Смешивание сыпучих материалов с помощью сжатого воздуха.

Для сравнения, механическое смешивание не показывает таких выдающихся результатов как воздушное смешивание. Большинство сухих, пылевидных материалов, которые могут быть псевдоожижены путем аэрации, также могут быть смешаны этим методом. Воздушное смешивание, как правило, уменьшает неоднородность смешиваемых материалов с 3% до 0,1% в финальном продукте. Состав достаточно однороден, чтобы можно было отказаться от регулярного отбора проб и испытаний на большинстве производств. Это стало возможным благодаря использованию квадрантного смешивания и пульсирующего воздуха от компрессоров.

Система воздушного смешивания имеет ряд ключевых преимуществ. Среди них – экономичное достижение однородности финальной смеси, даже если смешанные материалы различаются по объемной плотности, размеру частиц и удельному весу. В результате достигается экономичное смешивание больших объемов материалов, а также непрерывная выгрузка смешанного материала после начального периода смешивания.

Метод квадрантного смешивания включает круглый силос с плоским дном, который заполняется материалом до уровня, примерно равного диаметру силоса. Дно силоса покрыто близко расположенными аэрационными установками, обеспечивающими равномерное распределение воздуха в материале по всей области рассеивания. Каждая аэрационная установка облицована пористым огнеупорным материалом для выпуска воздуха в материал многочисленными тонкими струями.

Чтобы управлять смешиванием, на четверть дна силоса подается достаточное количество сжатого воздуха для поднятия и псевдоожижения материала над этой секцией. В результате этого, материал поднимается над уровнем соседних квадрантов и быстро растекается по ним, стекая под уклоном от 2 до 5 градусов. Тем временем на дне временно неактивных квадрантов подается небольшое количество сжатого воздуха, достаточного, чтобы сделать материал кашеобразным, но недостаточного для значительного изменения объемной плотности.

Таким образом, поднимающийся столб расширяющегося материала в активно аэрируемом квадранте, частично окружен более тяжелым материалом, который стремится опуститься на дно, где впоследствии аэрируется, расширяется, поднимается и, в свою очередь, поступает наружу. Достигается сильное непрерывное переворачивающее движение в вертикальной плоскости, что приводит к очень тщательному перемешиванию содержимого силоса сверху вниз и по всему активному квадранту. Интенсивная аэрация автоматически переключается на ранее неактивный соседний квадрант по таймерному контролю, а затем последовательно на каждый из остальных квадрантов по очереди, смешивая весь материал за один цикл. Хотя часто для получения практически идеального смешивания используют две цепочки.

После смешения исходной загрузки процесс становится непрерывным, так как поступающий поток с переменным составом быстро смешивается с большой массой смесевого материала в силосе, а поток с финальной смесью может непрерывно отводиться со дна силоса.

Требуемое время для смешивания может составлять от 1 до 2 часов после достижения достаточного уровня несмешанного материала для начала движения жидкости. Это зависит от характера смеси, размера бункера и продолжительности периода поступления воздуха в каждой квадрантной секции. Для быстрого смешивания эти периоды могут составлять от 5 до 15 минут на квадрант. Результаты улучшаются, когда поток сжатого воздуха в активном квадранте пульсирует.

Области применения воздушного смешивания включают смешивание кристаллических или других тонкоизмельченных материалов, обладающих размерами частиц в общем диапазоне 100 процентов для 150 меш и 85 или более процентов, превышающих 200 меш (не более 0.076 мм), и особенно тех порошкообразных материалов, которые, как было установлено, хорошо текут в плотнопоточных конвейерах.

Помимо уже описанных пористых огнеупорных блоков, есть еще несколько важных деталей. Внутри силоса установлены воздухораспределительные трубы и коллекторы для выборочного регулирования подачи сжатого воздуха в квадрантные секции днища силоса.