Badania mikronizacji węgla kamiennego w młynie elektromagnetycznym

http://www.ppik.pl/sites/default/files/art4.pdf

W pracy przedstawiono wyniki prób mokrego mielenia węgla kamiennego w młynie elektromagnetycznym. Mielenie węgla realizowano w systemie periodycznym, przy różnych uziarnieniach początkowych surowca, różnych koncentracjach węgla w nadawie oraz różnych czasach mielenia. Na podstawie analizy regresji wielokrotnej otrzymanych danych stwierdzono, iż efektywność procesu mielenia węgla w młynie elektromagnetycznym zależna jest od czasu przebywania cząstek w przestrzeni roboczej młyna oraz udziału fazy stałej w surowcu do procesu. 

Mielenie jest kluczową operacją jednostkową w wielu procesach przemysłowych. W świetle obecnych trendów ukierunkowanych na poprawę ekonomicznej i ekologicznej efektywności przemysłu, poszukuje się również nowych, efektywnych metod rozdrabniania węgla. Opierając się na doniesieniach literaturowych [1,2] można stwierdzić, iż jedną z metod poprawy efektywności rozdrabniania surowców - zwłaszcza głębokiego mielenia węgli – może być wykorzystanie młynów elektromagnetycznych. Kruszenie materiału mielonego w młynach elektromagnetycznych na drobniejsze kawałki do ultra-drobnych włącznie jest efektem różnego rodzaju zderzeń wywołanych poruszającymi się w przestrzeni roboczej młyna mielnikami - prętami ferromagnetycznymi, których rotacja wywołana jest działaniem wirowego pola elektromagnetycznego. W młynie elektromagnetycznym możliwe są zderzenia pomiędzy mielnikami a kawałkami materiału mielonego, mielnikami a ścianą komory roboczej oraz pomiędzy kawałkami mielonego materiału – przykładowe schematy występujących zderzeń 

Poza różnorodnością i ilością zderzeń, na intensyfikację procesu mielenia w tego typu młynie ma wpływ także występowanie i oddziaływanie na mieliwo pól: elektrycznego, magnetycznego, akustycznego i cieplnego, kawitacji, wysokich ciśnień i tarcia. Skuteczność procesu mielenia jest zależna od właściwego doboru parametrów zarówno wzbudnika, jak i komory roboczej. Mikronizacja węgla przy użyciu młyna elektromagnetycznego może skutecznie rozwiązać problemy występujące w dotychczas stosowanych metodach rozdrabniania z zastosowaniem konwencjonalnych młynów mechanicznych (duża energochłonność, szybkie zużycie elementów młyna). W niniejszej pracy przedstawiono wyniki prób mielenia węgla kamiennego na mokro w młynie elektromagnetycznym, przy czym czynnikami zmiennymi były: początkowe uziarnienie mieliwa, koncentracja zawiesiny węglowej poddanej mieleniu, czas mielenia i ilość mielników. Badania te wykonano w ICHPW we współpracy z Grupą Wolff sp. z o.o.

Przeprowadzone badania wskazują, że jednym z możliwych rozwiązań mikronizacji węgla jest wykorzystanie młynów elektromagnetycznych, wykorzystujących zjawisko intensywnego poruszania się mielników ferromagnetycznych w wirującym polu elektromagnetycznym. Na podstawie analizy regresji wielokrotnej otrzymanych danych stwierdzono, iż efektywność procesu mielenia węgla w młynie elektromagnetycznym zależna jest od czasu przebywania cząstek w przestrzeni roboczej młyna oraz udziału fazy stałej w surowcu (zawiesinie) kierowanej do procesu mielenia. Współczynniki korelacji modeli wynoszą odpowiednio R=0,73 dla uzyskanego stopnia rozdrobnienia (i) oraz R=0,88 dla średniej średnicy zastępczej (dk ). Dobór optymalnych parametrów procesu mielenia dla określonego surowca każdorazowo powinien uwzględniać wielkość, kształt i ilość mielników oraz czas przebywania mieliwa w strefie roboczej młyna.