يُعدّ جهاز التصنيف الحلزوني من سلسلة FG وFC جهاز تصنيف ميكانيكي يعتمد على مبدأ اختلاف سرعة ترسب الجسيمات الصلبة في السائل. يصنف هذا الجهاز المواد عن طريق الترسيب بفعل الجاذبية، ويعيد الجسيمات الخشنة باستمرار عبر آلية حلزونية دوارة. يُستخدم هذا الجهاز على نطاق واسع في مصانع معالجة المعادن، حيث يُشكّل دائرة طحن مغلقة مع مطاحن الكرات.
يُعرف مصنف FG & نادي كرة القدم الحلزوني ببنيته الموثوقة، وتشغيله المستقر، وانخفاض نسبة الرطوبة في الرمل المُعاد، وسهولة توصيله بالجاذبية مع مطاحن الكرات، مما يجعله حلاً أساسياً في العديد من عمليات معالجة المعادن. يعمل المصنف، من خلال الدوران الحلزوني المستمر، على تقليب وغسل الملاط، ورفع الجزيئات الخشنة المترسبة (الرمل المُعاد) ميكانيكياً إلى المطحنة، والسماح للجزيئات الدقيقة (الفائض) بالخروج مع تدفق الماء.
في التطبيقات التي تتضمن تصنيف الجسيمات الخشنة، وتركيز الرمال المُعادة بشكل مستقر، وعمليات الفصل بالجاذبية، لا تزال المصنفات الحلزونية تؤدي دورًا لا غنى عنه. فهي تُعدّ أداة تصنيف رئيسية في أنظمة إثراء المعادن حيث تُعطى الأولوية لاستقرار العملية وبساطتها.
أنواع التصنيف
وفقًا لتكوين الحلزون وظروف التشغيل، يمكن تصنيف سلسلة FG و نادي كرة القدم على النحو التالي:
مصنف حلزوني مفرد ومصنف حلزوني مزدوج تم الاختيار بناءً على سعة المعالجة المطلوبة وتصميم المصنع.
مصنف حلزوني عالي السد مناسب للمواد ذات حجم جسيمات الفائض الذي يتراوح عادةً بين 0.83 مم و 0.15 مم. يُستخدم بشكل شائع في تصنيف الخامات وتطبيقات غسل الرمال.
مصنف حلزوني مغمور مصمم للمواد الدقيقة ذات أحجام الجسيمات التي تتراوح من 0.15 مم إلى 0.07 مم. يستخدم على نطاق واسع لتصنيف الخامات الدقيقة والمساحيق.
الهيكل والمكونات الرئيسية
يتكون المصنف الحلزوني بشكل أساسي من خزان مائل وآلية حلزونية داخلية.
خزان (حوض ماء)
الخزان عبارة عن حوض طويل مائل ذي قاع نصف أسطواني. تم تجهيز الطرف العلوي بمصرف فائض، بينما يعمل الطرف السفلي كمنفذ لتصريف الرمل العائد. يمكن تعديل زاوية ميل الخزان لتلبية متطلبات أحجام التصنيف المختلفة.
التجميع الحلزوني
هذا هو المكون الأساسي للعامل في جهاز التصنيف. ويتكون من عمود رئيسي، وهيكل داعم، وشفرات حلزونية. تُلحم الشفرات الحلزونية بشكل مستمر على الهيكل الداعم، وهي المسؤولة عن تقليب الطين ورفع الرمل المُعاد ميكانيكيًا.
نظام القيادة
عادةً ما يتم تركيب نظام القيادة في الجزء العلوي من الخزان، ويتضمن محركًا كهربائيًا وعلبة تروس، يقومان بتدوير العمود الحلزوني بسرعة دوران منخفضة لضمان أداء تصنيف مستقر.
آلية الرفع
يتم تركيب آلية رفع كهربائية أو يدوية في الجزء العلوي من جهاز التصنيف. تسمح هذه الآلية برفع اللولب أثناء إيقاف التشغيل، مما يسهل بدء تشغيل المعدات وعمليات الصيانة.
مجموعة الدعم السفلي والمحمل
يتم تركيب قاعدة دعم ومحمل سفلي في الطرف السفلي للخزان لدعم الطرف السفلي للعمود الحلزوني وضمان التشغيل السلس.
الصناعات التطبيقية
معالجة المعادن الفلزية
يستخدم في دوائر الطحن والتصنيف الأولية حيث يكون حجم الجسيمات الخشن (عادةً نعومة الفائض >0.15 مم) ورمل العودة المستقر مطلوبين.
محطات الفصل بالجاذبية (مثل التنجستن والقصدير)
يتم تركيبها قبل طاولات الاهتزاز وغيرها من معدات الفصل بالجاذبية. يُعدّ استقرار تركيز التدفق الزائد وحجم الجسيمات أمراً بالغ الأهمية لكفاءة الفصل بالجاذبية.
غسل الخام وإزالة الطمي
تُستخدم لغسل الخامات اللزجة وإزالة المواد اللزجة الدقيقة من خلال الاستفادة من خصائص التحريك والفيضان.
معالجة المعادن غير الفلزية
يُستخدم في التصنيف الرطب وغسل المواد مثل رمل الكوارتز والفلسبار.
صناعة مواد البناء
يستخدم للتصنيف الرطب لبعض المواد الخام والحشوات الإسمنتية.
المواد القابلة للتطبيق
مناسب للخامات والمواد الخام التي تتطلب تصنيفًا في شكل معلق. يتميز الجهاز بقدرة جيدة على التكيف مع تقلبات تركيز المواد الخام وحجم الجسيمات.
مزايا وخصائص الأداء
نسبة رطوبة منخفضة في الرمال
يخضع الرمل المُعاد رفعه ميكانيكياً لعملية تجفيف طبيعية، مما يؤدي إلى تركيز عالٍ للمواد الصلبة (عادةً 70-80%). وهذا يسمح بإعادته مباشرةً إلى مطحنة الكرات، مما يُثبّت تركيز الطحن ويُحسّن كفاءته.
تصنيف مستقر وموثوق
بالمقارنة مع الفواصل الهيدروليكية، فإن المصنفات الحلزونية أقل حساسية لتقلبات معدل التغذية وتركيز المادة المعلقة. كما أن تشغيلها والتحكم بها بسيط، ولا تتطلب أنظمة معقدة للتحكم في الضغط.
اتصال سهل بالجاذبية مع مطاحن الكرات
يقع مخرج الرمل العائد في الطرف السفلي من المصنف، مما يسمح بتدفق الرمل بالجاذبية عائدًا إلى المطحنة. هذا يبسط تصميم العملية، ويقلل من استهلاك الطاقة، ويلغي الحاجة إلى مضخات الطين.
وظيفة الجمع بين التحريك والغسيل
يُوفر اللولب الدوار عملية التحريك، مما يسمح بالغسل وإزالة الطمي أثناء عملية التصنيف. وهذا مفيد بشكل خاص في المصنفات ذات السد العالي والمصنفات المغمورة لإزالة الطين الناعم أو الأملاح الذائبة.
هيكل متين وتكلفة صيانة منخفضة
بفضل بنيتها الميكانيكية البسيطة، تتركز أجزاء التآكل الرئيسية في الشفرات الحلزونية السفلية. يُعدّ عبء الصيانة منخفضًا نسبيًا، وتكون تكاليف التشغيل الإجمالية اقتصادية.
