مطحنة الكرات مقابل مطحنة SAG مقابل مطحنة AG: ما هو الفرق؟

يُعد الطحن من أهم العمليات في معالجة المعادن. سواء كنت تعمل على الذهب أو الحديد أو خامات النحاس أو مواد صناعية مثل الأسمنت والجبس، فإن اختيار مطحنة الطحن المناسبة يؤثر بشكل كبير على إنتاجيتك واستهلاكك للطاقة وأرباحك الإجمالية.

هناك أنواع مختلفة من المطاحن المستخدمة في الصناعة، وهي تختلف في كيفية تقليل حجم الجسيمات.

في هذا الدليل، سنستكشف ثلاثة أنواع رئيسية من مطاحن الطحن:

• مطحنة الكرات
• مطحنة AG (مطحنة ذاتية التولد)
• مطحنة SAG (مطحنة شبه ذاتية التولد)

التعاريف: ما هي مطحنة الكرات ومطحنة AG ومطحنة SAG؟

مطحنة الكرات

مطحنة الكرات هي أسطوانة دوارة أفقية تستخدم كرات فولاذية أو سيراميكية كوسيط طحن. تُرفع الكرات وتُسقط لسحق وطحن المواد داخل الأسطوانة. يمكن أن تكون مطاحن الكرات رطبة أو جافة، حسب إضافة الماء أثناء عملية الطحن.

مطحنة AG (مطحنة ذاتية التولد)

تُغني مطحنة AG (أو المطحنة ذاتية التولد) عن استخدام وسائط الطحن. فبدلاً من ذلك، يعمل الخام نفسه كعامل طحن. وتُعدّ هذه المطاحن الأنسب للخامات متوسطة الصلابة، حيث يُمكن للصخور أن تتكسر ذاتيًا بفعل الصدمات والتآكل.

مطحنة SAG (مطحنة شبه ذاتية التولد)

مطحنة SAG (اختصارًا لمطحنة الطحن شبه ذاتية التولد) هي هجين بين مطحنة الكرات ومطحنة AG. تستخدم كلًا من الخام ونسبة صغيرة من كرات الفولاذ المضافة لتحسين كفاءة الطحن. تُستخدم مطاحن SAG عادةً في عمليات التعدين واسعة النطاق للطحن الأولي.

الاستخدامات النموذجية لمطاحن الطحن

توفر مطاحن الكرات ومطاحن AG ومطاحن SAG كل منها مزايا فريدة وهي مناسبة لظروف العمل المحددة في معالجة المعادن الصناعية.

مطحنة الكرات

تُستخدم مطاحن الكرات عادةً في مراحل الطحن الثانوي، بعد الطحن المتوسط أو الناعم. وتُستخدم على نطاق واسع في دوائر الطحن الناعم وإعادة الطحن. كلما طالت مدة تشغيل الطاحونة، زادت نعومة المنتج النهائي.

• حجم التغذية: ≤25 مم
• حجم التفريغ: 200 شبكة

تتضمن التطبيقات النموذجية طحن المواد التالية:

• كلنكر الأسمنت، الخبث، الحجر الجيري، السيراميك، السيليكات
• المعادن غير المعدنية مثل التلك والكاولين والكوارتز
• الطحن الدقيق قبل تعويم الخامات المعدنية مثل خام الذهب وخام الحديد وخام النحاس وخام الرصاص والزنك

مطاحن كرات صغيرة ومطاحن كرات كبيرة للبيع اتصل بنا الآن

مطحنة إيه جي

مطاحن AG مناسبة لمعالجة:

• خامات متوسطة إلى صلبة ذات محتوى طين منخفض
• المواد التي تنتج بشكل طبيعي وسط طحن جيد، مثل خام الحديد والحجر الجيري
• حجم التغذية: حتى 300 ملم

المزايا: تُبسّط مطاحن AG عملية التكسير بشكل كبير، إذ تُلغي الحاجة إلى مراحل التكسير المتوسطة والناعمة. وهي مثالية للمخططات الانسيابية التي تُولي الأولوية لتبسيط العملية.

عندما تكون ظروف الخام مناسبة، توفر مطاحن AG كفاءة طاقة أفضل وتكاليف تشغيلية أقل من مطاحن الكرات أو مطاحن SAG.

مطاحن ذاتية التولد للبيع اتصل بنا الآن

مطحنة ساج

تعد مطاحن SAG هي معدات الطحن الأساسية في معظم عمليات التعدين واسعة النطاق الحديثة، وهي مناسبة بشكل خاص للخامات التي تحتوي على جزيئات يصعب طحنها، مثل الصخور الصلبة والحصى.

• حجم التغذية: حتى 300 ملم
• غالبًا ما يحل محل التكسير الثانوي وجزء من الطحن الخشن في مخططات التدفق التقليدية "التكسير ثلاثي المراحل + طحن الكرات"
• غالبًا ما يتم دمجها مع مطحنة كرات لتشكيل دائرة SAB (مطحنة كرات شبه ذاتية التولد)، وهي العملية السائدة لمعالجة خام الذهب - وهي مناسبة بشكل خاص لرواسب الذهب الأولية متوسطة إلى كبيرة الحجم التي تحتوي على صخور متوسطة إلى صلبة ومعادن كبريتيد (مثل خامات الذهب من النوع الوريدي والنوع الصخري المعدل)

مطاحن شبه ذاتية التولد للبيع اتصل بنا الآن

كيف تعمل هذه المطاحن؟

تعتمد كفاءة الطحن بشكل كبير على كيفية عمل كل نوع من أنواع المطاحن.

مبدأ عمل مطحنة الكرات

عند دوران الأسطوانة، تُرفع مادة الطحن على طول جانب الغلاف، ثم تُسقط على المادة في الأسفل. تتكرر هذه العملية باستمرار، مما يُولّد قوى تصادم وتآكل قوية تُقلّل من حجم الخام.

شاهد الفيديو: طحن مطحنة الكرات أثناء العمل

تدخل المادة بشكل مستمر من خلال نهاية التغذية ويتم سحقها تدريجيًا عن طريق الصدمات المتكررة وطحن الكرات الفولاذية.

يتم تفريغ الجسيمات التي تلبي متطلبات حجم الجسيمات من خلال لوحة الشبكة أو سد الفائض في نهاية التفريغ، وتستمر الجسيمات الخشنة في الطحن.

مبدأ عمل مطحنة AG

أثناء دوران الطاحونة، تُرفع الصخور الأكبر وتُسقط، مما يؤدي إلى سحق الجسيمات الأصغر تحتها. وفي الوقت نفسه، يُؤدي الاحتكاك والتصادم بين شظايا الخام إلى مزيد من تفتيت المادة.

شاهد الفيديو: مطحنة AG تعمل باستخدام خام الطحن الذاتي

يُغذّى الخام - وهو غالبًا مزيج من الجسيمات الخشنة والناعمة - مباشرةً في الأسطوانة. تساعد بطانات الرفع داخل الطاحونة على رفع وإسقاط القطع الأكبر حجمًا لعملية الطحن. تُفرّغ الجسيمات الدقيقة من خلال المخرج، بينما تبقى المواد كبيرة الحجم في الطاحونة لمواصلة المعالجة.

مبدأ عمل مطحنة SAG

تستخدم مطحنة SAG الخام نفسه للطحن الأساسي، تمامًا مثل مطحنة AG، ولكنها تتضمن أيضًا نسبة صغيرة من الكرات الفولاذية (عادةً 3% - 15% من حجم المطحنة) لتحسين الأداء.

يساعد هذا النظام على سحق "الجسيمات ذات الحجم الحرج" - تلك التي يصعب تفتيتها طبيعيًا ولكنها كبيرة جدًا بحيث لا يمكن تفريغها. بإضافة وسائط الطحن، تحافظ مطاحن SAG على الإنتاجية وتُحسّن جودة الطحن.

شاهد الفيديو: مطحنة SAG تسحق الجزيئات التي يصعب طحنها

تُحمّل كرات الطحن والخام معًا. أثناء دوران الطاحونة، تحدث تفاعلات بين الخامات والكرات، مما يُنشئ بيئة طحن ثنائية الفعل تُعزز الكفاءة.

الاختلافات الهيكلية الأساسية

إن فهم البنية الداخلية لأنواع مختلفة من المطاحن، وخاصة مطاحن SAG ومطاحن الكرات ومطاحن AG، أمر ضروري لاختيار حل الطحن المناسب.

1. حجم الطبلة

مطاحن الكرات صغيرة الحجم في قطرها، لكنها أطول في طولها. يدعم هذا التصميم المطول تقليل حجم الجسيمات تدريجيًا أثناء الطحن المستمر.

على النقيض من ذلك، تم تصميم مطاحن SAG ومطاحن AG بأقطار هائلة - غالبًا ما تزيد عن 12 مترًا - لرفع قطع كبيرة من الخام إلى ارتفاعات أكبر من أجل الاصطدامات المؤثرة.

2. مواد البطانة

بطانات مطحنة الكرات

تستخدم مطاحن الكرات مجموعة متنوعة من أنواع البطانة لتناسب ظروف الطحن المختلفة وبيئات التشغيل.

• بطانات الفولاذ عالي المنغنيز : معروفة بصلابتها العالية ومقاومتها الجيدة للتآكل، وهي مثالية لطحن الخامات الصلبة والكاشطة.
• بطانات مطاطية : مثالية للطحن الرطب، وتقليل الضوضاء، والبيئات المسببة للتآكل. مع ذلك، قد لا تعمل بشكل جيد في ظروف الصدمات العالية أو درجات الحرارة العالية.
• بطانات الألومينا (السيراميك) : مصممة للطحن فائق الدقة. تتميز هذه البطانات بمقاومتها العالية للتآكل وخواصها الكيميائية الخاملة، مما يضمن نقاء المنتج وتقليل التلوث.

بطانات مطحنة AG/SAG

تستخدم مطاحن AG وSAG عادةً بطانات مصنوعة من الحديد عالي الكروم (HCI) أو الفولاذ السبائكي. تتميز هذه المواد بصلابة استثنائية ومقاومة عالية للتآكل، ما يجعلها قادرة على تحمل قوى التأثير العالية والتآكل الشديد الناتج عن قطع الخام الكبيرة.

من السمات الهيكلية الرئيسية لبطانات مطاحن SAG وAG وجود رافعات طويلة ومتينة. تُعد هذه الرافعات مكونات أساسية في نظام البطانة، وهي مصممة لرفع الخام (ووسائط الطحن في مطاحن SAG) وتوزيعه على مراحل أثناء الدوران لتحقيق أقصى كفاءة طحن.

3. نظام القيادة

تعتمد مطاحن الكرات، ومطاحن AG، ومطاحن SAG جميعها على محركات كهربائية عالية القدرة لتشغيل الأسطوانة الدوارة. ومع ذلك، تختلف هياكل نقل الحركة ومتطلبات الطاقة بشكل كبير.

نظام محرك مطحنة الكرات

يستخدم ناقل الحركة في مطحنة الكرات عادةً تكوين محرك تروس، حيث يقوم المحرك الكهربائي بتشغيل الأسطوانة من خلال آلية تخفيض السرعة.

المحرك الكهربائي ← المخفض ← الترس الصغير ← ترس الحزام ← أسطوانة الطحن

• يعد هذا الإعداد شائعًا في مطاحن الكرات متوسطة الحجم ومطاحن الكرات الصغيرة.
• تتراوح قوة مطاحن الكرات الصغيرة والمتوسطة الحجم من مئات الكيلووات إلى عدة ميغاوات (MW)، ويمكن أن تصل مطاحن الكرات الكبيرة متعددة الصناديق إلى أكثر من 10 ميغاوات (مثل مطاحن المواد الخام الكبيرة في صناعة الأسمنت).

أنظمة محرك المطاحن AG/SAG

هناك نوعان أساسيان من تكوينات المحرك المستخدمة في المطاحن ذاتية التولد (AG) والمطاحن شبه ذاتية التولد (SAG):

• محرك حلقي بدون تروس (GRM) : الحل الأكثر شيوعًا. يُركّب دوار المحرك مباشرةً على هيكل المطحنة، مما يُغني عن استخدام ناقل الحركة. يوفر هذا النظام عزم دوران بدء تشغيل عاليًا للغاية وبساطة ميكانيكية مُحسّنة.
• محرك ترس مزدوج : تُشغّل محركات التردد المتغير عالية القدرة (VFDs) ترس الحلقة عبر مجموعتين مستقلتين من تروس الترس. يُوزّع هذا التكوين الحمل ويُحسّن موثوقية النظام في ظروف التشغيل الشاقة.

تتجاوز متطلبات الطاقة للمطاحن ذاتية التوليد (AG) وشبه ذاتية التوليد (SAG) عادةً 10 ميجاوات، مع تجهيز المشاريع الكبيرة عادةً بأكثر من 20 ميجاوات (يتجاوز الحد الأقصى 40 ميجاوات). وتُعدّ محركات التردد المتغير (VFD) وأنظمة الكبح المخصصة ضرورية للتعامل مع الأحمال عالية التأثير وضمان إيقاف التشغيل الآمن.

ملاحظة : تشكل محركات مطحنة الطحن ما يزيد عن 50% من إجمالي استهلاك الطاقة في مصنع معالجة المعادن، مما يجعلها واحدة من أكثر المكونات استهلاكًا للطاقة.

ملخص: مقارنة بين المطاحن الثلاثة

ما هي المطحنة المناسبة لك؟

• اختر مطحنة الكرات إذا كان حجم التغذية صغيرًا (≤25 مم)، أو كان حجم المنتج المطلوب 0.074–0.089 مم، أو يجب أن تستوعب العملية مجموعة واسعة من أنواع الخام.
• اختر مطحنة AG إذا كان خامك مناسبًا للطحن الذاتي (متوسط الصلابة، محتوى منخفض من الطين) وتريد تقليل تكاليف التشغيل (لا يوجد استهلاك للوسائط).
• اختر مطحنة SAG إذا كنت تقوم بمعالجة خامات معقدة أو صلبة وكنت على استعداد لاستثمار المزيد مقدمًا لتبسيط مخطط التدفق العام.

هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار المطحنة المناسبة؟

خبراؤنا في FTM Machinery هنا لمساعدتك في إيجاد حل الطحن الأنسب، وتحسين حجم مطحنتك، ودعمك من التصميم إلى الإنتاج. دعنا نتحدث عن مشروعك. استشر مهندسنا .

مؤلف : Jordan جوردان هو كاتب المدونة ويتمتع بمعرفة واسعة بهذه الصناعة. والأهم من ذلك أنه يأمل أن يساعدك في مشاريعك بإخلاص.