عوامل و نکات طراحی که باعث ایجاد نوسانات در فرآیند کروی شدن ماسه سرامیکی می شود

Feb 13, 2024 پیام بگذارید

فرآیند کروی شدن ماسه سرامیکی در این فرآیند، شن و ماسه سرامیکی مرطوب تازه و بقایای غربال در گردش به طور یکنواخت مخلوط شده و به عنوان خوراک برای درام دوار استفاده می شود.

در انتهای تغذیه درام دوار، دو راه برای افزایش اندازه ذرات خوراک تازه وجود دارد: یکی پوشاندن ذرات بازیافتی موجود با پودر تازه، و دیگری تولید هسته‌های آگلومره جدید. اگر قرار است عملیات پایدار باشد، باید اطمینان حاصل شود که نرخ تولید توده های پایدار و هسته های جدید برابر با نرخ تولید توده هایی با اندازه ذرات مورد نیاز است. در واقع، دستیابی به تعادل دقیق دشوار است، زیرا حتی اگر میزان رطوبت و دبی ورودی مواد خام در طول فرآیند کروی شدن بدون تغییر باقی بماند، سرعت گردش مواد در فرآیند نیز تغییر خواهد کرد (تپشی). در عملیات صنعتی معمولی، زمان لازم برای گردش بین 8-12 دقیقه است و نرخ گردش مواد 150٪ تا 300٪ نرخ جریان خوراک، با دامنه نوسان 20٪ از مقدار متوسط ​​است.

 

sand proppants


با توجه به اینکه سیلندر چرخان عملکرد غربالگری خودکار مشابه صفحه شیبدار را ندارد، محدوده توزیع اندازه ذرات مواد تخلیه شده در خارج از سیلندر بسیار گسترده است. بنابراین، سیلندر دوار یک روش مدار بسته با یک دستگاه غربالگری را اتخاذ می کند تا مواد غربال شده را به ورودی سیلندر دوار به گردش درآورد (البته اگر مواد غربال شده وجود دارد، باید خرد شود). علاوه بر این، در طی فرآیند کروی کردن ذرات سرامیکی اصلی، اگر اندازه ذرات مورد نیاز در یک پاس افزایش یابد، طول سیلندر چرخان بزرگ خواهد بود. بنابراین لازم است مواد را چندین بار در سیلندر چرخان به گردش درآوریم. اگر عملیات دایره ای پذیرفته شود، به فضای بزرگتر و همان تجهیزات کمکی رایج مورد استفاده مانند دانه بندی صفحه شیبدار نیاز دارد. علاوه بر این، فرآیند کروی شدن خود دارای مشکلات کنترلی است.

کارتر و رایت نوسانات فرآیند کروی شدن ماسه سرامیکی را توصیف کردند. اگر نوسان بیش از حد در عملیات وجود داشته باشد، بیشتر به دلیل رطوبت کم است. نوسان در عملکرد باعث کاهش بازده گندله سازی، افزایش گردش مواد و موانع بیشتر در برابر سرعت رشد آگلومراها می شود، زیرا بیشتر مواد خام تازه برای درشت کردن اندازه ذرات مواد بازیافتی استفاده می شود. با توجه به کاهش سرعت رشد هسته ای، فرآیند کروی شدن به سمت تولید متناوب می رود، یعنی درشت شدن ذرات کروی در گردش در واقع از تشکیل هسته های آگلومرا تا زمانی که اندازه ذرات کروی در گردش به حد لازم برسد، جلوگیری می کند. هنگامی که بیشتر ذرات الزامات اندازه ذرات را برآورده می کنند و از سیستم کروی سازی خارج می شوند، هسته آگلومرا دوباره تشکیل می شود. کل فرآیند دوباره انجام خواهد شد.

مشاهده می شود که افزایش نرخ رشد هسته ای می تواند به طور قابل توجهی ثبات عملکرد سیستم را بهبود بخشد. پر کردن آب توسط اسپری در درام چرخان می تواند میزان گردش مواد را کاهش داده و نوسانات در فرآیند را کاهش دهد. با این حال، توده های تشکیل شده ممکن است استحکام کم و شکل نامنظم داشته باشند. بنابراین، زمانی که لازم است گردش مواد به طور قابل توجهی بزرگتر باشد، باید از نوسانات اجتناب شود و عملیات باید پایدار باشد، در غیر این صورت کیفیت محصول ممکن است مشکلاتی داشته باشد. راه های زیادی برای حفظ پایداری وجود دارد و مهمترین چیز این است که با توجه به نیازهای عملیاتی به دقت طراحی شود. از آنجایی که میزان رطوبت مواد خام، سرعت ورودی، سرعت درام دوار و تغییرات در سطح داخلی درام دوار همگی می توانند بر پایداری عملیات تأثیر بگذارند، طراحی دقیق ضروری است.

استفاده از تجهیزات چرخه ای چند سیستمی به کاهش پدیده نوسانات عملیاتی کمک می کند، جایی که ارزش بالای نوسانات تولید شده توسط یک سیستم می تواند ارزش کم نوسانات تولید شده توسط سیستم دیگر را جبران کند. برای حفظ عملکرد پایدار، یک فرآیند درام دوگانه نیز می تواند با کنترل مناسب شرایط عملیاتی اتخاذ شود. ابتدا هسته ای که با نسبت مطابقت دارد و توده ها را تشکیل می دهد در درام اول تولید می شود و سپس مواد خام بیشتری به درام دوم منتقل می شود. در این درام، دانه ها با استفاده از روش پوشش دهی به محصولاتی با اندازه ذرات واجد شرایط درشت می شوند.