En las aplicaciones industriales modernas, los productos en polvo ultrafino a menudo deben cumplir con un rango de tamaño de partícula específico. Durante el proceso de trituración, solo una parte del producto alcanza la finura requerida, mientras que el resto necesita una molienda adicional. Si no se elimina el polvo fino con prontitud, se puede desperdiciar energía y producir una trituración excesiva. Además, cuando las partículas se refinan hasta cierto punto, puede ocurrir trituración y aglomeración simultáneas, lo que genera cúmulos de partículas más grandes que degradan el proceso de trituración. La clave para solucionar estos problemas radica en la implementación de equipos de clasificación fina. Utilizados junto con molinos ultrafinos, los clasificadores neumáticos separan rápidamente el producto fino que cumple con los requisitos, devolviendo las partículas gruesas para su remolienda. Esto mejora la eficiencia de la molienda y reduce el consumo de energía.
A medida que aumenta la finura requerida del polvo y crecen los volúmenes de producción, también aumenta la dificultad de la clasificación. La tecnología de clasificación fina se ha convertido en un aspecto fundamental en el desarrollo de las técnicas de producción mecánica de polvo.
Principios de selección para clasificadores de aire
Los clasificadores de aire separan las partículas según su tamaño aprovechando fuerzas como la centrífuga, la gravedad y la inercia, que hacen que sigan trayectorias distintas. Este proceso dirige las partículas de diferentes tamaños a dispositivos de recolección separados. Existen varios tipos de clasificadores de aire, cada uno con principios de clasificación diferentes para lograr rangos de tamaño de partículas específicos. Al seleccionar un equipo de clasificación, tenga en cuenta los siguientes principios:
1. Finura del producto y distribución del tamaño de las partículas
Asegúrese de que el equipo de clasificación seleccionado cumpla con los requisitos de diseño para la finura del producto y la distribución del tamaño de las partículas.
2. Comparación integral del rendimiento
Cuando el tipo de material, el tamaño de partícula de alimentación, la finura requerida y la distribución del tamaño de partícula son consistentes, compare la clasificación de equipos en función de la capacidad de procesamiento, la eficiencia de extracción de polvo fino, el rendimiento de una sola máquina, el consumo de energía por unidad de producto, la estabilidad del equipo, el nivel de automatización, el rendimiento de mantenimiento y la eficiencia de recolección de polvo.
3. Eficiencia y precisión de la clasificación
La eficiencia de clasificación es un indicador crítico de la efectividad de un método de clasificación, especialmente en aplicaciones industriales. Incluso si un método produce una distribución de tamaño de partícula estrecha, una baja eficiencia de clasificación lo hace poco práctico para uso industrial. Una clasificación ideal separa completamente las partículas en el punto de clasificación, asegurando que las partículas más pequeñas no se mezclen con productos gruesos y que las partículas más grandes no contaminen los productos finos, logrando así una eficiencia de clasificación 100%. Las métricas de eficiencia deben evaluar cuantitativamente la claridad de la clasificación y analizar exhaustivamente los resultados iniciales.
4. Consumo de energía y rendimiento
El consumo energético total del clasificador de aire, el filtro y el ventilador de succión, dividido por el caudal, representa el consumo energético específico. Este indicador refleja la viabilidad económica del proceso de clasificación y debe ser un factor clave a la hora de seleccionar el equipo.
5. Configuración del sistema
Al combinar un clasificador fino con una trituradora ultrafina mediante un sistema de flujo de aire compartido, adopte una configuración uno a uno (una trituradora con un clasificador de aire) o una configuración en serie con varios clasificadores. Para configuraciones en paralelo con dos o más clasificadores, incluya un silo intermedio y un sistema de flujo de aire independiente para cada clasificador. La capacidad de procesamiento independiente del clasificador de aire debe superar ligeramente el caudal o la producción de la operación de trituración anterior.
6. Pruebas de fiabilidad
Para garantizar una selección avanzada y fiable, realice pruebas de producción industrial o de datos de prueba específicos del material en un prototipo antes de finalizar la elección del equipo, especialmente si no existen datos previos para el mismo material.
Método de cálculo de salida para el clasificador de aire
Los clasificadores neumáticos suelen producir dos productos: fino y grueso. Las cantidades de estos productos dependen del contenido de partículas más pequeñas que el tamaño especificado en la alimentación y de la eficiencia de la máquina clasificadora o la tasa de extracción de polvo fino.
Cuando se definen la distribución del tamaño de las partículas de alimentación y los requisitos de finura del producto, la producción de productos finos y gruesos se puede calcular utilizando las siguientes fórmulas:
– Excelente resultado del producto: P1 = Pa × γ × E
– Salida de producto gruesa: P2 = (1 – k) × (Pa – P1)
Dónde:
– P1: Producción de producto fino (t/h)
– P2: Producción de producto grueso (t/h)
– γ: Porcentaje de partículas más pequeñas que el tamaño especificado en la alimentación (%)
– E: Tasa de extracción de partículas más pequeñas que el tamaño especificado (%)
– k: Tasa de pérdida de material durante la clasificación (%)
– Pa: Tasa de alimentación del clasificador o capacidad de procesamiento (t/h)
Ejemplo de cálculo
Considere un clasificador que procesa polvo ultrafino de carbonato de calcio con una velocidad de alimentación de 2 t/h. La alimentación contiene 70% partículas menores de 10 μm (d70 ≤ 10 μm), y el producto fino requerido debe contener 97% partículas menores de 10 μm (d97 ≤ 10 μm). La tasa de extracción de la máquina para partículas menores de 10 μm es de 69%, con una tasa de pérdida de material de 1,0%. Las salidas de producto fino y grueso se calculan de la siguiente manera:
- Excelente resultado del producto: P1 = [2 × 70% × 69% × (1 – 1,0%)] / 97% = 0,986 t/h
- Salida de producto gruesa: P2 = (1 – 1,0%) × (2 – 0,986) = 1,004 t/h
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— Jason Wang
