عملية إنتاج مسحوق الخبث النيكلي وتكوين المعدات
مقدمة
لقد حظي الاستغلال الشامل لخبث النيكل، وهو منتج ثانوي لعملية صهر النيكل، باهتمام كبير في القطاع الصناعي بسبب إمكانياته كمادة رابطة إضافية وللاستخدامات الأخرى ذات القيمة المضافة. يتطلب معالجة هذه المادة الصلبة والماسحة إلى مسحوق ناعم خط إنتاج قوي وفعال ومُصمم بشكل جيد. توضح هذه المقالة سير عملية الإنتاج بالكامل وتكوين المعدات المثالي لخط إنتاج مسحوق خبث النيكل الحديث، مع التركيز على الاعتبارات التقنية الرئيسية واختيار المعدات اللازمة لتعظيم الإنتاجية وجودة المنتج.
خصائص رماد النيكل وتحديات معالجته
يتمتع خبث النيكل بعدة خصائص فطرية تشكل تحديات أثناء عملية الطحن:
- صلابة وقوة احتكاك عاليتانعادةً ما تتراوح صلابة خبث النيكل بين 6 و8 على مقياس موهس، مما يؤدي إلى تآكل سريع لمكونات الطحن.
- تركيب المتغيرات (Variable Composition)يمكن أن تختلف التركيبة الكيميائية والمعدنية لهذه المادة، مما يؤثر على قابليتها للطحن.
- محتوى الرطوبةقد تحتوي الرماد الناتج عن بعض العمليات على رطوبة، مما يتطلب تجفيفها مسبقًا.
- دقة الهدفللاستخدام في الأسمنت والخرسانة، غالبًا ما يكون من الضروري وجود درجة نعومة عالية (على سبيل المثال، ≥420 م²/كجم)، مما يتطلب عمليات طحن وتصنيف دقيقة.
تتطلب هذه التحديات اختيار معدات مصممة خصيصًا لتحقيق الاستدامة، والكفاءة العالية، والتحكم الدقيق في حجم الجزيئات.
خط إنتاج مسحوق الخبث النيكلي وتدفق عملية الإنتاج
يمكن تقسيم خط الإنتاج القياسي إلى عدة مراحل رئيسية:
1. معالجة المواد الخام المسبقة وتغذيتها
يتم نقل خبث النيكل أولاً من المخزون. إذا كان محتوى الرطوبة مرتفعاً (>1%)، فيمكن دمج مجفف (مثل المجفف الدوار) ضمن العملية. يضمن مغذي اهتزازي، مثل سلسلة GZ المذكورة في مواصفات المعدات الخاصة بنا، توفير معدل تغذية ثابت ومضبوط إلى مرحلة السحق التالية.
٢. السحق الأولي والثانوي
يجب تقليل حجم الخبث، الذي غالبًا ما يكون بحجم يصل إلى 50 مم، إلى درجة أدق مناسبة لطحنه في الطاحونة. يُعد نظام السحق ذو المرحلتين الأكثر شيوعًا:
- السحق الأوليآلة سحق الفك (مثل سلسلة PE) تقلل حجم الرايش إلى أقل من 100 مم.
- السحق الثانويلتقليل الحجم أكثر إلى أقل من 30-50 مم، فإن مطحنة الهامر أو مطحنة الصدمة فعالة للغاية. لدينا…سلسلة الحواسيب: آلة سحق بالمطرقةهو خيار ممتاز لهذه المهمة. مطارقه الدوارة عالية السرعة وبطاناتها المصنوعة من الفولاذ القوي الغني بالمنغنيز مصممة للتعامل مع المواد الماصة بكفاءة، مما ينتج عنه قطع بأحجام متناسقة تتراوح بين 0-3 مم و0-8 مم، وهو ما يعتبر مثاليًا كمادة خام لمطاحن الطحن.
٣. الطحن والتصنيف: جوهر العملية
هذه هي المرحلة الأكثر أهمية، حيث يتم تحديد جودة المنتج النهائي واستهلاكه للطاقة. أصبحت مطاحن الأسطوانات العمودية (VRM) المعيار الصناعي لطحن الرماد الناتج عن العمليات الحرارية بسبب كفاءتها العالية في استهلاك الطاقة مقارنةً بمطاحن الكرات التقليدية.
نحن…سلسلة طواحين الرماد العمودية LM(مثل، LM130N إلى LM370N) تم تصميمها خصيصًا لهذا التطبيق. تتضمن العملية داخل المصنع ما يلي:
- مقدمة القناةيتم تغذية الرماد المسحوق مسبقًا في وسط طاولة الطحن الدوارة.
- الطحنتؤثر بكرات الطحن المشحونة هيدروليكيًا بضغطٍ على طبقة المادة، مما يؤدي إلى تفتت الجزيئات المتبادلة.
- تجفيفالغاز الساخن (المنبعث من مولد الهواء الساخن) يتم إدخاله تحت الطاولة لتجفيف المواد، وفي الوقت نفسه يحمل الجزيئات الدقيقة نحو الأعلى.
- تصنيفيقوم صانع تصنيف ديناميكي متكامل موجود مباشرة فوق منطقة الطحن بفصل المنتج الناعم عن الجزيئات الخشنة. تعود المواد الخشنة مرة أخرى إلى الطاولة لمزيد من الطحن.
المزايا الرئيسية لطاحونة الرماد LM لرماد النيكل تشمل:
- كفاءة عالية واستهلاك منخفض للطاقةيستخدم مبدأ كسر الحبيبات الفعال، مما يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 30-40 مقارنةً بالطواحين الكروية.
- التجفيف والطحن المتكامليتعامل مع الخبث الذي يحتوي على نسبة رطوبة تصل إلى 15%.
- التحكم الدقيق في حجم الجسيماتيضمن المصنف الديناميكي توحيد جودة المنتج مع الحفاظ على المساحة السطحية المطلوبة (≥420 م²/كجم).
- توافر عالٍ واستهلاك منخفضالتصميم المعياري يسمح بتغيير الأسطوانات بسرعة، كما أن الأجزاء المعرضة للتآكل مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل بشكل عالي.
٤. جمع المنتجات وتخزينها
يتم نقل البودرة ال ناعمة الناتجة عن عملية التصنيف عن طريق الهواء إلى نظام جمع المنتجات. عادةً ما يتكون هذا النظام من مجمع غبار عالي الكفاءة من نوع “الحقيبة بالرش المتقطع” (pulse jet type). تم تجهيز مطاحننا بمرشحات حقيبة بالرش المتقطع المتطورة، مما يضمن أن يبقى مستوى انبعاثات الغبار أقل بكثير من المعايير الدولية (<20 ملغ/م³). بعد ذلك، يتم نقل بودرة رايش النيكل المجمعة عبر أنابيب نقل حلزونية ومصاعد دلوية إلى صوامع تخزين كبيرة، جاهزة للتعبئة أو الشحن بالكميات الكبيرة.
٥. الأنظمة المساعدة
تعتمد الخطوط الإنتاجية الكاملة أيضًا على عدة أنظمة مساعدة:
- توليد الهواء الساخنيوفر جهاز توليد الهواء الساخن الذي يعمل بالغاز أو الزيت أو الفحم الحرارة اللازمة للتجفيف.
- التحكم الكهربائي والأوتوماتيكينظام تحكم مركزي يعتمد على وحدات التحكم الصناعي (PLC) يقوم بمراقبة وتحسين كامل العملية، بدءًا من معدل التغذية ووصولاً إلى حمولة الطاحن ودقة المنتج، مما يضمن تشغيلًا مستقرًا وغير مأهول.
توصيات بشأن إعدادات المعدات
اختيار النموذج المناسب يعتمد على القدرة الإنتاجية المطلوبة. فيما يلي تكوينان نموذجيان يعتمدان على معداتنا:
إعدادات للسعة المتوسطة (مثلاً، 10-12 طن/ساعة)
- التكسير الثانوي: طاحونة مطرقية PC4012-90 (سعة تصل إلى 15-40 طنًا في الساعة)
- طاحونة الطحنآلة طحن الرماد المسطحة LM190N (سعة 10-12 طن/ساعة، محرك رئيسي بقدرة 500-560 كيلوواط)
- تجميع الغبارجامع الغبار من نوع Pulse Baghouse
- التغذية والنقلآلة تغذية متذبذبة GZ4F، ناقلات حزامية، مصاعد الدلو
إعدادات للسعة العالية (مثلاً، 50-60 طن/ساعة)
- الطحن الثانويوحدتان من آلة سحق PC4015-132 أو آلة سحق ضربة أكبر حجمًا.
- طاحونة طحنطاحون صلبات عمودي من طراز LM280N (سعة 50-60 طن/ساعة، محرك رئيسي بقوة 1800-2000 كيلوواط)
- جمع الغبارمجمع غبار بنوع كيس نبضي مركزي كبير
- التغذية والنقلمغذيات وناقلات عالية السعة.
الخلاصة
إنشاء خط إنتاج فعال ومربح لمسحوق خاماد النيكل يعتمد على فهم عميق لخصائص هذا المادة واختيار معدات قوية وموفرة للطاقة. يجب أن يتم دمج عمليات السحق والطحن والتجميع بشكل سلس. يعد استخدام التقنيات المتخصصة، مثل سلسلة مطاحن الخاماد العمودية LM الخاصة بنا، أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق جودة المنتج المرجوة مع تكاليف تشغيلية محدودة للغاية. من خلال الاستفادة من مبادئ الطحن المتقدمة وأنظمة التحكم الذكية وتصميم المكونات المتينة، يمكن للمنتجين تحويل خاماد النيكل من نفايات صناعية إلى سلعة ذات قيمة، مما يساهم في الاستدامة الاقتصادية والبيئية.
