Этап

Обору­дова­ние

Принцип действия

Преимущества

Недостатки

Пример применения

Первичный (крупный) помол

Щековые дробилки

Раздавливание материала между двумя массивными плитами («щеками»), одна из которых подвижна.

- высокая надеж­ность и простота конструкции;

- эффективны для очень твердых и абразивных материалов;

- низкие эксплу­атационные расходы;

- производят продукт с неоднородным разме­ром и формой;

- склонны к забиванию при работе с влажным или глинистым сырьем;

- производительность ниже, чем у конусных дробилок.

Дробление крупных (до 1 м) кусков карбида кремния, поступающих после его синтеза в печах Ачесона, для подготовки к следующей стадии.

Конусные дробилки

Раздавливание материала в коническом пространстве между неподвижным и эксцентрично вращающимся конусами.

- высокая произ­водительность;

- получение более однородного и кубовидного продукта;

- хорошо подходят для непрерывных производствен­ных линий;

- более сложная и дорогая конструкция;

- чувствительны к попаданию недробимых предметов (металла);

- требуют более квалифицированного обслуживания.

Используются на крупных произ­водствах как вто­рая стадия пер­вичного дробления после щековой дробилки для получения стабильного потока сырья.

Вторичный (среднее и мелкое) дробление

Валковые дробилки

Истирание и раздавливание материала при его прохождении между двумя вращающимися валками.

- производят про­дукт с очень уз­ким диапазоном крупности;

- минимальное пе­реизмельчение (образование пыли);

- хорошо подходят для хрупких материалов;

- низкая степень сокра­щения размера за один проход;

- быстрый износ рабо­чих поверхностей (из-за высокой абразивности SiC;

- низкая производи­тельность по сравне­нию с ударными дробилками;

Получение уз­ких фракций абразивного зерна карбида кремния (нап­ример, 8-10 мм) для даль­нейшей класси­фикации без образования излишков пыли

Молотковые (Ударные) дробилки

Разрушение материала быстровращающимися молотками (билами), которые отбрасывают его на отражательные плиты.

- высокая степень измельчен

- производство продукта кубовидной формы.

- относительно невысокая стоимость.

- очень высокий износ молотков и футеровки при работе с SiC

- значительное переизмельчение материала;

- высокое энергопотребление.

Применяются для производ­ства SiC более низких сортов, где требования к форме зерна не так строги, а высокий износ компенсирует­ся производи­тельностью

Тонкое измельчение

Шаровые мельницы

Истирание и ударное воздействие мелющими телами (стальными или керамическими шарами) во вращающемся барабане.

- универсаль­ность и надежность

- возможность как сухого, так и мокрого помола.

- подходят для измельчения до очень тонких фракций (до 40-50 микрон).

- высокий риск загрязнения продукта материалом мелющих тел и футеровки (намол железа), что критично для чистого SiC;

- высокое энергопотребление;

- шумность.

Мокрый помол карбида крем­ния перед фло­тацией. Для уменьшения загрязнения используют керамические шары (Al₂O₃) и футеровку, но это значитель­но увеличивает стоимость

Струйные мельницы

Измельчение за счет соударения частиц друг с другом в высокоскоростном потоке сжатого воздуха или пара.

- полное отсут­ствие намола и загрязнения, так как измельчение происходит по принципу «час­тица о частицу»;

- получение сверхтонких порошков (1-10 микрон) с узким распределением по размерам.

- одновременная сушка и классификация материала.

- очень высокое энергопотребление (затраты на сжатие воздуха);

- высокая капитальная стоимость оборудования;

- неэффективны для материалов с высокой влажностью;

Производство высокочистых микропорошков карбида кре­мния для элек­тронной про­мышленности, производства технической керамики и композитных материалов, где чистота продукта является ключевым требованием.

Вибрационные мельницы

Интенсивное измельчение за счет высокочастотной вибрации камеры с мелющими телами.

- очень высокая скорость и эффективность помола.

- более низкое энергопотребление по сравнению с шаровыми мельницами.

- компактность оборудования.

- риск загрязнения продуктом износа мелющих тел (хотя и ниже, чем в шаровых мельницах);

- сложность в масштабировании до очень крупных производств;

- высокая стоимость оборудования;

Используются для получения тонких и сверхтонких порошков SiC в средних объемах.