Bụi than sản xuất như thế nào và yêu cầu về kích thước hạt là gì?

Giới thiệu về sản xuất bụi than lò đúc

Bùn than dùng trong lĩnh vực đúc kim loại là một vật liệu quan trọng, được sản xuất thông qua quá trình nghiền và phân loại chuyên biệt các loại than kim loại. Chức năng chính của nó là tạo ra môi trường có khả năng khử trong khuôn đúc, ngăn chặn sự oxy hóa và đảm bảo bề mặt kim loại được hoàn thiện một cách nhẵn mịn. Quy trình sản xuất bao gồm nhiều giai đoạn để giảm kích thước hạt và phân loại chính xác, nhằm đáp ứng các yêu cầu về kích thước hạt nghiêm ngặt của ngành đúc kim loại.

Chuẩn bị nguyên liệu thô

Quá trình sản xuất bắt đầu với than kim loại chất lượng cao, than này được nghiền nhỏ thành kích thước dễ xử lý (thường dưới 50mm) bằng các máy nghiền đầu tiên. Việc giảm kích thước ban đầu này rất quan trọng đối với hiệu quả của các công đoạn xử lý tiếp theo. Than đã được nghiền sau đó được sấy khô để giảm hàm lượng ẩm, thường xuống dưới 2%; bởi vì hàm lượng ẩm quá cao có thể ảnh hưởng đến hiệu quả nghiền và gây ra các vấn đề trong quá trình vận chuyển.

Quy trình xay nghiền: Trái tim của sản xuất

Trọng tâm của quá trình sản xuất bụi than trong các xưởng luyện kim nằm ở giai đoạn nghiền, nơi than đã được xử lý trước đó được nghiền nhỏ đến độ mịn cần thiết. Có nhiều công nghệ nghiền khác nhau được sử dụng, mỗi công nghệ đều có những ưu điểm riêng biệt phù hợp với các ứng dụng cụ thể và yêu cầu về kích thước hạt.

Hệ thống nghiền bằng bộ máy ball mill

Máy xay bóng truyền thống hoạt động dựa trên nguyên lý va đập và mài mòn: các xi-lanh quay chứa các quả cầu thép sẽ nghiền nát than thông qua hoạt động lăn liên tục. Mặc dù hiệu quả trong việc xay than ở độ mịn vừa, nhưng máy xay bóng thường tạo ra phân bố kích thước hạt rộng hơn và tiêu thụ nhiều năng lượng hơn so với các hệ thống xay hiện đại.

Máy nghiền bằng bánh xe đứng (Vertical Roller Mills)

Các nhà máy xay bằng bánh xe dọc (Vertical roller mills) đã làm thay đổi hoàn toàn cách xay than nhờ hiệu suất sử dụng năng lượng vượt trội và khả năng kiểm soát kích thước hạt một cách chính xác. Các hệ thống này sử dụng các bánh xe xay được nén bằng áp lực thủy lực, chúng quay đối diện với một bàn xay cố định, nghiền nát than thông qua phương thức nén thay vì va đập.

Đối với các ứng dụng trong lĩnh vực luyện kim yêu cầu kiểm soát kích thước hạt chính xác trong phạm vi 600–45μm (mắt lưới 30–325), sản phẩm của chúng tôi…Bộ máy xay hình thang loại MTW SeriesCung cấp hiệu suất vượt trội. Với kích thước đầu vào lên đến 50mm và khả năng xử lý từ 3 đến 45 tấn mỗi giờ, chiếc máy xay tiên tiến này được trang bị thiết kế ống dẫn khí cong đột phá, giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng; đồng thời, lưỡi xẻng chịu mài mòn tốt, kéo dài đáng kể thời gian giữa các lần bảo dưỡng. Hệ thống phân loại tích hợp đảm bảo chất lượng sản phẩm ổn định với lượng hạt quá lớn cực kỳ thấp.

Công nghệ xay siêu mịn

Đối với các ứng dụng yêu cầu bụi than có kích thước cực nhỏ (nhỏ hơn 45μm hoặc màng lọc 325), các hệ thống nghiền siêu mịn chuyên dụng được sử dụng. Những chiếc máy nghiền tiên tiến này kết hợp nhiều cơ chế nghiền với khả năng phân loại có độ chính xác cao nhằm đạt được phân bố kích thước hạt đều.

Chúng tôiMáy xay SCM UltrafineHệ thống này đại diện cho đỉnh cao của công nghệ xay mịn, có khả năng tạo ra bụi than với độ mịn từ 325 đến 2500 mesh (D97 ≤ 5μm). Với công suất từ 0,5 đến 25 tấn mỗi giờ và mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn 30% so với các máy xay phun truyền thống, hệ thống được trang bị hệ thống điều khiển tự động thông minh, liên tục theo dõi và điều chỉnh độ mịn của sản phẩm. Bộ phận phân loại bằng tuabin thẳng đứng đảm bảo việc cắt đúng kích thước hạt một cách chính xác mà không bị nhiễm bẩn bởi các hạt thô, trong khi thiết kế đặc biệt của bộ phận quay và vòng bi mang lại khả năng chống mài mòn và ổn định hoạt động xuất sắc.

Phân loại kích thước hạt

Sau quá trình xay nghiền, bụi than được phân loại một cách chính xác để đáp ứng các yêu cầu về kích thước hạt cụ thể. Các thiết bị phân loại bằng không khí phân tách các hạt dựa trên kích thước thông qua sự cân bằng giữa lực ly tâm và lực cản, giúp kiểm soát chính xác phân bố kích thước của sản phẩm cuối cùng.

Yêu cầu về kích thước hạt đối với các ứng dụng luyện kim

Sự phân bố kích thước hạt của bụi than lò đúc ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của nó trong quá trình đúc kim loại. Các ứng dụng khác nhau trong lò đúc đòi hỏi những đặc tính về kích thước hạt cụ thể:

Ứng dụng trong lĩnh vực đúc khuôn bằng cát xanh

Đối với phương pháp đúc bằng cát xanh thông thường, bụi than thường cần đạt độ mịn từ 90-95%, tức là có khả năng lọt qua lưới có kích thước 200 mesh (74μm). Phạm vi kích thước này đảm bảo các tính chất khử tốt nhất, đồng thời giữ được đặc tính dòng chảy và khả năng trộn lẫn tốt với cát.

Lớp phủ và chất phụ gia

Các loại lớp phủ và chất phụ gia dùng trong ngành đúc chuyên biệt thường yêu cầu bụi than có kích thước siêu mịn, với 99% hạt có đường kính nhỏ hơn 325 mesh (45μm) hoặc thậm chí còn nhỏ hơn nữa. Những ứng dụng này đòi hỏi kiểm soát chính xác kích thước hạt nhằm đảm bảo tính đồng đều của các đặc tính lớp phủ và chất lượng bề mặt hoàn thiện.

Yêu cầu về phân bố kích thước cụ thể

Ngoài độ tinh khiết tổng thể, đường cong phân bố kích thước hạt cũng rất quan trọng. Hầu hết các tiêu chuẩn của xưởng đúc đều yêu cầu điều này:

• Chỉ có chưa đến 1% còn sót lại sau khi được lọc qua mạng lưới có kích thước 100 mesh (150μm).
• 60–80% có thể qua được lưới có kích thước 200 mesh (74μm)
• 20–40% vật liệu có thể đi qua màn lọc có kích thước 325 mesh (45μm)

Sự phân bố kích thước được kiểm soát đảm bảo hiệu suất ổn định trong việc tạo ra môi trường giảm lưu thông khí cần thiết để sản xuất các sản phẩm đúc có chất lượng.

Kiểm soát Chất lượng và Thử nghiệm

Các biện pháp kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đảm bảo rằng bụi than sản xuất đáp ứng các tiêu chuẩn của ngành. Các xét nghiệm tiêu chuẩn bao gồm:

• Phân tích kích thước hạt bằng phương pháp khúc xạ laser hoặc phương pháp sàng lọc
• Xác định hàm lượng chất bay hơi
• Phân tích hàm lượng cacbon cố định
• Phép đo hàm lượng tro
• Kiểm tra hàm lượng độ ẩm

Các yếu tố môi trường và biện pháp kiểm soát bụi

Các cơ sở sản xuất bụi than trong lò đúc hiện đại được trang bị hệ thống thu gom bụi hoàn chỉnh nhằm giảm thiểu tác động đến môi trường và đảm bảo an toàn cho người lao động. Bộ lọc loại baghouse với hiệu quả lọc trên 99,9% là tiêu chuẩn phổ biến, cùng với các hệ thống xử lý vật liệu kín và hệ thống giám sát tự động mức độ bụi trong không khí.

Kết luận

Việc sản xuất bụi than từ lò đúc đòi hỏi công nghệ xay và phân loại hiện đại để đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về kích thước hạt chính xác của ngành đúc kim loại. Những tiến bộ trong công nghệ xay, đặc biệt là ở các máy xay bằng bánh xe đứng (vertical roller mills) và hệ thống xay siêu mịn (ultrafine grinding systems), đã làm cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm mức tiêu thụ năng lượng và tác động đối với môi trường. Sự phát triển không ngừng của thiết bị xay đảm bảo rằng các xưởng đúc có thể thu được loại bụi than có đúng đặc tính cần thiết cho từng ứng dụng cụ thể, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất.