظيف أكثر دقة. يتم فحص جميع الأجزاء الكهربائية بحثًا عن التلف، ويتم فحص جميع الوصلات وشدها. يتم معايرة آلة طحن الكرات الجافة وضبطها لأداءها على النحو الأمثل عند إعادتها إلى العمل.

استخدامات وتطبيقات مطاحن الكرات الجافة

تُستخدم مطاحن الكرات الجافة بشكل أساسي في صناعات البناء والكيماويات والمعدنية. في صناعة البناء، تُستخدم بشكل شائع لطحن الحجر الجيري لصنع الهاون والخرسانة ومنتجات البناء الأخرى. تُستخدم المسحوق الناتج بعد ذلك كمجاميع في مشاريع البناء.

تُعدّ مطحنة الكرات الجافة للطحن الجاف مثالية لمعالجة الخامات في صناعة التعدين. لديها القدرة على كسر صخور الخامات ذات الصلابة المتنوعة إلى أحجام أدق لاستخراج المعادن القيمة مثل الذهب والنحاس والزنك والفضة والحديد بكفاءة. تُزيل مطاحن الكرات أيضًا المعادن غير المرغوب فيها في صخر الخام.

في صناعة الكيماويات، تُستخدم مطاحن الكرات الجافة لإنتاج المساحيق للتفاعلات الكيميائية، وإنتاج الأسمدة، وحلول مكافحة الآفات. فهي تلعب دورًا أساسيًا في تخليق النانومواد، والكربون الأسود، وثاني أكسيد التيتانيوم، وكربونات الكالسيوم، والمركبات الكيميائية الأخرى.

تُستخدم مطاحن الكرات الجافة أيضًا لإعادة تدوير المواد مثل زجاجات البلاستيك وإطارات السيارات والزجاج. تُقلّل من حجم النفايات وتسهّل فصل المواد القيمة. من التطبيقات المثيرة للاهتمام الأخرى لمطاحن الكرات الجافة استخدامها في صناعة الألعاب النارية. يستخدم مصنعو الألعاب النارية مطاحن الكرات الجافة لطحن المكونات المختلفة للألعاب النارية مثل المؤكسدات وأملاح المعادن والوقود. أحيانًا، تُستخدم مطحنة الكرات الجافة لجعل المواد الكيميائية متجانسة قبل تعبئتها في الألعاب النارية.

نظرًا لقدرتها على إنتاج المساحيق الدقيقة، تُوجد مطاحن الكرات الجافة في صناعات معالجة الأغذية. تُستخدم لطحن الحبوب والتوابل ومنتجات الطعام الأخرى إلى دقيق ومساحيق دقيقة. تستخدم شركات القهوة مطاحن الكرات الجافة لطحن حبوب البن إلى مسحوق يُستخدم لاحقًا لصنع القهوة الفورية.

كيفية اختيار مطاحن الكرات الجافة

• قدرة الإنتاج

  يجب على مشتري الشركات مراعاة قدرة إنتاج مطحنة الكرات الجافة. حدد سعة مطحنة الكرات الجافة المناسبة وفقًا لمتطلبات إنتاج الشركة و قدرة معالجة المواد الخام.

• جودة المنتج

  يجب على مشتري الشركات اختيار مطحنة الكرات الجافة ذات جودة المنتج الجيدة. ضع في اعتبارك عوامل مثل مواد تصنيع المعدات، وعمليات الإنتاج، ومعايير فحص الجودة.

• تكلفة المعدات

  يحتاج مشتري الشركات إلى مراعاة تكلفة مطحنة الكرات الجافة. في نفس الوقت، يجب عليهم أيضًا مراعاة تكاليف التشغيل والصيانة طويلة المدى للمعدات.

• خدمة العلامة التجارية

  يحتاج مشتري الشركات إلى مراعاة العلامة التجارية وخدمة مطحنة الكرات الجافة. اختر علامات تجارية معروفة لضمان أداء المعدات وجودتها الجيد.

• الخدمة المخصصة

  يمكن لمشتري الشركات اختيار مورد يقدم خدمة تخصيص مطحنة الكرات الجافة. يمكن للمشترين تقديم متطلباتهم وتوقعاتهم الخاصة حتى يتمكن المورد من تقديم حل أكثر ملاءمة لعملها.

• الأمان

  يحتاج مشتري الشركات إلى ضمان سلامة مطحنة الكرات الجافة. اختر المعدات التي تلبي معايير السلامة ومجهزة بأجهزة حماية ووقاية السلامة اللازمة. بالإضافة إلى ذلك، انتبه إلى تدريب وإدارة الموظفين لضمان التشغيل الآمن للمعدات.

الأسئلة الشائعة

س1: هل هناك أي فرق في عمل مطاحن الكرات الجافة والرطبة؟

ج1: نعم، تؤدي كلتا المطحنتين نفس المهمة ولكن باستخدام طرق مختلفة لطحن المادة. بينما لا تستخدم المطحنة الجافة أي سائل لأداء المهمة، تستخدم مطحنة الكرات الرطبة الماء أو سوائل أخرى.

س2: هل مطاحن الكرات الجافة موفرة للطاقة؟

ج2: نعم، تُعدّ مطاحن الكرات الجافة أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة مقارنة بنظائرها الرطبة. تستهلك طاقة أقل خلال عملية الطحن، مما يساهم في خفض تكاليف التشغيل للشركات.

س3: هل يمكن استخدام مطحنة الكرات الجافة لجميع المواد؟

ج3: تُعدّ مطحنة الكرات الجافة ممتازة لمعالجة مواد معينة، مثل المعادن والخامات، التي تفتقر إلى محتوى الرطوبة. على العكس من ذلك، قد تستفيد المواد التي تتطلب ترطيبًا إضافيًا، مثل المواد اللزجة أو العضوية، من مطحنة الكرات الرطبة.

س4: كم من الوقت تستغرق مطحنة الكرات الجافة لطحن المادة؟

ج4: تعتمد مدة الطحن على متغيرات مثل نوع المادة وحجم الجسيمات المطلوب وأبعاد المطحنة. بشكل عام، تستغرق مطحنة الكرات الجافة من بضع دقائق إلى عدة ساعات لطحن المادة.