Comex oferuje systemy o wysokim stopniu czystości i układy spełniające wymagania pracy w strefie Ex.
dr Jacek Kołacz
Laboratoryjne systemy mielenia lub klasyfikacji są niezbędne przy produkcji eksperymentalnych porcji materiału oraz w celach optymalizacji większych układów produkcyjnych. Dotyczy to zarówno standardowych systemów, jak i procesów o wysokim stopniu czystości lub spełniających wymagania strefy Ex. W wielu przypadkach zanieczyszczenia nawet na poziomie ppm lub ppb mogą spowodować znaczną degradację jakości materiału podczas jego wytwarzania. Materiały ogólnie określane jako niebezpieczne lub wybuchowe mogą ulegać procesom niekontrolowanego utleniania nawet bez obecności tlenu. Systemy produkcyjne muszą być w związku z tym dopasowane do wymogów tzw. dyrektywy ATEX. W tym celu firma Comex wprowadziła na rynek układy mielenia i klasyfikacji aerodynamicznej do przeprowadzania badań w skali laboratoryjnej, które pozwalają na zaprojektowanie optymalnych instalacji przemysłowych spełniających wymagania ATEX oraz gwarantujących minimalny stopień zanieczyszczenia końcowego produktu.
Zasada działania
Schemat układu mielenia i separacji przedstawia RYS. 1. Układ może działać jako samodzielny system mielenia strumieniowego, jako osobny układ klasyfikacji aerodynamicznej lub jako wersja łącząca te dwa warianty. W systemie mielenia materiał wsadowy dostarczany jest grawitacyjnie do komory młyna poprzez podajnik śrubowy, umieszczony nad młynem strumieniowym. Sprężone powietrze zaś jest przesyłane do młyna za pomocą czterech dysz, ułożonych naprzemianlegle. Odpowiednie obroty wirnika wewnętrznego klasyfikatora zapewniają uzyskanie wymaganego rozdrobnienia produktu. Zmielony produkt przedostaje się wraz z powietrzem do cyklonu, gdzie prawie wszystkie cząstki są usuwane z powietrza. Wylot cyklonu jest podłączony do filtra, gdzie są oddzielane bardzo drobne cząstki niewyłapane przez cyklon. Wylot filtra jest połączony z wentylatorem, aby zapewnić podciśnienie w układzie w celu ograniczenia emisji materiału do atmosfery.
RYS. 1 Schemat systemu mielenia i klasyfikacji aerodynamicznej
Jeżeli układ jest skonfigurowany do klasyfikacji, to materiał wsadowy dostarczany jest do klasyfikatora za pomocą podajnika ślimakowego i transportu pneumatycznego. Wewnątrz klasyfikatora znajduje się wirnik, którego prędkość determinuje wielkość odseparowanych cząstek. Cząstki grube (lub ciężkie) są odrzucane przez wirnik i grawitacyjnie opadają do pojemnika frakcji grubej. Produkt drobny, który przedostał się przez wirnik, trafia do cyklonu i filtra, gdzie podobnie jak w przypadku młyna strumieniowego usuwany jest z powietrza.
W układzie mieszanym możliwe jest połączenie młyna strumieniowego z dodatkowym klasyfikatorem, co daje możliwości bezpośredniej produkcji określonego materiału w postaci dwóch frakcji. Wówczas można produkować materiał o wymaganym rozmiarze maksymalnych i minimalnych cząstek (i możliwe jest np. uzyskanie stromej krzywej składu ziarnowego).
Wszystkie wspomniane konfiguracje umożliwiają uzyskanie bardzo czystego produktu bez zanieczyszczeń (na poziomie ppm, a nawet ppb) pochodzących od wewnętrznych elementów układu – dzięki zastosowaniu specjalnych wyłożeń w wewnętrznych elementach mających kontakt z materiałem. Dodatkowo system mielenia i klasyfikacji przystosowany jest do pracy z materiałem o rożnym stopniu wybuchowości. W przypadku niskiego zagrożenia wybuchem możliwe jest zablokowanie fali nadciśnienia gazu w układzie oraz odciążenie niewielkiego wybuchu za pomocą zaworu upustowego zamontowanego na korpusie filtra. Gdy materiał jest bardzo niestabilny i zagrożenie wybuchem jest wysokie, wówczas można zastosować atmosferę azotu lub innego gazu obojętnego. Ponadto wewnętrzne ruchome elementy mechaniczne systemu wykonane są z odpowiednich materiałów, eliminujących powstawanie zapłonu mieszaniny materiału z gazem lub powietrzem. FOT. 1 przedstawia opisany układ podczas produkcji w warunkach laboratoryjnych. System ten jest bardzo kompaktowy, może pracować w niedużym pomieszczeniu laboratoryjnym i wymaga niewielkiej ilości materiału – zazwyczaj w ilości kilku lub kilkunastu kilogramów.