انواع دستگاه آسیاب و نحوه ی کارکرد آن ها

دستگاه آسیاب چیست ؟

دستگاه آسیاب یک واحد عملیاتی است که برای شکستن مواد جامد به قطعات کوچک تر به کار میرود. انواع بسیاری از آسیاب و انواع مختلفی از مواد فرآوری شده آنها وجود دارد. از لحاظ تاریخی آسیاب ها با دست، حیوان، باد و یا آب کار میکردند. امروز آسیاب ها با برق نیز کار می‌کنند .خرد کردن مواد جامد با حضور نیروهای مکانیکی رخ میدهد که با غلبه بر نیروهای پیوند داخلی، ساختار ماده را شکاف میدهند. پس از خرد کردن، حالت جامد تغییر میکند : اندازه دانه، توزیع اندازه دانه و شکل دانه.

در مهندسی، خرد کردن ممکن است برای اهداف زیر به کار رود :

افزایش سطح یک جامد

تولید یک جامد با اندازه دانه مورد نظر

معلق کردن مواد در هم

در فرآوری مواد، آسیاب ماشینی ایست که برای کاهش اندازه ذرات ریز از نیروهای فرسایشی و فشاری در سطح اندازه دانه استفاده میکند. به طور کلی، فرآیند های آسیاب نیاز به مقدار نسبتا زیادی از انرزی دارند.

آسیاب ساچمه ای :

یک نوع متداول از دستگاه های آسیاب، آسیاب ساچمه ای است که در آن یک سیلندر چرخشی افقی یا با شیب کم از ساچمه هایی نیمه پر میشود که معمولا از جنس سبگ یا فلز هستند و مواد را به وسیله اصطکاک و ضربه اندازه مورد نیاز ریز میکند. آسیاب های ساچمه ای به طور معمول در حد 30 درصد از ساچمه پر میشوند. مشخصه آسیاب های ساچمه ای قطر کوچک تر و طول نسبتا بلندتر است و طول آنها اغلب 5/1 تا 5/2 برابر قطر آنها است.

خوراک از یک انتهای سیلندر وارد و از انتهای دیگر تخلیه میشود. آسیاب های ساچمه ای معمولا در تولید سیمان پورتلند و آسیاب ریزتر در مراحل فرآوری سنگ معدنی مورد استفاده قرار میگیرند. آسیاب صنعتی میتواند دارای قطر 5/8 متر با یک موتور 22 مگاوایتی باشند و تقریبا 0011/0 درصد از برق کل جهان را مصرف میکنند. با این حال، از نسخه های کوچک آسیاب های ساچمه ای میتوان در آزمایشگاه های اطمینان از کیفیت برای آسیاب کردن مواد نمونه استفاده کرد.

آسیاب میله ای :

آسیاب تولید خودکار :

آسیاب های تولید خودکار به این دلیل به این نام خوانده میشوند که سنگ معدن را به وسیله خودش خرد میکنند : یک استوانه دوار قطعه های بزرگ سنگ معدن را در یک حرکت آبشاری قرار میدهد که باعث شکستگی سنگ ها در اثر ضربه و آسیاب فشاری ذرات ریزتر میشود. کارکرد آن شبیه به یک آسیاب SAG است که در پایین توضیح داده میشود ولی از ساچمه های فولادی در آسیاب استفاده نمی‌کند.

آسیاب SAG :

SAG مخفف آسیاب نیمه اتوژن است. آسیاب های SAG در اصل آسیاب های اتوژن هستند اما همانند یک آسیاب ساچمه ای برای کمک به آسیاب از ساچمه بهره میبرند. آسیاب SAG به طور کلی به عنوان یک راه آسیاب اولیه استفاده میشود. آسیاب های SAG به اندازه 8 تا 12 درصد از ساچمه استفاده میکنند. بزرگترین آسیاب SAG دارای قطر 42 متر و با موتور باتوان 28 مگاوات در حال کار است.

ساییدگی بین ساچمه های آسیاب و ذرات سنگ معدن باعث آسیاب ذرات ریزتر میشوند. آسیاب های SAG نسبت به آسیاب های ساچمه ای به وسیله قطر بزرگ و طول کوتاه خود شناخته میشوند. داخل آسیاب یا صفحات لیفت برای بلند کردن مواد داخل آسیاب تجهیز شده است که ذرات را به داخل شارژ سنگ معدن بازمیگرداند. آسیاب های SAG در درجه اول در معادن طلا، مس و پلاتین به کار می‌روند و در صنایع سرب، روی، نقره، آلومینیوم و نیکل نیز کاربرد دارند.

آسیاب ریگی :

یک استوانه دوار باعث اصطکاک و ساییدگی بین سنگ ریزه ها و ذرات سنگ معدن میشود. آسیاب ریگی در جایی استفاده میشود که در آن باید از آودگی محصول توسط ساچمه های فولادی اجتناب شود. معمولا از کوارتز یا سیلیس استفاده میشود زیرا تهیه‌ آنها ارزان است.

غلتک های آسیابی فشار بالا :

غلتک های آسیابی فشار بالا یا HPGR یا پرس غلتکی از دو غلتک با ابعاد مشابه تشکیل شده اند که در برابر یک دیگر با سرعت محیطی برابر میچرخند. تغذیه خاص مواد فله از طرق یک قیف منجر به ایجاد یک بستر مواد بین دو غلتک میشود. بیرینگ های یک غلتک میتوانند به صورت خطی حرکت کنند و در برابر بستر مواد توسط فنر یا سیلندرهای هیدرولیک فشرده میشوند و فشار در بستر مواد بیش از 50 مگاپاسکال میرسد. فشار شدی باعث میشود که ذرات داخل بستر فشرده و مواد به ذرات ریزتر خرد شوند و همچنین باعث ریز شکست در سطح اندازه دانه میشود. در مقایسه با آسیاب های ساچمه ای، HPGR در حال دستیابی به مصرف مخصوص انرژی 30 تا 50 درصد پایین تر هستند، هرچند از آن جایی که یک تکنولوژی جدیدتر هستند از آسیاب های ساچمه ای کم تر متداول هستند.

آسیاب VSI :

آسیاب ضربه ای شفاف عمودی یا آسیاب VSI نوعی آسیاب ریز است که از برخورد آزاد ذرات سنگ یا سنگ معدن با یک صفحه سانده استفاده میکند. سرعت بالای حرکت ذرات به وسیله یک شتاب دوار به دست می‌آید.

آسیاب برجی :

آسیاب های برجی یا عمودی یا آسیاب های هم زده یا آسیاب های سنگ زنی مجدد یک وسیله کار آمد تر برای ریز کردن مواد به اندازه ذرات کوچک تر هستند و می‌توانهند در یک فرآیند سنگ زنی پس از آسیاب ساچمه ای استفاده شود. همانند آسیاب ساچمه ای، اغلب ساچمه های فولادی یا سنگ ریزه هایی به آسیاب هخم زن اضافه میشوند تا به ریز کردن کمک سنگ معدن کمک کنند و البته این آسیاب دارای یک پیچ بزرگ است که به صورت عمودی برای بلند کردن و خرد کردن مواد نصب شده است. در آسیاب های برجی، هیچ عمل آبشاری مانند آسیاب های استاندارد وجود ندارد. مزایای متعددی برای آسیاب برجی وجود دارد : سر و صدای کم، استفاده بهینه از انرذژی و هزینه های عملیاتی پایین.

انواع دیگر آسیاب :

آسیاب بادی : با توان باد

آسیاب آبی : با توان آبی

آسیاب اسب کش : با توان حیوانات

آسیاب کشتی : شناور در کنار رودخانه یا پل

آراسترا : یک آسیاب ساده برای ریز کردن یا ساییدن سنگ معدن طلا و نقره

آسیاب غلتکی : وسیله ای برای ریز کردن و ساییدن دانه ها و دیگر مواد خام با استفاده از استوانه ها

آسیالب استامپی : یک دستگاه تخصصی برای کاهش سنگ معدن به پودر برای فرآوری بیشتر و یا برای شکستن مواد دیگر