Кіріспе
Қатты материалдарды ұсақтау, ұғып немесе кесу арқылы кішірек бөлшектерге бөлетін құрылғы. Мұндай ұсақтау көптеген процестерде маңызды операция болып табылады. Диірмендердің көптеген түрлері бар және оларда әртүрлі материалдар өңделеді. Тарихи тұрғыдан диірмендер қолмен немесе жануарлардың күшімен (мысалы, қолмен айналдырылатын диірмен), жұмыс жануарларымен (мысалы, жылқы диірмені), желмен (жел диірмені) немесе сумен (су диірмені) жұмыс істеді. Қазіргі заманда олар көбінесе электр энергиясымен қамтамасыз етіледі. Қатты материалдарды ұнтақтау ішкі байланыс күштерін жеңіп, құрылымын бұзатын механикалық күштер арқылы жүзеге асырылады. Ұнтақтағаннан кейін қатты дененің күйі өзгереді: бөлшектің мөлшері, бөлшектерінің таралуы және пішіні. Ұнтақтау – тау-кен байлықтарын өңдеу сияқты, агрегатты материалды (мысалы, кен) ұсақтау, бөлу, өлшеу немесе жіктеу процесі де болып табылады. Мысалы, құрылыс мақсатында біртекті бөлшек мөлшерін алу үшін тас ұсақтау немесе құрылымдық толтыру немесе жерді мелиорациялау үшін тас, топырақ немесе агрегатты материалды бөлу. Агрегатты ұнтақтау процестері агрегаттың немесе топырақтың қорытқыштарын немесе ылғалдылығын жоюға немесе бөлуге, сондай-ақ тасымалдау немесе құрылымдық толтыру алдында "құрғақ толтыру" жасауға да қолданылады. Ұнтақтау инженерлік саласында келесі мақсаттарға қызмет етеді:
* қатты дененің бетін ұлғайту
* қажетті бөлшек мөлшерінде қатты дененің өндірісі
* ресурстарды ұнтақтау.
A mill is a device, often a structure, machine or kitchen appliance, that breaks solid materials into smaller pieces by grinding, crushing, or cutting. Such comminution is an important unit operation in many processes. There are many different types of mills and many types of materials processed in them. Historically mills were powered by hand or by animals (e. g., via a hand crank), working animal (e. g., horse mill), wind (windmill) or water (watermill). In modern era, they are usually powered by electricity. The grinding of solid materials occurs through mechanical forces that break up the structure by overcoming the interior bonding forces. After the grinding the state of the solid is changed: the grain size, the grain size disposition and the grain shape. Milling also refers to the process of breaking down, separating, sizing, or classifying aggregate material (e. g. mining ore). For instance rock crushing or grinding to produce uniform aggregate size for construction purposes, or separation of rock, soil or aggregate material for the purposes of structural fill or land reclamation activities. Aggregate milling processes are also used to remove or separate contamination or moisture from aggregate or soil and to produce "dry fills" prior to transport or structural filling. Grinding may serve the following purposes in engineering:
increase of the surface area of a solid
manufacturing of a solid with a desired grain size
pulping of resources
Дәнекерлеу машиналары
Материалдарды өңдеуде ұнтақтағыш – бөлшектердің мөлшерін зерделік деңгейде тоқтау және қысым күштері арқылы ұсақтауға арналған машина. Ірі бөлшектерді өндіруге арналған механизмдер үшін ұсақтағышқа да қараңыз. Жалпы, ұнтақтау процестеріне салыстырмалы түрде көп энергия қажет болады; осы себепті, жақында әртүрлі машиналармен ұнтақтау кезінде жергілікті қолданылатын энергияны өлшеудің тәжірибелік әдісі ұсынылды.
Автогенді дизельді дизель
Автогендік немесе автогендік диірмендер руданың өзін-өзі ұнтақтауы себепті осылай аталады: айналмалы барабан руданың ірі тастарын каскадтық қозғалысқа жібереді, бұл ірі тастардың соққымен сынуына және ұсақ бөлшектердің қысыммен ұнтақталуына әкеледі. Ол төменде сипатталған SAG диірменіне ұқсас жұмыс істейді, бірақ диірменде болат шарлар қолданылмайды. Сондай-ақ ROM немесе "Run Of Mine" ұнтақтау деп те белгілі.
Бухрстон диірмендері
Тағы бір жиі қолданылатын ұсақ ұнтақтағыш – француздық тас диқандық ұнтақтағыш, ол көне дәуірдегі ұн тартатын диқандықтарға ұқсас.
Жоғары қысымды ұнтақтау роликтері
Жоғары қысымды ұнтақтау ролигі, көбінесе HPGR немесе ролик пресі деп аталады, бірдей өлшемдегі екі роликтен тұрады, олар бір-біріне қарсы бірдей айналу жылдамдығымен айналады. Көлемді материалды арнайы бункер арқылы беру екі ролик арасында материал қабатының түзілуіне әкеледі. Бір ролик тіреу бірліктері сызықты қозғалыс жасай алады және пружиналар немесе гидравликалық цилиндрлер арқылы материал қабатына басылады. Материал қабатындағы қысым 50 МПа-дан (7000 PSI) жоғары. Әдетте, олар 100-300 МПа-ға жетеді. Осының нәтижесінде материал қабаты 80%-дан астам қатты көлемге дейін ығыстырылады. Роликті престің ұнтақтарды ығыстыруға арналған роликтерді сығу машиналарымен және ролик престерімен қандай да бір ұқсастығы бар, бірақ мақсаты, құрылысы және жұмыс режимі әртүрлі. Шығарылған қысым материал қабатындағы бөлшектердің ұсақ бөлшектерге бөлінуіне және дән мөлшері деңгейінде микрожарылудың пайда болуына себеп болады. Шарлы диірмендермен салыстырғанда HPGR энергияны 30-50%-ға аз тұтынады, бірақ олар шарлы диірмендердей кең таралған емес, себебі бұл жаңа технология. Аралық ұсақтағыштардың ұқсас түрі – шеттік жүгіруші, ол дөңгелек табанынан және ішінде айналатын екі немесе одан көп ауыр дөңгелектен (муллерлер) тұрады; ұсатылатын материал дөңгелектің астына бекітілген жырғыштардың көмегімен итеріледі.
Қиыршық тас диірмен
Айналмалы барабан тас кесектері мен кен бөлшектері арасында үйкеліс пен тозу тудырады. Өнімнің болат шарлардан темірмен ластануын болдырмау қажет болған жағдайда қолданылуы мүмкін. Кварц немесе кремникопыт көбінесе қолданылады, себебі оны алу арзанға түседі.
Таған диірмендері
Айналмалы барабан болат таяқшалар мен кен бөлшектері арасында үйкеліс пен тозу тудырады. Бірақ "таяқшалы диірмен" термині темір немесе басқа металдан таяқшалар жасауға арналған кесу диірменінің синонимі ретінде де қолданылады. Минералдарды ұнтақтау үшін таяқшалы диірмендер шарлы диірмендерге қарағанда сирек қолданылады. Диірменде қолданылатын таяқшалар, әдетте жоғары көміртекті болаттан жасалады және олардың ұзындығы мен диаметрі әртүрлі болуы мүмкін. Дегенмен, таяқшалар неғұрлым кішкентай болса, жалпы беттік ауданы соғұрлым үлкен болады, демек ұнтақтау тиімділігі де артады.
SAG дизельді дизельді
SAG – жартылай автогенді ұнтақтаудың аббревиатурасы. SAG диірмендері – автогенді диірмендер, олар доп диірмендері сияқты ұнтақтау доптарын да пайдаланады. SAG диірмендері әдетте бірінші немесе бастапқы сатыдағы ұнтақтау машинасы болып табылады. SAG диірмендерінде доптардың мөлшері 8-ден 21%-ға дейін жетеді. Ең ірі SAG диірменінің диаметрі 42' (12.8 м) және ол 28 МВт (38000 а.к.) қуаттылықтағы мотормен жабдықталған. 44' (13.4 м) диаметрі және 35 МВт (47000 а.к.) қуаттылығы бар SAG диірменінің жобасы жасалған. Ұнтақтау доптары мен кен бөлшектерінің арасындағы үйкеліс нәтижесінде ұсақ бөлшектер ұнтақталады. SAG диірмендері шар диірмендерімен салыстырғанда үлкен диаметрімен және қысқа ұзындығымен ерекшеленеді. Диірменнің ішкі беті материалды көтеру үшін көтергіш пластиналармен жабылады, ол пластиналардан кен зарядының қалған бөлігіне құлайды. SAG диірмендері негізінен алтын, мыс және платина кен орындарында қолданылады, сондай-ақ қорғасын, мырыш, күміс, алюминий және никель өнеркәсіптерінде де қолданыс табады.
Қонақ диірмені
Тау диірмендері, көбінесе тік диірмендер, араластырылатын диірмендер немесе қайта ұнтақтау диірмендері деп аталады, материалды кішірек бөлшектерге ұнтақтаудың тиімді тәсілі болып табылады және ұнтақтау процесінде шарлы диірмендерден кейін қолданылуы мүмкін. Шарлы диірмендер сияқты, араластырылатын диірмендерге де кенді ұнтақтауға көмектесетін ұнтақтау (болат) шарлары немесе қиыршық тастар жиі қосылады, бірақ бұл диірмендерде материалды көтеру және ұнтақтау үшін тік орнатылған үлкен бұранда болады. Тау диірмендерінде стандартты ұнтақтау диірмендеріндегідей каскадтық әрекет болмайды. Араластырылатын диірмендер әк (CaO) тез өшірілетін әкті әк қоспасына араластыру үшін де жиі қолданылады. Мұнара диірмендерінің бірнеше артықшылығы бар: төмен шу, энергияның тиімді пайдаланылуы және төмен операциялық шығындар.
Тік валлы соққылаушы диірмен (VSI диірмен)
VSI диірмені тік осьте айналатын орталықтан тау жыныстары мен кен бөлшектерін лақтырып, тозуға қарсы пластинаға соқтығысады. Осы типтегі диірмен VSI ұнтақтағышының (дробилканың) жұмыс принципімен ұқсас.