الف پلت ساز دیسکی - همچنین به عنوان a پلت ساز تابه یا دیسک گرانولاتور - یک تشت دایره ای دوار و شیبدار است که پودر ریز یا مواد مرطوب را از طریق ترکیبی از نیروی گریز از مرکز، گرانش و افزودن ماده چسبنده مایع به گلوله های یکنواخت و کروی تبدیل می کند. این یکی از پرکاربردترین دستگاه های بزرگ کننده اندازه در تولید کود، فرآوری سنگ آهن، معدن، و صنایع شیمیایی در سراسر جهان است.

این راهنما دقیقا توضیح می دهد که چگونه یک پلت ساز دیسکی اجزای کلیدی آن چیست، انواع مختلف چگونه با هم مقایسه می شوند، کدام صنایع به آن متکی هستند و چه پارامترهایی در هنگام انتخاب یا بهره برداری از آن اهمیت دارند.

پلت ساز دیسک چگونه کار می کند؟

الف disc pelletizer works by feeding fine, moistened powder onto a rotating inclined pan where particle collision, rolling, and liquid bridging cause the material to progressively grow into dense, round pellets that self-classify by size and discharge over the rim automatically.

مکانیسم گلوله سازی در چهار مرحله متوالی آشکار می شود:

1. هسته زایی: ذرات ریز خوراک با چسب مایع (آب، محلول یا دوغاب پاشیده شده توسط نازل های بالای تشت) تماس می گیرند. کشش سطحی باعث می‌شود که خوشه‌های کوچکی از ذرات هسته‌های اولیه بذر را به‌طور معمول به قطر 0.5 تا 2 میلی‌متر تشکیل دهند.
2. ادغام و رشد: حرکت چرخشی تابه باعث می شود که هسته های دانه به طور مکرر در بستر پودر بچرخند. هر پاس ذرات ریز اضافی را جمع آوری می کند و پلت را لایه به لایه رشد می دهد. این فرآیند مشابه چرخاندن یک گلوله برفی است - هر چرخش جرم اضافه می کند.
3. متراکم شدن: الفs pellets grow larger and travel up the pan wall under centrifugal force, internal voids are compressed by the rolling action. Pellet density increases from approximately 55-65٪ از چگالی نظری در طول رشد اولیه به 70-85٪ در گلوله های بالغ نزدیک تخلیه.
4. خود طبقه بندی و تخلیه: گلوله‌های بزرگ‌تر و سنگین‌تر به لبه بیرونی تابه مهاجرت می‌کنند و به طور مداوم روی لبه تخلیه می‌شوند. ذرات کوچکتر و سبکتر برای رشد بیشتر در مرکز تابه باقی می مانند. این طبقه بندی داخلی یکی از مزایای کلیدی است پلت ساز تابه طراحی بر روی جایگزین های مبتنی بر درام - برای جدا کردن محصول بزرگ و کم اندازه در طول کار به غربالگری خارجی نیاز نیست.

نتیجه یک فرآیند مداوم و خودتنظیمی است که گلوله هایی با اندازه قابل توجهی سازگار تولید می کند. به خوبی تنظیم شده است دیسک گرانولاتور می تواند به الف دست یابد توزیع اندازه هدف ± 1-2 میلی متر در اطراف قطر مورد نظر با بازده بالاتر از 85٪ محصول بر اساس مشخصات.

اجزای اصلی یک پلت ساز دیسکی

هر گندله ساز دیسکی دارای شش جزء اصلی است که طراحی و تنظیم آنها مستقیماً کیفیت، توان عملیاتی و پایداری گلوله را تعیین می کند.

1. پان (دیسک)

تشت دایره ای جزء تعیین کننده است. از فولاد کربنی یا ورق فولادی منگنزی مقاوم در برابر سایش با قطرهای مختلف ساخته شده است 0.5 متر (مقیاس آزمایشگاهی) تا 7.5 متر (خطوط سنگ آهن صنعتی) . داخل تشت معمولاً با صفحات سایش قابل تعویض پوشانده شده است یا با دنده های لبه برجسته برای جلوگیری از لغزش سطح صاف بستر مواد نصب شده است. عمق تشت (ارتفاع دیواره جانبی بالای کف تشت) یک پارامتر طراحی حیاتی است - تابه های کم عمق گلوله های کوچکتری با زمان ماند کمتر تولید می کنند. تشت های عمیق تر به گلوله های بزرگتر و چرخه های رشد طولانی تر اجازه می دهند.

2. سیستم درایو

تابه توسط یک موتور الکتریکی با سرعت متغیر از طریق گیربکس و آرایش چرخ دنده پینیون به حرکت در می آید. سرعت چرخش پان - که به صورت درصدی از سرعت بحرانی بیان می شود - تاثیرگذارترین متغیر عملیاتی است. بیشتر پلت ساز دیسکیs در 50 تا 70 درصد سرعت بحرانی (سرعتی که در آن نیروی گریز از مرکز مواد را به دیواره تشت می چسباند). محدوده سرعت عملیات معمولی از 5 تا 20 دور در دقیقه بسته به قطر تشت - تابه های بزرگتر در RPM مطلق آهسته تر می چرخند اما با سرعت های محیطی معادل.

3. مکانیسم شیب

تابه روی یک محور کج نصب شده است که معمولاً بین آن قابل تنظیم است 40 درجه و 60 درجه از افقی . زاویه شیب زمان ماند و مسیر نورد گلوله های در حال رشد را در سطح تشت کنترل می کند. زوایای تندتر زمان ماند را کاهش می دهد و گلوله های کوچکتری تولید می کند. زوایای کم عمق، زمان ماند را افزایش می دهد و باعث رشد گلوله های بزرگتر می شود. توانایی تنظیم شیب بدون توقف دستگاه یک مزیت عملیاتی قابل توجه مدرن است پلت ساز تابه طرح ها

4. سیستم اسپری بایندر مایع

یک یا چند نازل اسپری که در بالای ظرف قرار گرفته اند، چسب مایع را با سرعت جریان کنترل شده ارائه می دهند. نوع بایندر و نرخ افزودن به مواد خاص بستگی دارد: معمولاً از گندله سازی سنگ آهن استفاده می شود خاک رس بنتونیت (0.5-1.0٪ وزنی) با آب؛ دانه بندی کود از محلول های مغذی غلیظ استفاده می کند. کاربردهای دارویی و غذایی از محلول های پلیمری آبی استفاده می کنند. پوشش اسپری یکنواخت در سراسر ناحیه فعال بستر ضروری است - مرطوب شدن ناهموار توزیع اندازه گلوله دووجهی را ایجاد می کند و عملکرد را کاهش می دهد.

5. سیستم اسکراپر

خراش های ثابت یا قابل تنظیم که در داخل تشت نصب شده اند از تجمع مواد روی کف و دیواره تابه جلوگیری می کنند. در مواد چسبنده یا ریز، انباشته شدن تابه می تواند به سرعت حجم موثر تشت را کاهش دهد، هندسه بستر مواد را تغییر دهد و مکانیسم خود طبقه بندی را مختل کند. اسکراپرها معمولاً از فولاد سخت شده یا پلی یورتان ساخته می شوند و نیاز به بازرسی و تعویض دوره ای دارند - تعمیر و نگهداری اسکراپر یکی از کارهای خدماتی با بالاترین فرکانس است. دیسک گرانولاتور .

6. سیستم خوراک

مواد خوراک توسط یک نوار نقاله پیچ، نوار نقاله یا فیدر ارتعاشی با یک نرخ ثابت و کنترل شده به مرکز تشت تحویل داده می شود. پایداری نرخ خوراک مستقیماً بر ثبات اندازه گلوله تأثیر می‌گذارد - افزایش نرخ خوراک باعث ایجاد تغییرات ناگهانی در عمق بستر و توزیع رطوبت می‌شود که محصولی خارج از مشخصات ایجاد می‌کند. فیدرهای وزن سنجی (کاهش وزن) در کاربردهای دقیقی استفاده می شود که نرخ تغذیه باید در محدوده 1% ± از نقطه تنظیم کنترل شود.

انواع پلت ساز دیسکی

گندله سازهای دیسکی به طور گسترده بر اساس اندازه تشت، پیکربندی درایو، و اینکه آیا آنها برای عملیات دسته ای یا پیوسته طراحی شده اند طبقه بندی می شوند - با واحدهای صنعتی با سرعت متغیر و پیوسته که بر اکثر کاربردهای تجاری غالب هستند.

پلت سازهای دیسکی در مقیاس آزمایشگاهی / پایلوت (قطر 0.5-1.2 متر)

برای توسعه فرمولاسیون، بهینه سازی بایندر و تعیین پارامترهای فرآیند قبل از افزایش مقیاس استفاده می شود. قطر تشت 0.5-1.2 متر، توان عملیاتی 5-200 کیلوگرم در ساعت . نتایج حاصل از گندله سازهای تشت در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از قوانین تشابه هندسی تعیین شده برای واحدهای صنعتی مقیاس پذیر است، اگرچه نرخ افزودن مایع، زاویه شیب و سرعت چرخش نیاز به بهینه سازی مجدد در هر مرحله مقیاس دارد.

گندله سازهای دیسکی صنعتی (قطر 1.5-7.5 متر)

اسب های کار صنایع کود و سنگ آهن. یک مجرد گندله ساز دیسکی با قطر 7.5 متر در کارخانه گندله سازی سنگ آهن می تواند فرآوری شود 150-200 تن در ساعت کنسانتره سنگ آهن، گلوله‌های سبز رنگ به قطر 8 تا 16 میلی‌متر برای سخت شدن (سخت شدن) بعدی در یک رنده مسافرتی یا کوره دوار تولید می‌کند. چندین تشتک با قطر بزرگ به موازات هم نصب می‌شوند تا با هدف تولید 1 تا 5 میلیون تن در سال مطابقت داشته باشند.

گلوله های تابه ای تخصصی برای کود و مواد شیمیایی

درجه کود پلت ساز تابهs برای مقاومت در برابر خوردگی (فولاد ضد زنگ یا تابه های با روکش اپوکسی) و سازگاری با مواد خام نیتروژن، فسفات و پتاسیم طراحی شده اند. توان عملیاتی معمولاً از 1 تا 30 تن در ساعت در واحد برای خطوط کود مرکب NPK در بخش‌های شیمیایی و دارویی، گرانول‌کننده‌های دیسکی کاملاً محصور با سیستم‌های استخراج گرد و غبار و بازیابی حلال برای مهار مواد خطرناک یا با ارزش بالا استفاده می‌شوند.

دیسک گلوله ساز در مقابل درام گلوله ساز در مقابل پرس غلتکی: کدام روش دانه بندی بهتر است؟

گندله ساز دیسکی، گندله ساز درام دوار و دانه بندی پرس غلتکی سه فناوری غالب دانه بندی صنعتی هستند که هر کدام با اصول عملیاتی، ویژگی های محصول و محدوده کاربرد ایده آل متفاوت هستند.

جدول 1: مقایسه کنار هم گندله ساز دیسکی، گندله ساز درام دوار و دانه بندی پرس غلتکی در هشت پارامتر کلیدی عملکرد و عملیاتی.

پلت سازهای دیسکی کجا استفاده می شوند؟ کاربردهای کلیدی صنعت

گندله سازهای دیسکی در هر جایی که مواد خام ریز، گرد و غباری یا پودری باید به گلوله های کروی با جریان آزاد با اندازه یکنواخت برای پردازش پایین دست، حمل و نقل یا کاربرد نهایی تبدیل شوند، مستقر می شوند.

گندله سازی سنگ آهن

گندله سازی سنگ آهن بزرگترین کاربرد واحد است پلت ساز دیسکیs در سطح جهانی کنسانتره سنگ آهن - آسیاب شده تا 80 درصد با عبور از 45 میکرومتر - برای شارژ مستقیم به کوره بلند یا راکتور احیای مستقیم بدون ایجاد افت فشار بیش از حد و اختلال در جریان گاز بسیار خوب است. را پلت ساز تابه این کنسانتره را به گلوله های سبز 8-16 میلی متری که سپس با پخت در دمای 1250-1350 درجه سانتیگراد در توری سیار یا کوره دوار سخت می شوند. تولید جهانی گندله سنگ آهن از حد فراتر رفت 500 میلیون تن در سال 2023 اکثریت قریب به اتفاق بر روی پلت سازهای دیسکی با قطر بزرگ تولید می شوند.

تولید کود

کودهای ترکیبی NPK (نیتروژن-فسفر-پتاسیم) با دانه بندی مخلوطی از مواد خام پودری - اوره، سولفات آمونیوم، سوپر فسفات منفرد، کلرید پتاسیم - بر روی دیسک گرانولاتور . حاصله گرانول های کروی 2-5 میلی متری جریان آزاد، بدون گرد و غبار هستند و به طور یکنواخت از طریق پخش کننده های مکانیکی اعمال می شوند. گندله سازهای دیسکی در خطوط کود که گریدهای تخصصی را در دسته های کوچکتر تولید می کنند، به دانه بندی درام ترجیح داده می شوند، زیرا تغییر محصول فقط به شستشوی تابه به جای تمیز کردن کامل درام نیاز دارد.

معدن و فرآوری مواد معدنی

کنسانتره مس، ریز معدن منگنز، کرومیت و بوکسیت همگی با استفاده از گلوله‌سازی می‌شوند. پلت ساز تابهs برای فعال کردن شسته شدن پشته، ذوب یا تف جوشی با نفوذپذیری بستر قابل قبول. در عملیات شسته شدن پشته، اندازه گلوله یکنواخت حیاتی است: ریزدانه های کوچک باعث تراکم و کاهش نفوذ اسید می شوند. گلوله های بزرگ باعث ایجاد کانال می شوند. یک کارکرد خوب دیسک گرانولاتور توزیع اندازه فشرده را حفظ می کند که عملکرد پد شستشو و نرخ بازیابی فلز را بهینه می کند.

تصفیه زباله و کاربردهای زیست محیطی

گرد و غبار زباله های صنعتی - گرد و غبار کوره قوس الکتریکی (EالفF)، لجن کوره بلند، خاکستر بادی و گرد و غبار کوره آهک - برای دفع ایمن یا بازیافت به صورت گلوله ای تبدیل می شوند. گلوله سازی گرد و غبار EAF یک کاربرد قابل توجه است: گرد و غبار غنی از روی و آهن با چسب سیمان مخلوط می شود و بر روی یک پلت می شود. پلت ساز دیسکی برای تولید یک محصول پایدار، قابل قبول برای دفن زباله یا قابل بازیافت متالورژی. گندله سازی با جامدات زیست جامد (لجن فاضلاب) برای استفاده به عنوان اصلاح خاک یک کاربرد رو به رشد است. دیسک گرانولاتورs برای طراحی باز و به راحتی تمیز شده آنها انتخاب شده است.

سیمان، آهک و مصالح ساختمانی

گندله سازی کنجاله خام در فرآیند سیمان کوره ای لپول از قطر بزرگ استفاده می کند پلت ساز تابهs برای تولید گلوله‌های سبز که به پیش گرم کن رنده‌ای در حال حرکت تغذیه می‌شوند. تولید سنگدانه های سبک - تبدیل خاکستر بادی یا خاک رس منبسط شده به گلوله های دانه بندی شده - همچنین برای دستیابی به وزن مخصوص و توزیع اندازه مورد نیاز توسط قوانین ساختمانی، بر گندله سازی دیسکی تکیه دارد.

پارامترهای عملیاتی حیاتی یک دیسک پلت ساز

پنج پارامتر عملیاتی - سرعت تشت، زاویه شیب، میزان رطوبت، نرخ تغذیه و نوع چسب - برای تعیین اندازه، استحکام و بازده گلوله در یک پلت‌ساز دیسکی با هم تعامل دارند.

جدول 2: پارامترهای عملیاتی کلیدی یک گندله ساز دیسکی، محدوده معمولی آنها و اثر جهتی افزایش یا کاهش هر متغیر بر کیفیت محصول پلت.

الفdvantages and Limitations of Disc Pelletizers

طراحی تابه باز و مکانیزم خود طبقه‌بندی پلت‌ساز دیسکی مزایای منحصر به فردی را در کیفیت گلوله و دید فرآیند به آن می‌دهد، در حالی که حساسیت آن به تغییرپذیری خوراک و رطوبت چالش اصلی عملیاتی آن است.

الفdvantages

• ترشحات خود طبقه بندی: جداسازی اندازه داخلی نیاز به یک مدار غربالگری جداگانه برای حذف ریزه‌ها در حین کار را از بین می‌برد و هزینه سرمایه و ردپایی را در مقایسه با سیستم‌های مبتنی بر درام کاهش می‌دهد.
• کروییت گلوله برتر: عمل نورد در یک تشت باز، گلوله های گرد یکنواخت تری نسبت به گندله سازهای درام تولید می کند، که برای نفوذپذیری بار کوره بلند و عملکرد راکتور کاهش مستقیم بسیار مهم است.
• قابلیت مشاهده فرآیند در زمان واقعی: اپراتورها می توانند به صورت بصری بستر گلوله را در همه زمان ها مشاهده کنند - نظارت بر توزیع اندازه، رطوبت و رنگ محصول - و تنظیمات فوری را انجام دهند. گندله سازهای درام محصور شده اند و هیچ بازخورد بصری ارائه نمی دهند.
• تغییر سریع محصول: تغییر درجه یا فرمولاسیون فقط به تمیز کردن تشت و تنظیم مجدد پارامتر نیاز دارد. یک تغییر معمولی روی کود دیسک گرانولاتور می گیرد 30-90 دقیقه ، در مقابل چندین ساعت برای پلت ساز درام که نیاز به شستشوی کامل داخلی دارد.
• افزایش مقیاس انعطاف پذیر: عملکرد گندله ساز دیسک به طور قابل پیش بینی با قطر تشت مطابق با قوانین تشابه هندسی تثبیت شده مقیاس می شود و امکان افزایش مقیاس پایلوت تا تولید قابل اعتماد را با شگفتی های کمتر نسبت به سیستم های درام فراهم می کند.

محدودیت ها

• حساسیت به تنوع خوراک: الف پلت ساز تابه نسبت به گندله ساز درام به نوسانات رطوبت خوراک، اندازه ذرات و مواد شیمیایی حساس تر است. حتی یک نوسان 1-2٪ در رطوبت خوراک می تواند توزیع اندازه گلوله را به طور قابل توجهی تغییر دهد و نیاز به پاسخ فوری اپراتور دارد.
• طراحی باز باعث تولید گرد و غبار می شود: تابه باز یک محیط کاری گرد و غبار در اطراف دستگاه ایجاد می کند. هودها و محفظه های استخراج گرد و غبار هزینه سرمایه ای را اضافه می کنند و برای مواد سمی، سرطان زا یا مواد منفجره اجباری هستند.
• حداکثر توان کمتر در هر واحد: بزرگترین پلت سازهای دیسکی تقریباً 200 تن در ساعت در هر واحد درپوش دارند. گندله سازهای درام بزرگ می توانند در یک واحد به 500 تن در ساعت برسند، که آنها را برای کاربردهای کالایی با حجم بسیار بالا که در آن چندین تابه بزرگ مورد نیاز است، ترجیح می دهند.
• سایش و نگهداری اسکراپر: خراش های تابه در مواد ساینده (سنگ آهن، سیلیس، ماسه های معدنی سنگین) به سرعت فرسوده می شوند و هر بار نیاز به تعویض دارند. 2-8 هفته بسته به سایندگی مواد. این یک هزینه تعمیر و نگهداری مکرر است که باید در محاسبات کل هزینه مالکیت لحاظ شود.

سوالات متداول در مورد دیسک پلت ساز

نتیجه گیری: آیا پلت ساز دیسکی راه حل مناسب دانه بندی است؟

را پلت ساز دیسکی - چه نامیده شود پلت ساز تابه یا دیسک گرانولاتور - یکی از قابل اطمینان ترین و پرکاربردترین فناوری های دانه بندی در صنایع سنگین و تولید فرآیند است. ترکیبی از تخلیه خود طبقه‌بندی‌شونده، کروییت عالی گلوله‌ها، قابلیت رویت فرآیند در زمان واقعی و طراحی مقیاس‌پذیر، آن را به گزینه مطلوب برای گلوله‌سازی سنگ آهن، تولید کود NPK، فرآوری مواد معدنی و کاربردهای تصفیه زباله در سراسر جهان تبدیل می‌کند.

انتخاب بین الف پلت ساز دیسکی یک گندله ساز درام دوار یا پرس غلتکی نیاز به درک روشنی از اندازه گلوله هدف، توان عملیاتی مورد نیاز، ویژگی های مواد خوراک و الزامات فرآیند پایین دستی شما دارد. برای کاربردهایی که نیاز به توزیع اندازه فشرده، کروییت بالا و انعطاف پذیری برای تغییر سریع محصولات دارند، دیسک گرانولاتور به طور مداوم بهترین تعادل کیفیت گلوله، سادگی عملیاتی و کل هزینه مالکیت را ارائه می دهد.