أي نوع من آلات الطحن أكثر ملاءمة لطحن رماد الفحم إلى مسحوق؟

مقدمة في طحن خبث الفحم

رماد الفحم، وهو منتج ثانوي لاحتراق الفحم في محطات توليد الطاقة الحرارية، يشكل تحدياً بيئياً في الوقت نفسه الذي يمثل فيه فرصة ثمينة كمورد. عندما يتم معالجته بشكل صحيح ليصبح مسحوقاً ناعماً، يمكن استخدام رماد الفحم في مجموعة متنوعة من التطبيقات مثل إنتاج الأسمنت ومضافات الخرسانة ومواد البناء. المفتاح لاستغلال هذا الإمكانية يكمن في اختيار آلة طحن مناسبة قادرة على معالجة هذه المادة الخشنة بكفاءة مع الوفاء بمتطلبات الدقة المحددة.

عادةً ما يحتوي خبث الفحم على السيليكا والألومينا وأكسيد الحديد وأكسيد الكالسيوم، وتتراوح صلابته بين 5 و7 على مقياس موهس. نظراً لخصائصه الاحتكاكية، فإنه يتطلب معدات طحن قوية مزودة بمكونات مقاومة للتآكل. يعتمد اختيار آلة الطحن المثلى على عدة عوامل، منها القدرة الإنتاجية المطلوبة ودرجة النعومة المرجوة واعتبارات كفاءة الطاقة والتكاليف التشغيلية الإجمالية.

الاعتبارات الرئيسية لطحن خبث الفحم

خصائص المواد

فهم خصائص رماد الفحم أمر أساسي عند اختيار الطاحونات. تؤثر نسبة الرطوبة في المادة، وقوتها، وقدرتها على التآكل، بالإضافة إلى حجم المواد المدخلة، بشكل مباشر على كفاءة عملية الطحن. يحتوي معظم رماد الفحم على نسبة رطوبة تتراوح بين 5 و15%، ويتطلب تجفيفًا مسبقًا عند معالجته للحصول على مساحيق ناعمة جدًا. كما يمكن أن يؤثر وجود الكربون غير المحترق على سلوك عملية الطحن وعلى جودة المنتج النهائي.

متطلبات دقة الهدف

تتطلب التطبيقات المختلفة توزيعات محددة لأحجام الجزيئات. بالنسبة لتطبيقات استبدال الأسمنت، فإن دقة تبلغ 300-400 متر مربع لكل كيلوغرام من المساحة السطحية (حوالي 45-75 ميكرون) عادةً ما تكون كافية. ومع ذلك، بالنسبة للتطبيقات ذات القيمة العالية مثل إضافات المعادن في الخرسانة عالية الأداء، قد تكون هناك حاجة إلى مساحيق أدق تصل إلى 500-800 متر مربع لكل كيلوغرام (10-30 ميكرون).

هناك حاجة إلى زيادة القدرة الإنتاجية.

يؤثر حجم العمليات تأثيرًا كبيرًا على اختيار الطاحونة المناسبة. تتطلب العمليات ذات الحجم الصغير (من 1 إلى 5 أطنان في الساعة) حلولًا مختلفة مقارنة بالتطبيقات الصناعية ذات الحجم الكبير التي تتطلب إنتاجية تتراوح بين 20 و100 طن في الساعة. يجب أن تحافظ الطاحونة على أداء مستقر ضمن النطاق المنتجي المطلوب.

كفاءة الطاقة

تمثل عمليات الطحن عادة ما بين 60 و70% من إجمالي استهلاك الطاقة في معالجة المعادن. اختيار المعدات ذات الكفاءة العالية في استهلاك الطاقة لا يقلل فقط من التكاليف التشغيلية، ولكنه يقلل أيضًا من التأثير البيئي. تستطيع تقنيات الطحن الحديثة تقليل استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 30 و50% مقارنة بالحلول التقليدية.

أنواع آلات طحن الرماد الناتج عن الفحم

طواحين الأسطوانات العمودية (VRM)

أصبحت طواحين الأسطوانات العمودية المعيار الصناعي لطحن خبث الفحم بفضل مزيجها الممتاز من الكفاءة والموثوقية والمرونة. تستخدم هذه الطواحين طاولات طحن ذات قطر كبير مزودة بعدة أسطوانات ت exerse ضغطًا على طبقة المواد. كما تسمح نظام التصنيف المتكامل بالتحكم الدقيق في دقة المنتج الناتج.

بالنسبة لتطبيقات رماد الفحم، لدينا…مطحنة الأسطوانات الطولية من سلسلة LMتبرز كحل استثنائي. توفر سلسلة هذه الآلات عدة مزايا مفيدة بشكل خاص لمعالجة رواسب الفحم:

• كفاءة عالية في الطحن:مبدأ طحن طبقة المواد يقلل من استهلاك الطاقة لكل وحدة منتجة بنسبة 30-40% مقارنة بالطواحين الكروية.
• مقاومة التآكل:تتحمل مكونات الطحن المصنوعة من سبائك خاصة طبيعة الاحتكاك الناتجة عن رماد الفحم.
• التجفيف المتكامل:يسمح دمج الغاز الساخن بطحن وتجفيف المواد الرطبة في نفس الوقت.
• تصميم مدمج:انخفاض بنسبة 50% في المساحة المستخدمة مقارنة بأنظمة الطاحونة الكروية التقليدية
• التشغيل المرن:تعديل سريع لدقة المنتج من المواصفات الخشنة إلى المواصفات الفائقة النعومة

تتعامل سلسلة LM مع أحجام المواد التغذوية التي تصل إلى 50 مم، وتنتج مساحيق بدرجات خشونة تتراوح بين 30 و325 شبكة (600-45 ميكرومتر)، حيث يمكن للتكوينات الخاصة تحقيق درجة خشونة تصل إلى 600 شبكة. تتراوح القدرات الإنتاجية بين 3 و250 طنًا في الساعة، مما يجعلها مناسبة للعمليات على المستويين المتوسط والكبير.

آلات طحن فائقة الدقة

عندما يتطلب التطبيق مساحيق دقيقة للغاية (عادةً أقل من 10 ميكرون)، تصبح آلات الطحن فائقة الدقة ضرورية. تجمع هذه الآلات المتخصصة بين قوى الصدمة والاحتكاك والقص لتحقيق أحجام جزيئات تتراوح بين الميكرون وأقل من الميكرون.

نحن…طاحونة فائقة الدقة من سلسلة SCMيمثل هذا المطحنة الذروة في تقنيات الطحن الدقيق لتطبيقات رماد الفحم التي تتطلب جودة منتج متميزة. يتمتع هذا المطحنة بخصائص أداء متفوقة:

• دقة استثنائية:تنتج مساحيق بسماكة شبكة تتراوح بين 325 و2500 شبكة (45-5 ميكرومتر)، مع توزيع ضيق لأحجام الجسيمات.
• تصنيف عالي الدقة:يضمن جهاز التصنيف بالتوربين العمودي نقاط قطع دقيقة دون تلوث من الجسيمات الخشنة.
• التشغيل الموفر للطاقة:توفر ضعف سعة طواحن النفاثات، مع استهلاك للطاقة أقل بنسبة 30%.
• تصميم متين:توفر الأسطوانات وحلقات الطحن المصممة خصيصًا عمرًا أطول للخدمة.
• الامتثال البيئي:نظام جمع الغبار بالنبض يتجاوز المعايير الدولية، حيث تكون مستويات الضوضاء أقل من 75 ديسيبل.

تتعامل سلسلة SCM مع مواد الخام بقطر يصل إلى 20 مم، وتتراوح طاقات الإنتاج بين 0.5 و25 طنًا في الساعة حسب النموذج المستخدم. يقوم نظام التحكم الذكي تلقائيًا بالحفاظ على جودة المنتج المستقرة عن طريق مراقبة وضبط المعايير التشغيلية في الوقت الفعلي.

طواحن الكرات

على الرغم من كونها تقليدية، إلا أن مطاحن الكرات لا تزال خيارًا مناسبًا لبعض تطبيقات طحن رماد الفحم، خاصة عندما يكون التركيز على تقليل تكلفة الاستثمار مقارنة بكفاءة التشغيل. تعمل هذه المطاحن بناءً على مبدأ الاصطدام والتآكل، حيث تتدحرج كرات الطحن داخل أسطوانة دوارة.

يمكن لطواحن الكرات التعامل مع أحجام المواد تصل إلى 25 مم وإنتاج مساحيق بحجم يتراوح بين 0.074 و0.8 مم (200-20 شبكة). تتراوح السعات بشكل واسع من 0.65 إلى 450 طنًا في الساعة، مما يلبي مختلف مقياسات الإنتاج. ومع ذلك، فإنها عادة ما تستهلك طاقة أكثر بنسبة 30-40% مقارنة بطواحن الأسطوانات الرأسية لإنتاج نفس الكمية.

مطاحن المساحيق العلى شكل مثلث قائم

توفر طواحات المنحنى من سلسلة MTW حلاً متوازناً لمتطلبات الطحن المتوسطة إلى الدقيقة. تتميز هذه الطواحات بتصاميم مبتكرة تحسن الكفاءة وتقلل من متطلبات الصيانة مقارنة بطواحات رايموند التقليدية.

تشمل المزايا الرئيسية تصاميم قنوات الهواء المنحنية التي تقلل من فقدان الطاقة، بالإضافة إلى شفرات المجارف المدمجة التي تخفض تكاليف الصيانة، وأنظمة نقل التروس الكروية المتكاملة التي تحقق كفاءة تصل إلى 98%. تقوم هذه الطاحنات بمعالجة المواد بأحجام تصل إلى 50 مم، مع دقة مخرج تتراوح بين 30 و325 شبكة (600–45 ميكرومتر)، وسعات تتراوح بين 3 و45 طنًا في الساعة.

مقارنة تقنية لخيارات المطاحن

حلول موصى بها لسيناريوهات مختلفة

تطبيقات صناعية على نطاق واسع (أكثر من 20 طنًا في الساعة)

لمتطلبات الإنتاج بكميات كبيرة،طاحونة الأسطوانات العمودية من سلسلة LMيمثل الخيار الأمثل؛ فكفاءته العالية وتكاليف التشغيل المنخفضة وموثوقيته تجعله مثاليًا للعمليات الصناعية المستمرة. التصميم القابل للتعديل يسمح بتخصيص المنتج لتلبية احتياجات السعة المحددة، بينما يضمن البناء المتين أداءً طويل الأمد مع الحاجة إلى صيانة قليلة جدًا.

الطرازات المحددة مثل LM220K، التي تتمتع بقوة محرك رئيسي تصل إلى 800 كيلوواط، قادرة على معالجة كميات تتراوح بين 36 و105 أطنان في الساعة، مما يجعلها مناسبة لمرافق معالجة رواسب الفحم الكبيرة. القدرة المتكاملة على التجفيف ذات قيمة خاصة عند معالجة الرواسب التي تحتوي على نسبة رطوبة أعلى.

إنتاج مسحوق عالي الجودة (متطلبات دقيقة للغاية)

عندما تكون جودة المنتج ودقته على رأس الأولويات،سلسلة آلات طحن فائقة الدقة SCMيوفر أداءً لا مثيل له. قدرته على إنتاج مساحيق متسقة عالية النقاء ذات توزيع دقيق لأحجام الجسيمات تجعله مثاليًا للتطبيقات الراقية التي تتطلب مساحيق خبث الفحم ذات قيمة سوقية أعلى.

توفر طرازات مثل SCM1250 التي تبلغ قدرتها 185 كيلوواط سعة تصل إلى 2.5 إلى 14 طنًا في الساعة، مع تحقيق دقة تصل إلى 2500 شبكة. يحافظ نظام التحكم الأوتوماتيكي على ثبات جودة المنتج حتى مع التغيرات في خصائص المواد الواردة.

عمليات متوسطة الحجم (5-20 طن/ساعة)

للاحتياجات ذات السعة المتوسطة، توفر كل من طاحونات سلسلة MTW Trapezium Mill وطرازات سلسلة LM الأصغر حلولًا ممتازة. يتمتع طراز MTW138Z بقوة محرك رئيسي تبلغ 90 كيلوواط وسعة تصل إلى 6-17 طنًا في الساعة، حيث يوفر مقاربة متوازنة مع استثمار رأسمالي أقل مع الحفاظ على كفاءة جيدة.

الاعتبارات التشغيلية وأفضل الممارسات

تحضير العلف

التحضير السليم للمواد الغذائية له تأثير كبير على كفاءة عملية الطحن. يجب سحق رواسب الفحم مسبقًا إلى أحجام مناسبة (عادةً أقل من 20 مم للطواحين فائقة الدقة، و50 مم للطواحين العمودية) لتحسين أداء الطاحن. يجب أيضًا السيطرة على نسبة الرطوبة، وتطبيق عملية التجفيف المسبق عندما تتجاوز القيم الموصى بها.

إدارة قطع الغيار

طبيعة القلويدات الموجودة في رواسب الفحم تتطلب إدارة استباقية للأجزاء المعرضة للتآكل. إن وضع جداول فحص دورية والحفاظ على مخزون من المكونات الرئيسية المعرضة للتآكل (أسطوانات الطحن، الألواح، شفرات التصنيف) يقلل من أوقات التوقف عن العمل. تتمتع المطاحن الحديثة بأنظمة متقدمة لمراقبة التآكل تتنبأ باحتياجات الصيانة.

تحسين كفاءة استخدام الطاقة

تنفيذ استراتيجيات تحسين كفاءة استخدام الطاقة يمكن أن يقلل التكاليف التشغيلية بنسبة تتراوح بين 15 و25%. وتشمل هذه الاستراتيجيات تحسين سرعة أجهزة التصنيف، والحفاظ على ضغط طحن مناسب، وتركيب محركات ذات تردد متغير في المعدات المساعدة. كما تعمل أنظمة التحكم الحديثة تلقائيًا على تعديل المعايير التشغيلية لتحقيق أعلى كفاءة في استخدام الطاقة.

جمع الغبار والامتثال للمعايير البيئية

يعتبر جمع الغبار بشكل فعال أمرًا ضروريًا سواء من أجل استعادة المنتجات أو الالتزام بالمعايير البيئية. تضمن أنظمة فلاتر الحقائب المزودة بتقنية النفث المتكرر (Pulse-Jet Baghouse Filters)، والتي تتجاوز كفاءتها 99.9٪، أن تظل الانبعاثات دون المستويات المسموح بها قانونًا. كما يساعد تصميم النظام السليم في الحفاظ على ضغط سلبي داخل دائرة الطحن بأكملها لمنع تسرب الغبار.

الخلاصة

اختيار أفضل آلة طحن لرماد الفحم يتطلب الأخذ في الاعتبار بعناية المتطلبات التقنية والقيود التشغيلية والعوامل الاقتصادية. بالنسبة لمعظم التطبيقات الصناعية، توفر آلات الطحن بالأسطوانات العمودية أفضل توازن بين الكفاءة والموثوقية ومرونة التشغيل. تقدم سلسلة LM أداءً استثنائيًا للاحتياجات ذات السعة العالية، بينما تحقق سلسلة SCM نتائج ممتازة في إنتاج البودرات الدقيقة جدًا.

عند تقييم مشاريع محددة، يرجى استشارة الخبراء التقنيين لتطابق قدرات المصانع مع متطلباتكم الفريدة. اختيار المصنع الصحيح، مع الجمع بين الممارسات التشغيلية المحسنة، يضمن أقصى عائد على الاستثمار مع إنتاج مساحيق رماد الفحم عالية الجودة تلبي مواصفات السوق.