Luokittelu (tekniikka)

Luokittelu  on prosessi, jossa eri materiaalit jaetaan luokkiin koon mukaan vedessä tai ilmassa erikokoisten rakeiden putoamisnopeuden eron perusteella.

Materiaalin erottamiseen käytetyn väliaineen mukaan erotetaan hydrauli- tai ilmaluokitus. Seulonnassa erotetaan yleensä materiaalit 1-3 mm hiukkaskokoon asti ja hienommat - luokituksen mukaan.

Luokittelulaitteet

Laitteita, jotka on suunniteltu pienten hiukkasten kokoerotukseen nesteessä (tai kaasumaisessa väliaineessa), kutsutaan luokittelijoiksi. Kaikki luokituslaitteet on jaettu kahteen päätyyppiin:

Vesiympäristössä erottelevien luokittimien toimintaperiaate

Jokaisessa luokittimessa on vedellä täytetty säiliö, johon syötetään jatkuvasti massaa (erikokoisten pienten hiukkasten suspensio vedessä). Raskaimmilla eli suurimmilla hiukkasilla on aikaa laskeutua luokittimen pohjalle tietyksi ajaksi, kun taas pienet jäävät suspensioon ja ne kulkeutuvat siitä nestevirran mukana. Laskeutuneita hiukkasia kutsutaan hiekoksi, ja pieniä hiukkasia sisältävää nestevirtaa kutsutaan viemäriksi.

Hydroclassifier

Se on sylinterimäinen säiliö, jonka halkaisija on 2-10 m, jonka akselia pitkin on kiinnitetty hitaasti pyörivä risti (harava). Laskeutuneet hiukkaset siirretään vähitellen poikittaiskappaleen alaosassa kartiomaista pohjaa pitkin sijoitetuilla kaavinta keskireikään, jonka kautta ne puretaan. Ylimääräinen vesi, jossa on suspendoituneita hienojakoisia hiukkasia, valuu luokittimen reunan yli rengasmaiseen kouruun. Sitä käytetään myös massan sakeuttamiseen.

Spiraaliluokitin

Se on puolisylinterimäinen kouru, joka on kallistettu 14-18° kulmaan horisonttiin nähden, jossa yksi tai kaksi spiraalia akselia on kiinnitetty akselille. Nopeudella 3-6 rpm pyörivä spiraali, jonka halkaisija on 300-3000 mm ja pituus 3-12,5 m, siirtää laskeutuneita hiukkasia (hiekkoja) luokittimen purkupäähän (ylämpään) ja samalla turbulisoi massan , estää pienten hiukkasten laskeutumisen.

Kammioluokitus

Se koostuu useista (3-10) kammioista, joihin suuret hiukkaset kerrostuvat asteittain pienentäen niiden kokoa (3-0,2 mm). Laskeutuneiden hiukkasten kerroksen tiivistyminen estetään pyörivillä sekoittimilla ja jokaiseen kammioon sekoittimien onttojen akseleiden kautta syötetyllä vesivirralla ylöspäin, mikä parantaa luokituksen laatua [3] .

Hydrosyklonit

Käytetään materiaalin pienimpien hiukkasten erottamiseen. Rungon tangentiaalisesta tehonsyötöstä johtuen massan virtaus saa pyörivää liikettä. Pyörimisen seurauksena syntyy keskipakovoima , joka on kohtisuorassa virtaussuuntaan nähden. Tämän voiman vaikutuksesta vapautuu suuria hiukkasia, joiden liikeradat edustavat purkautuvaa spiraalia. Mitä suurempia hiukkasia, sitä suurempi keskipakovoima niihin kohdistuu, sitä nopeammin ne saavuttavat syklonin seinät, minkä jälkeen hiukkaset hidastuvat ja menevät alas, missä ne poistetaan erityisen sulkimen kautta. Pieniä hiukkasia suspensiona sisältävä nestevirta kääntyy noin syklonin keskelle ja poistuu siitä keskusputken kautta.

Lisäämällä virtausnopeutta ja pienentämällä syklonin sädettä on mahdollista saavuttaa korkeat keskipakokiihtyvyyden arvot, jotka ovat monta kertaa suurempia kuin painovoiman kiihtyvyys. Tästä johtuen suurten hiukkasten erotteluprosessi tehostuu ja laitteen mitat pienenevät. Siten hydrosyklonien suurin halkaisija on 1000 mm. Muita hydrosyklonien etuja ovat suunnittelun yksinkertaisuus ja helppokäyttöisyys [4] .

Samat syklonit toimivat, kun erotetaan (sieppaa) pölyhiukkasia kaasuvirrasta, eli pölynkerääjistä. Samanaikaisesti pölyhiukkasiin vaikuttavan keskipakovoiman lisäämiseksi syklonien sädettä pienennetään. Samanlaiset laitteet (multisyklonit) yhdistetään ryhmiin, jotka muodostavat akkusykloneja.

Luokittelijilla eroteltujen hiukkasten koko määräytyy murskatun materiaalin keskimääräisen viipymäajan mukaan laitteessa. Mitä hienompia hiukkasia on eristettävä, sitä pidempään massan on oltava luokittimessa, mihin yleensä liittyy sen tuottavuuden lasku [5] .

Haitat

Märkäluokituksen haittoja ovat lisääntynyt vedenkulutus. Siksi kuivilla alueilla käytetään ilmaluokitusta, joka yhdistetään malmien kuivajauhatukseen [5] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. Shinkorenko, 1980 , s. 260.
  2. Shumakov, 2007 , s. 219-220.
  3. Shumakov, 2007 , s. 221-223.
  4. Shinkorenko, 1980 , s. 266.
  5. 1 2 Shumakov, 2007 , s. 223.

Kirjallisuus