عملية تدفق ومزايا مطحنة الأسطوانة العمودية لخبث الصلب في الدورة الخارجية

مقدمة

خبث الصلب، وهو منتج ثانوي لعمليات إنتاج الصلب، كان يعتبر طويلاً نفايات صناعية ذات تأثيرات بيئية كبيرة. ومع ذلك، مع التطورات في تقنيات الطحن، يمكن معالجة خبث الصلب بكفاءة لإنتاج مواد ذات قيمة في مجالات إنتاج الأسمنت والبناء وغيرها من التطبيقات الصناعية. يمثل مطحن خبث الصلب بالأسطوانات العمودية ذو الدوران الخارجي اختراقاً تقنياً في هذا المجال، حيث يوفر كفاءة وموثوقية وأداء بيئي أفضل مقارنة بأنظمة الطحن التقليدية.

يقدم هذا المقال تحليلًا شاملًا لعملية مطحنة البيليت الفولاذي بأسطوانات دوارة عمودية، ومزاياها التقنية، وفوائدها التشغيلية، مع التركيز بشكل خاص على كيفية تحويل البيليت الفولاذي من نفاية إلى مورد قيم.

تدفق عملية مطحنة الأسطوانات العمودية لخبث الصلب في الدورة الخارجية

1. تحضير المواد الخام وتغذيتها

يبدأ معالجة خبث الفولاذ بالتحضير الصحيح للمواد. يتم أولاً سحق خبث الفولاذ الخام الذي يحتوي على نسبة رطوبة أقل من 15% إلى الحجم المناسب (عادةً ≤50 مم) باستخدام معدات السحق الأولية. ثم يتم نقل المواد المسحوقة مسبقًا عبر ناقلة حزامية إلى حاوية تغذية المطحنة. يقوم جهاز التغذية المزود بميزان بالتحكم الدقيق في معدل التغذية للحفاظ على ظروف الطحن المثالية.

بالنسبة للعمليات التي تتطلب تقليل الحجم مسبقًا، لدينا…مطحنة هامر (حجم الحبيبات: 0-3 مم)يوفر حلاً مثالياً بفضل نسبة السحق العالية والتشغيل المستقر، وهو قادر على التعامل مع أحجام المواد الخام التي تصل إلى 40 مم وإنتاج مخرجات موحدة الحجم تتراوح بين 0 و3 مم، مما يجعله مثالياً لتغذية الطواحين العمودية.

2. نظام الطحن والتصنيف

جوهر النظام هو آلة التطحين بالأسطوانات الرأسية، حيث يتم التطحين الفعلي. تدخل المواد إلى غرفة التطحين عبر أنبوب التغذية الموجود في المركز، ثم توزع بالتساوي على لوح التطحين. مع دوران لوح التطحين، تدفع القوة الطاردة المركزية المواد إلى الخارج تحت أسطوانات التطحين، والتي تمارس ضغطًا كبيرًا لسحق جزيئات الخبث.

تتيح التصميم الفريد للدورة الخارجية للنظام رفض الجسيمات الكبيرة الحجم من قبل جهاز التصنيف المدمج، وإعادتها إلى سرير الطحن لمزيد من المعالجة. وهذا يضمن أن المادة المطحونة بشكل صحيح فقط هي التي تنتقل إلى المرحلة التالية، مما يساعد على تحسين استهلاك الطاقة وجودة المنتج.

3. التجفيف والفصل

يحدث التجفيف المتزامن عندما يتم إدخال غازات ساخنة (عادةً بدرجة حرارة تتراوح بين 250 و350 درجة مئوية) إلى الطاحونة. تتبخر الرطوبة الموجودة في الرماد الصلب بسرعة، ويتم نقل البودرة الناعمة المجففة بواسطة تيار الغاز إلى جهاز التصنيف الديناميكي. يقوم جهاز التصنيف بفصل الجزيئات حسب الحجم؛ حيث يعود المواد الخشنة إلى سطح الطحن، بينما تتوجه المنتجات الناعمة إلى نظام التجميع.

٤. جمع المنتجات وتخزينها

يتم نقل البودرة الناعمة، التي تكون الآن بالدقة المطلوبة (عادةً ما تحقق مساحة سطحية محددة لا تقل عن 420 متر مربع لكل كيلوغرام)، إلى نظام التجميع المكون من أجهزة الطرد المركزي وفلاتر الأكياس. بعد ذلك، يتم نقل بودرة الرايش الفولاذي المجمعة إلى أسطح التخزين، جاهزةً للاستخدام كمادة مضافة للأسمنت أو كمادة بناء.

المزايا التقنية لتصميم الدورة الدموية الخارجية

1. تحسين كفاءة عملية الطحن

يحسن نظام التدوير الخارجي بشكل كبير كفاءة الطحن من خلال ضمان خروج المواد المطحونة بشكل صحيح فقط من الطاحونة. تعاد الجزيئات الخشنة باستمرار لمزيد من الطحن، مما يقلل من هدر الطاقة ويزيد من الإنتاجية الكلية للنظام. تظهر الاختبارات أن هذا التصميم يمكن أن يحسن كفاءة الطحن بنسبة تتراوح بين 15% إلى 25% مقارنةً بالطواحين العمودية التقليدية التي لا تحتوي على نظام تدوير للمواد الخارجية.

2. مراقبة جودة المنتجات عالية المستوى

بفضل آلية التصنيف الدقيق وإعادة المواد، تنتج آلة التدوير الخارجية مسحوق الرماد الفولاذي ذو توزيع متجانس للغاية من حيث حجم الجزيئات. يظل جودة المنتج مستقرة حتى مع التغيرات في خصائص المواد الخام، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب مواصفات جودة صارمة.

3. تقليل استهلاك الطاقة

يساهم مسار تدفق المواد المحسن ونظام الفصل الفعال في توفير كبير في الطاقة. يقلل تصميم الدوران الخارجي من استهلاك الطاقة بنسبة 30-40% مقارنةً بأنظمة الطاحونة الكروية التقليدية للتطبيقات المماثلة. كما يعمل نظام التحكم الذكي على تحسين استخدام الطاقة بشكل أكبر من خلال تعديل المعايير التشغيلية في الوقت الفعلي بناءً على معدل التغذية وخصائص المواد.

٤. مزايا الاعتمادية التشغيلية وصيانة الأنظمة

يقلل فصل وظائف الطحن والتصنيف من الضغط الميكانيكي على المكونات الفردية. تتعرض أجزاء الاحتكاك مثل بكرات وألواح الطحن لحمل أكثر توحيدًا، مما يزيد من عمرها الافتراضي بمقدار 2 إلى 3 أضعاف مقارنة بالتصاميم التقليدية. كما يسمح التصميم المعياري للمكونات الحيوية بالاستبدال السريع وتقليل أوقات توقف الصيانة.

المقارنة مع أنظمة التصنيع التقليدية

المعدات الموصى بها لمعالجة الخبث الفولاذي

آلة طحن بالأسطوانات الرأسية من سلسلة LM لتطبيقات الرماد الناتج عن الصهر

لتطبيقات طحن خبث الصلب، نوصي بشدة باستخدام منتجاتنا.سلسلة LM لآلات طحن الرماد الخبزي الرأسيتم تصميم هذا المنتج خصيصًا للتعامل مع الخصائص الاختلافة لرماد الصلب. تتضمن سلسلة LM عدة تقنيات مملوكة للشركة مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لهذا التطبيق الصعب:

الميزات الرئيسية:

• مقاومة أفضل للتآكل:توفر المواد سبائكية الخاصة المستخدمة في بكرات الطحن وأجزاء الطاولة متانة استثنائية ضد جزيئات صخور الصلب شديدة الخشونة.
• هندسة الطحن المحسنة:تضمن تصميم الميل الفريد لعناصر الطحن كفاءة تلامس قصوى وتقليل الضغط المحدد على الأجزاء المعرضة للتآكل.
• نظام التحكم الذكي:نظام التحكم المتقدم المعتمد على وحدات التحكم القائمة على البرمجيات القابلة للتنفيذ (PLC) يقوم تلقائيًا بتعديل ضغط الطحن ومعدل التغذية وسرعة جهاز التصنيف للحفاظ على الظروف التشغيلية المثلى.
• مصنف عالي الكفاءة:يضمن النظام التصنيفي الديناميكي ذو سرعة دوار قابلة للتعديل دقة في نقاط القطع وجودة منتج موحدة.

توصيات نموذجية لاستخدام رواسب الصلب:

• LM190N:مناسب للمصانع ذات السعة المتوسطة التي تنتج من 10 إلى 12 طنًا في الساعة، ومثالي لمصانع الصلب التي تنتج ما بين 500,000 و800,000 طن من الصودا الخبزية سنويًا.
• LM220N:للعمليات الكبيرة التي تتطلب قدرة تصل إلى 20–26 طنًا في الساعة، فهي مثالية لمصانع الصلب المتكاملة التي تتجاوز إنتاجية الرماد السنوية مليون طن.
• LM280N:نموذج ذو سعة عالية يُنتج من 50 إلى 60 طنًا في الساعة، مصمم لكبرى شركات إنتاج الصلب التي لديها احتياجات كبيرة في معالجة الرماد الناتج عن عمليات الصناعة.

تحقق طواحات الرماد العمودية من سلسلة LM باستمرار دقة في المنتج تزيد عن 420 م²/كجم، مع محتوى رطوبة أقل من 1٪، مما يلبي أصعب متطلبات الجودة لتطبيقات إضافات الأسمنت.

آلة طحن على شكل متوازي أضلاع من سلسلة MTW للتطبيقات البديلة

للعمليات التي تتطلب مرونة في معالجة مواد متنوعة مثل خبث الصلب والحجر الجيري والمعادن الصناعية الأخرى، نحن…سلسلة طواحين MTW على شكل متوازي أضلاعيوفر بديلاً رائعاً. على الرغم من أن سلسلة MTW مصممة خصيصاً لخبث الصلب، إلا أنها تتمتع بالمرونة الكافية لتلبية احتياجات المصانع التي تعالج أنواعاً متعددة من المواد.

مزايا بارزة:

• التشغيل المرن:قادر على التعامل مع أحجام المواد الخام تصل إلى 50 مم، مع إمكانية تعديل درجة نعومة المنتج النهائي بين 30 و325 شبكة.
• نظام نقل متقدم:تحقق ناقلة التروس المائلة الكاملة كفاءة نقل تصل إلى 98% بتصميم مدمج.
• مكونات مقاومة للتآكل:تصميم شفرة المجرفة المنحنية وهيكلها المقاوم للتآكل يقللان بشكل كبير من متطلبات الصيانة.

الفوائد البيئية والاقتصادية

1. استغلال النفايات والاقتصاد الدوري

طاحونة الأسطوانات العمودية لخبث الصلب ذات الدوران الخارجي تتيح الاستخدام الكامل لخبث الصلب، حيث تحول ما كان يعتبر منذ فترة طويلة نفايات إلى منتجات ذات قيمة. وهذا يساهم بشكل كبير في نموذج الاقتصاد الدائري في صناعة الصلب، ويقلل من الحاجة إلى مواقع دفن النفايات والآثار البيئية المرتبطة بها.

2. كفاءة استخدام الطاقة وتقليل الانبعاثات الكربونية

مع استهلاك للطاقة أقل بنسبة 30-40٪ مقارنة بالأنظمة التقليدية، تساهم هذه المطاحن بشكل كبير في تقليل البصمة الكربونية الناجمة عن معالجة رماد الصلب. بالنسبة لمصنع نموذجي يعالج 500,000 طن من رماد الصلب سنويًا، يعني ذلك توفيرًا في الكهرباء يقدر بحوالي 8,000 إلى 10,000 ميغاواط ساعة سنويًا.

3. تحسين استغلال المساحة

تتطلب التصميمات المدمجة لطواحين الأسطوانات العمودية مساحة أقل بكثير مقارنة بأنظمة طواحين الكرات المماثلة. كما يعمل تصميم الدوران الخارجي على تحسين تنظيم المكان باستخدام دمج عدة وظائف في وحدة واحدة، مما يقلل من المساحة الإجمالية بنسبة تصل إلى 50% مقارنة بأنظمة الطحن التقليدية.

الاعتبارات التشغيلية وأفضل الممارسات

1. تحضير المواد

التحضير السليم لخبث الصلب أمر بالغ الأهمية من أجل أداء المطحنة بشكل مثالي. يجب سحق المادة مسبقًا إلى الحجم الموصى به، ويجب استخدام الفصل المغناطيسي لإزالة محتوى الحديد المعدني، والذي يجب أن يكون أقل من 1% لتقليل الاحتكاك في مكونات الطحن.

2. التحكم في الرطوبة

بينما تتضمن المطحنة قدرة على التجفيف، فإن الحفاظ على رطوبة المواد الخام أقل من 15% يضمن التشغيل المستقر ويعظم الإنتاجية. في حالة محتوى رطوبي أعلى، قد تكون هناك حاجة إلى أنظمة تجفيف مسبقة للحفاظ على الكفاءة.

3. تخطيط الصيانة

على الرغم من أن المعدات مصممة لفترات خدمة طويلة، إلا أن برنامج الصيانة الاستباقية ضروري لتعظيم عمر المعدات. يجب إجراء فحوصات دورية للأجزاء المتآكلة وأنظمة التزييت وأجهزة التصنيف وفقًا لتوصيات الشركة المصنعة.

التطورات والاتجاهات المستقبلية

تستمر تقنيات معالجة خبث الفولاذ في التطور، وهناك العديد من التطورات المبشرة قيد الظهور:

• الرقمنة ودمج إنترنت الأشياء (Internet of Things):أجهزة استشعار متقدمة وتحليل البيانات يمكنها تحقيق الصيانة التنبؤية وتحسين أداء الأنظمة بشكل فعال.
• أنظمة الطاقة الهجينة:التكامل مع مصادر الطاقة المتجددة لتقليل البصمة الكربونية بشكل أكبر.
• علوم المواد المتقدمة:تطوير مواد أكثر مقاومة للتآكل من أجل زيادة عمر المكونات.
• التكامل بين العمليات:تكامل أفضل مع عمليات إنتاج الصلب لتحسين الكفاءة واستغلال الموارد.

الخلاصة

تمثل آلة طحن الرول العمودي لخبث الصلب ذات الدوران الخارجي تقدمًا كبيرًا في تكنولوجيا معالجة المعادن، حيث توفر كفاءة وموثوقية وأداء بيئي غير مسبوقين. من خلال تحويل خبث الصلب من نفايات صناعية إلى مورد قيم، تساهم هذه التكنولوجيا في التنمية المستدامة داخل صناعة الصلب، وفي الوقت نفسه توفر فوائد اقتصادية من خلال تقليل تكاليف التشغيل وزيادة مصادر الدخل.

مع التحسينات المستمرة في التصميم والمواد وأنظمة التحكم، من المتوقع أن تصبح هذه الآلات أكثر كفاءة ومرونة، مما يزيد بشكل أكبر من قيمتها بالنسبة لمنتجي الصلب حول العالم. يجعل الجمع بين التميز التقني والفوائد البيئية من آلة الطحن بالأسطوانات العمودية الخيار المفضل لعمليات معالجة رماد الصلب الحديثة.