כסטודנט להנדסה או מהנדס, האם אי פעם חשבת על איך חלק מהדברים מתפרקים לחתיכות קטנות יותר או אבקות? טחנת הכדורים היא חלק מהתשובה.
מכונה זו הייתה כלי חשוב בתחומים שונים כמו כרייה ורפואה.
טחנת הכדורים היא חלק חשוב בתהליכי ייצור מודרניים מכיוון שניתן להשתמש בה כדי להקטין את גודל החומרים ולבצע עבודות אחרות.
בפוסט זה בבלוג, אדבר על הכל על טחנת הכדורים, החל מהחלקים שלו ועד איך לשמור עליו.
הצטרפו אלינו לטיול הזה כדי ללמוד על כרסום כדורים וכמה זה חשוב בעולם ההנדסה.
מבוא לכדור מיל
הגדרה פורמלית:
מכתש המורכב מגליל מסתובב אופקית, באורך של עד שלושה קטרים, המכיל מטען של כדורי פלדה, חלוקי נחל או מוטות מתגלגלים או מדורגים.
טחנת כדורים היא סוג של מטחנה המשמשת לטחינה או לערבב חומרים לשימוש בתעשיות כמו חבישה מינרלית, צבעים, פירוטכניקה, קרמיקה וסינטרינג לייזר סלקטיבי.
זהו כלי רב תכליתי המשמש הרבה בכרסום וטחינה.
מאמר זה ייתן סקירה כללית של טחנות כדורים, כיצד הן פועלות ולמה ניתן להשתמש בהן.
עיקרון העבודה של טחנות כדורים
טחנות כדורים עובדות על הרעיון הבסיסי של השפעה ובלאי.
טחנות כדורים, כפי שהשם שלהן מרמז, משתמשות בכדורים כדי לטחון או לערבב דברים.
את הכדורים מכניסים לטחנה ומפילים מהמקום שבו נמצא החלק העליון של הקליפה.
הקליפה הגלילית החלולה מסתובבת סביב צירה או אופקית או בזווית קטנה לאופקי.
הכדורים מסתובבים בתוך הטחנה ופוגעים בחומר שבתוכו, מה שהופך את החומר לקטן יותר.
בנייה ורכיבים של טחנות כדורים
טחנת כדורים מורכבת מתוף כרסום, שהוא מיכל פלדה גלילי המכיל את כדורי הטחינה ואת החומר לטחינה.
בערך פי 1.5 מקוטר התוף הוא אורך הזמן שלו.
הכדורים, שיכולים להיות עשויים מפלדה (פלדת כרום), נירוסטה, קרמיקה או חומרים אחרים, הם הדברים שעושים את השחזה.
כמה גדולים ואיזה סוג של כדורים משתמשים תלויים במה שנטחן ומה המטרה.
את החומר לטחינה מכניסים לתוף, והתוף מסובב במהירות מסוימת כדי לקבל את הפחתת הגודל הדרושה.
עשה מהפכה בתהליך הפחתת גודל החלקיקים שלך עם טחנת הכדורים
עדיין קשה להבין? תן לי לשנות קצת את נקודת המבט:
נמאס לך לבזבז שעות ארוכות באמצעות פטיש ואזמל כדי לפרק דברים לחתיכות קטנות יותר? אז למה לא לנסות את טחנת הכדורים, שהיא דרך חדשה וחדשנית להקטין את גודל החלקיקים?
מי צריך כלי פשוט כשאפשר לקבל צילינדר מלא בכדורי פלדה או מוטות שמסתובבים על צידו? זה כמו פינבול, אבל עם סלעים וכימיקלים במקום כדורים.
אז הניחו את הפטיש והרגישו נוח, כי אנחנו עומדים לצאת לרכיבה מרגשת בעולם של כרסום כדורים.
אוקיי, זו הייתה רק בדיחה שנעשתה כדי להיראות כמו פרסומת בטלוויזיה.
כעת נחזור להסבר.
רכיבי טחנת כדורים
סיום הזנה ופריקה
טחנת הכדורים היא מעטפת גלילית חלולה שממולאת חלקית באמצעי טחינה ובחומר שיש לטחון.
החומר נכנס לטחנה דרך קצה ההזנה, והחומר הטחון יוצא מהטחנה דרך קצה הפריקה.
צִילִינדֶר
החלק העיקרי של טחנת כדורים הוא הגליל, שעשוי מפלדה.
זה יכול להיות ישר לרוחב או מוטה מעט הצידה.
בהתאם לשימוש, החלק הפנימי של הגליל מרופד בלוחות סגסוגת פלדת מנגן או גומי כדי להגן על מעטפת הפלדה מפני בלאי.
חומרי שחיקה
בטחנת כדורים, אמצעי הטחינה הם בדרך כלל כדורי פלדה, אבל הם יכולים להיות גם עשויים מקרמיקה, חלוקי נחל או דברים אחרים.
הגודל והסוג של חומר הטחינה תלויים למה משמש הטחנה וכמה היא גדולה.
מנגנון הנעה
מנוע חשמלי מסובב טבעת הילוכים בצד החיצוני של התוף, המניע את הצילינדר.
לרוב טחנות הכדורים יש כונן מהירות משתנה (VSD) המובנה במנוע כדי לשלוט בסל"ד.
מערכת ההנעה של המנוע עוברת לתיבת הילוכים במקום לגלגל הילוכים.
אספן אבק
קולט האבק הוא חלק חשוב ממערכת טחנת הכדורים מכיוון שהוא עוזר לאסוף ולהיפטר מהאבק שנוצר בטחינה.
תהליך כרסום כדורים
עקרון כרסום כדורים
טחנות כדורים מבוססות על רעיון ההשפעה והשחיקה.
גודלם של חלקיקי האבקה מצטמצם על ידי כדורי הטחינה הפוגעים וטחינת חלקיקי האבקה.
בטחנת כדורים, גודל החלקיקים משתנה על ידי פגיעה ובלאי.
החומר הנטחן עובר דרך פומפיה ולתאי תאים עוקבים עד שהחלקיקים מגיעים לגודל הנכון.
כרסום כדורים להקטנת גודל
גודל החומר המעובד מצטמצם בחלקו על ידי גודל הכדורים.
כאשר קוטר הכדורים מצטמצם, יש יותר שטח פנים בין הכדורים לחלקיקי העפר.
זה הופך את עבודת הטחינה לטובה יותר.
על ידי שינוי גודל הכדורים, יחס הכדורים לאבקה וזמן הטחינה, ניתן לגרום לטחינת כדורים לעבוד עבור יישום מסוים.
סוגי טחנות כדורים
טחנות כדורים משמשות לעתים קרובות כדי להוציא מינרלים מעפרות ולהפוך אותן לאבקות.
ישנם סוגים שונים, אותם ניתן למיין לפי אופן הגדרת הציר, אופן פעולת הפריקה ולמה הם משמשים.
מפעלי כדורים אופקיים ואנכיים
בהתבסס על אופן הגדרת הציר, ישנם שני סוגים של טחנות כדורים: אופקי ואנכי.
הסוג הנפוץ ביותר של טחנת כדורים היא טחנת כדורים אופקית, שהיא דקה וארוכה יותר מטחנת כדורים אנכית.
טחנות כדורים אופקיות מיוצרות לשימוש במפעלים, שם הם יכולים לעבד הרבה חומרים בבת אחת.
רוב הזמן, טחנות כדורים אנכיות משמשות לטחינה וערבוב חומרים בעלי צמיגות גבוהה יותר.
הסדרי שחרור
ניתן להכניס טחנות כדורים לקבוצות שונות על סמך האופן שבו הן משחררות את החומר החוצה.
הצפת יתר, הצפת מחוררת, ספירלת החזרה, סורג וציוד היקפי הם כולם דרכים שונות לשחרר מים.
טחנות הצפה ומחוררות מוציאות את החומר החוצה דרך פתח בעל חורים בשני הקצוות.
לטחנות ספירלה חוזרות יש רשת המאפשרת לחלקיקים הקטנים יותר לעבור, בעוד שהגדולים יותר נשלחים חזרה לטחנה כדי לטחון שוב.
לטחנות פריקת משטחים יש רשתות בקצה שבו יוצאים החלקיקים הגסים.
הסורגים מחזיקים את החלקיקים הגסים בפנים ומניחים את התרחיץ החוצה דרך החריצים.
לטחנות פריקה היקפיות יש רשת מסביב לחלק החיצוני של המעטפת המאפשרת לזרום תרחיץ החוצה.
טחנות כדור יבשות ורטובות
טחנות כדורים יכולות להיות גם יבשות או רטובות, תלוי אם הם משתמשים במים לטחינה או לא.
בעת הטחינה, טחנות כדורים יבשות משתמשות מעט או ללא מים, אך טחנות כדורים רטובות משתמשות במים.
טחנות כדורים פלנטריות
טחנת כדורים פלנטרית היא סוג של טחנת כדורים שנראית זהה לטחנת כדורים מסורתית אך בעלת עיצוב שונה המשתמשת בכוח צנטריפוגלי ובאפקט קוריוליס כדי לטחון חומרים לאבקה עדינה מאוד או אפילו בגודל מיקרון.
הם מורכבים מגלגל שמש עם כמה צנצנות טחינה גליליות מלאות בכדורי טחינה רופפים.
צנצנות הטחינה נעות בשני כיוונים שונים בו זמנית, כמו כוכבי לכת במערכת שמש.
כל צנצנת טחינה נעה במסלול סביב הציר שלה תוך כדי תנועה סביב הציר המרכזי של גלגל השמש.
טחנות כדורים פלנטריות טובות לטחינת דגימות קטנות במעבדה.
הם יכולים לטחון מגוון רחב של חומרים, כולל קרמיקה, פולימרים, אבן גיר, מינרלים חימר, פיגמנטים של צבע ותחמוצות מתכות.
הם טובים יותר לטחינה נטולת מתכות מכיוון שכל מה שהמפעיל צריך לעשות כדי ליצור סביבה נטולת מתכות הוא לרפד את המיכל ולהשתמש במדיה קרמית.
מפעלי כדורים פלנטריים, לעומת זאת, יקרים להגדלה לגודל ייצור מלא בגלל אופן הכנתם.
שיקולי יעילות ובטיחות
שיקולי יעילות
בתעשיית הייצור, טחנות כדורים משמשות לעתים קרובות כדי לצמצם את גודל החומרים.
מספר דברים משפיעים על מידת העבודה של טחנת כדורים, כגון גודל, סוג וצפיפות הכדורים, הפרמטרים של מעגל הטחינה והחלק הפנימי של הטחנה, כגון פרופיל הספוג, מהירות, אחוז עומס במחזור ועיסה. צְפִיפוּת.
דברים נוספים שמשפיעים על מידת הטחינה של טחנת כדורים כוללים את צורת הטחנה ומהירותה, אופן הכנת ההזנה, האם הטחינה נעשית בלולאה סגורה, הרכב ההזנה, אופן השימוש במדיה וטכנולוגיית הבקרה.
גודל החומר הנטחן הוא גם חלק גדול מהאופן שבו טחנת כדורים עובדת.
ככל שפיסות החומר שנטחנו בטחנת כדורים קטנות יותר, כך הוא יעבוד מהר יותר ויצרוך פחות כוח.
מצד שני, חומרים גדולים יותר יאטו את הייצור ויצרכו יותר כוח.
יעילותו של חומר בטחנת כדורים מושפעת גם מכמה קל לטחון אותו.
חומרים בעלי שיעורי ייצור גבוהים הם אלו שקל לטחון.
חומרים בעלי שיעורי ייצור נמוכים הם אלו שקשה לטחון.
שיקולי בטיחות
בטיחות היא הדבר החשוב ביותר בעת הפעלת טחנת כדורים.
האדם המפעיל את המכונה צריך ללבוש ציוד בטיחות כמו קסדה ומשקפי מגן.
לפני שניתן להפעיל את הטחנה, כל דבר שעלול ליפול ולפגוע במישהו חייב להיות מוזז או בטוח.
על המפעיל לבחור מוט באורך המתאים לעבודה ולעמוד בצורה שמונעת מהם ליפול.
יש להשתמש בציוד מגן אישי, כגון הגנה מפני נפילה במידת הצורך.
כמו כן, יש לבחור את הספק התפוקה של טחנת הכדורים על סמך תכונות החומרים הנטחנים, ויש לחשוב בקפידה על מספר הכדורים שנוספו לטחנת כדי למנוע בעיות כמו סתימה וטחינת יתר.
כאשר טוחנים דברים שעלולים להתפוצץ, כמו תערובות אבקה שחורה (BP), חשוב לנקוט באמצעי בטיחות נוספים.
אלה כוללים שמירה על הטחנה והאזור שמסביבו נקיים מדברים שעלולים להצית שריפה, שימוש בחומרי טחינה שאינם מעוררים ניצוץ, ואי כרסום זמן רב מדי.
שימוש בכבל מאריך כדי להפעיל את הטחנה מרחוק אינו רעיון טוב מכיוון שהוא עלול לגרום לבעיות חשמל.
כשמשתמשים בטחנת כדורים, חשוב לחשוב גם על כמה זה עובד וגם כמה זה בטוח.
יש להקפיד על הדברים המשפיעים על מידת העבודה של טחנת הכדורים, ויש לנקוט באמצעי זהירות כדי לוודא שהטחנה פועלת בבטחה.
שימושים מיוחדים בטחנת כדורים
תעשיות שונות, כמו כרייה, עיבוד מתכת ועיבוד שבבי, משתמשות בטחנות כדור בדרכים שונות.
טחנות כדורים בכרייה
במכרה הנחושת אסרקו משתמשים בטחנות כדורים כדי להקטין את גודל חומרי הגלם כך שניתן להוציא את המינרלים מהסלע.
שחיקה, כלומר כאשר העפר מתחכך בחתיכות אחרות של עפרה, והשפעה הן שתי הדרכים שבהן העפרה הולכת וקטנה (כדורים פוגעים בעפרה).
כ-33% מנפחה של טחנת כדורים ממולאים בכדורים (הטווח הוא 30-45%), ו-15% הנותרים ממולאים בעיסה, שהיא עפרה כתושה ומים.
ב-ASARCO של גרופו מקסיקו, עפרות סולפיד נושאות נחושת נמחצות בטחנות כדורים ולאחר מכן נשלחות למעגלי SAG וכדורי טחנת כדורים.
העפרה המרוסקת הופכת לתרכיז, אשר נשלחת לאחר מכן ברכבת אל בית יתוך סמוך, שם היא הופכת לאנודות.
טחנת כדורים בעיבוד מתכת
כרסמות קצה כדוריות הן כלי חיתוך המשמשים בכרסום לייצור משטחים מעוקלים, חריצים וחורים.
יש להם קצה חיתוך עגול שיוצר רדיוס בודד או כדור קבוע בקצה הכלי.
לפרופיל אין קצוות ישרים או פינות חדות.
כרסמות קצה כדוריות הן כלים רב-תכליתיים שיכולים לשמש לפעולות כרסום שונות כגון תכנון קווי מתאר, פרופילים, חריצים וכיסים.
יש להם שיניים חותכות הן בפנים והן בקצה הגוף, כך שהם יכולים לחתוך מגוון רחב של חומרים לכיוונים שונים.
האופן שבו מיוצרים כרסמות קצה כדוריות זהה לזו של כל טחנת קצה קרביד מוצק.
לשם כך, נעשה שימוש במכונת השחזה מיוחדת מסוג CNC עם גלגל השחזה מצופה יהלום.
כרסמי קצה כדוריים הם כמו רוב כרסמי הקצה האחרים בכך שהם צריכים יותר מגלגל שחיקה אחד כדי לסיים.
מפעלי כדורים בעיבוד שבבי
מספר כדורי העופרת הדרושים לטחנת כדורים תלוי בגודל ובקיבולת של טחנת הכדורים וכן בגודל הסופי של החומר המעובד.
הקשיות והשחיקה של החומר הנטחן ישפיעו גם על כמה ואיזה גודל כדורים נדרשים.
ניתן למצוא את המספר הטוב ביותר של כדורים באמצעות ניסויים או על ידי התבוננות במה מציע היצרן של טחנת הכדורים שבה נעשה שימוש.
בסופו של דבר, טחנות כדורים משמשות בתעשיות רבות ושונות, כגון כרייה, עיבוד מתכת ועיבוד שבבי.
כדי להפיק את המרב ממפעלי כדורים ולהוריד את הסיכון לתאונות, חשוב לדעת מה משפיע על היעילות והבטיחות שלהם.
איך פועלים מילס כדורים
טיפ: הפעל את לחצן הכיתוב אם אתה צריך את זה. בחר "תרגום אוטומטי" בכפתור ההגדרות, אם אינך בקי בשפה המדוברת. ייתכן שתצטרך ללחוץ תחילה על שפת הסרטון לפני שהשפה המועדפת עליך תהיה זמינה לתרגום.
מקרי שימוש
| בשימוש ב: | תיאור: |
|---|---|
| עסקי הכרייה: | לטחינה ופירוק מינרלים ועפרות, טחנת הכדורים היא כלי חשוב. ניתן להשתמש בו כדי לרסק ולטחון סלעים ועפרות לחתיכות קטנות יותר, מה שמקל על הוצאת המינרלים יקרי הערך. ניתן גם לערבב כימיקלים המשמשים בתהליך המיצוי ולהפוך אותם לאחידים בטחנת הכדורים. |
| תעשיית התרופות: | טחנת הכדורים היא חלק מרכזי בציוד לייצור תרופות ומוצרים פרמצבטיים אחרים. ניתן להשתמש בו כדי לטחון ולערבב חומרים פעילים, חומרי עזר וחלקים אחרים כדי ליצור תערובות זהות לאורך כל הדרך. טחנת הכדורים יכולה לשמש גם לפירוק תרופות לחתיכות קטנות יותר, מה שמקל על הגוף לקלוט אותן. |
| עסקי הקרמיקה: | בתעשיית הקרמיקה, טחנת הכדורים משמשת לעתים קרובות לערבוב וטחינת החומרים הנלווים לייצור אריחי קרמיקה, כלי חרס ופריטי קרמיקה אחרים. ניתן להשתמש בו כדי להקטין את גודל החלקיקים של חומרי הגלם, לערבב חומרים שונים ולמזג את החומרים כדי ליצור תערובת שהיא זהה בכל מקום. |
| עסק הכימיקלים: | טחנת הכדורים היא חלק מרכזי בציוד בתעשייה הכימית. הוא משמש לטחינת וערבוב כימיקלים המשמשים בדרכים שונות לייצור דברים. ניתן להשתמש בו כדי לפרק כימיקלים לחתיכות קטנות יותר, לערבב כימיקלים שונים יחד וליצור תערובות שכולן זהות. טחנת הכדורים מועילה במיוחד בהכנת פיגמנטים, צבעים וחומרי צביעה אחרים. |
| עסקי מזון: | בתעשיית המזון, ניתן להשתמש בטחנת הכדורים כדי לטחון ולערבב את המרכיבים הנלווים להכנת שוקולד, ממתקים ופריטי מזון אחרים. ניתן להשתמש בו כדי לפרק מרכיבים לחתיכות קטנות יותר, לערבב מרכיבים שונים יחד וליצור תערובות שכולן זהות. |
| תעשיית חומרי בניין: | בעסקי חומרי בניין ניתן להשתמש בטחנת הכדורים לטחינה וערבוב חומרים המשמשים לייצור מלט, לבנים וחומרי בניין נוספים. ניתן להשתמש בו כדי להקטין את גודל חלקיקי חומרי הגלם, לערבב חומרים שונים ולמזג את החומרים כדי ליצור תערובת שהיא זהה בכל כולה. |
סיכום
בסופו של דבר, טחנת הכדורים הוכיחה את עצמה ככלי חשוב בתחום ההנדסי.
הרבגוניות והיעילות שלו הפכו אותו לחלק חשוב בתהליכי ייצור מודרניים, מכרייה ועד ייצור תרופות.
אבל כמו כל כלי חזק, יש לו סיכונים וסכנות שיכולים לקרות.
על ידי הבנת חלקי טחנת הכדורים, כיצד היא פועלת וכיצד לשמור על עצמנו ועל אחרים בטוחים, אנו יכולים להשתמש בכוחה מבלי להעמיד את עצמנו או אחרים בסכנה.
אבל מלבד השימושים הטכניים ודאגות הבטיחות שלה, טחנת הכדורים גם מראה כמה אנשים יכולים להיות חכמים ויצירתיים.
הכנו כלי שיכול לקחת חומרי גלם ולהפוך אותם למשהו חדש, שימושי ויפה.
טחנת הכדורים היא סמל ליכולת שלנו להעלות רעיונות חדשים וליצור דברים.
זה גם מראה כיצד אנשים חכמים ויצירתיים יכולים לפתוח עולם של אפשרויות.
אז, בזמן שאנחנו חושבים על כמה חשובה טחנת הכדורים בהנדסה, בואו לא נאבד את התמונה הרחבה יותר.
בואו נמשיך לדחוף את הגבולות של מה שאפשר, לייצר כלים וטכנולוגיות חדשות ולשפר את העולם.
מי יודע איזה עוד דברים מדהימים אנחנו יכולים לעשות עם המוח שלנו והכלים שאנחנו מייצרים?
תשתף…
