Prawie zawsze nieodzownym elementem towarzyszącym takim procesom są klasyfikatory aerodynamiczne działające w obiegu zamkniętym z rożnego rodzaju młynami. Osiągniecie wysokiej sprawności takich klasyfikatorów pozwala na znaczne usprawnienie całego systemu mielącego.

Klasyfikacja jako kluczowy element systemu
Klasyfikacja aerodynamiczna w zakresie od kilku do kilkunastu µm jest ogólnie bardzo trudna do przeprowadzenia. Gdy sprawność klasyfikacji jest mała, wówczas drobne cząstki materiału są zawracane do młyna zamiast do frakcji gotowego produktu, co powoduje spowolnienie procesu mielenia i w konsekwencji bardzo małą wydajność układu mielącego.
Klasyfikator aerodynamiczny firmy Comex typu UCX został skonstruowany w celu efektywnej separacji drobnych cząstek oraz uzyskania wysokiej sprawności dla szerokiego zakresu składu ziarnowego, od kilkuset µm zakresu średniego ziarna do nawet 0,5–1 µm. Klasyfikator ten został już zastosowany w przemyśle na szeroką skalę w wielu krajach świata, znacznie podnosząc parametry produkcyjne systemów mielenia. Nowe osiągi klasyfikatora możliwe są dzięki unikalnej konstrukcji, pozwalającej na uzyskanie dużych przyśpieszeń odśrodkowych (kilka tysięcy g) oraz bardzo dobrej dyspersji materiału, co umożliwia osiągniecie separacji o dużym stopniu sprawności. Przykładowy układ klasyfikacji przedstawiony został na FOT. 1, gdzie w systemie mielenia wydzielanych jest kilka frakcji rozmiarowych jednocześnie przez trzy klasyfikatory typu UCX.

 FOT.1 Modele UCX350 w układzie wielokrotnej klasyfikacji

Optymalizacja i pomiar sprawności klasyfikatora metodą „on-line”
W celu monitorowania sprawności klasyfikacji mierzy się skład ziarnowy nadawy oraz obu frakcji klasyfikatora. Zwykle kontrola składu ziarnowego odbywa się metodą „off-line”, podczas której mała próbka z procesu pobierana jest do analizy w warunkach laboratoryjnych. Firma Comex wprowadziła na rynek system wielokanałowej analizy ciągłej „on-line”, umożliwiającej monitorowanie kilku punktów pomiarowych. Zasada działania oparta jest na zastosowaniu laserowego czujnika dyfrakcyjnego współpracującego z układem próbkującym badany materiał. FOT. 2 przedstawia układ pomiarowy CMA-9, który umożliwia pomiar próbek materiału, w tym wypadku z dziewięciu niezależnych punktów pomiarowych. W ten sposób możliwe jest monitorowanie sprawności trzech niezależnych klasyfikatorów. W górnej części urządzenia znajduje się układ zaworów regulujących dopływ materiałów sypkich do układu pomiarowego opartego na czujniku dyfrakcyjnym firmy Malvern. Pomiar odbywa się z częstotliwością trzech cykli na sekundę, a operator systemu CMA ma możliwość niezależnego zaprogramowania czasu pomiaru każdego kanału, czasu uśredniania danych oraz częstotliwości próbkowania danego kanału w zależności od jego stopnia ważności w czasie kontroli procesu.

FOT. 2 System pomiarowy CMA-9

Możliwa jest prezentacja wyników pomiaru w formie krzywej składu ziarnowego lub krzywych tendencji zmian określonego parametru, takiego jak D50, D97 czy D100 itp. Można również zdefiniować granice zmian poszczególnych parametrów i połączyć z układem kontrolnym w celu utrzymania najwyższej jakości materiału

Przykłady zastosowań
Klasyfikatory typu UCX stosowane są zarówno w nowych układach mielących, jak również w ramach modernizacji istniejących systemów. Rodzaje mielonych minerałów obejmują m.in. kalcyt, dolomit, kwarc, skaleń, tlenek aluminium, węglik krzemu itd. Dodatkowy system pomiarowy CMA, na bieżąco monitorujący wynik klasyfikacji poprzez pomiar składu ziarnowego, pozwala na uzyskanie optymalnych ustawień przepływów powietrza przez poszczególne elementy klasyfikatora oraz najskuteczniejszej klasyfikacji, a co za tym idzie – najbardziej sprawnego procesu mielenia. RYS. 1 przedstawia wydajność układu mielenia kwarcu do uziarnienia poniżej 75 i 45 µm w sytuacji, gdy stary klasyfikator został zastąpiony modelem UCX. Na wykresie przedstawiona została wydajność układu przed modyfikacją (układ 1) oraz po modernizacji, która obejmowała wymianę istniejącego klasyfikatora innego producenta na model Comex UCX750 (układ 2), a także optymalizację parametrów systemu mielenia (układ 3) przy pomocy CMA. Po przeprowadzeniu pełnej modernizacji i optymalizacji ten sam układ mielący mógł osiągnąć ponad dwukrotnie większą wydajność w wypadku przeważającego odsetka produktów, co dało wyjątkowe oszczędności w produkcji.

RYS. 1 Poziom produkcji układu mielącego przed modernizacją (układ 1), po wymianie klasyfikatora (układ 2) oraz optymalizacji (układ 3)

Więcej informacji na temat konstrukcji klasyfikatora UCX oraz systemów pomiarowych CMA znajduje się na stronie internetowej firmy Comex: www.comex-group.com.