Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние на производительность мельниц условий эксплуатации

Влияние на производительность мельниц условий эксплуатации.

Влияние заполнения мельницы мелющими телами.

Расход энергии на измельчение связан с коэффициентом заполнения мельницы мелющими телами. Производительность мельницы растет и достигает максимума при заполнении — 50 % . На обогатительных фабриках шаровые мельницы работают при степени заполнения их шарами от 40 до 50%, стержневые — от 35 до 45%, мельницы самоизмельчения — при рудной загрузке 30-35%.

Влияние крупности, формы, плотности и твердости мелющих тел.

Загрузка из шаров различного диаметра дает большую производительность, чем моношаровая. Для измельчения крупных и твердых руд целесообразно применять шары больших размеров, для мелких и мягких руд — шары малых диаметров.

Экспериментально установлено, что производительность мельниц увеличивается прямо пропорционально повышению твердости мелющих тел.

Влияние разжижения пульпы.

Чем меньше содержание воды в пульпе, тем выше ее плотность и ниже эффективность ударного действия шаров, так как они двигаются в плотной среде. Чем плотнее пульпа, тем больше крупного материала достигается в продукте измельчения. При больших разжижениях пульпы в мельницах с решеткой увеличивается количество тонких классов.

Влияние частоты вращения барабана.

Зависимость полезной мощности от частоты вращения барабана при разных заполнениях мелющими телами проходит через максимум. При этом производительность мельницы будет также максимальна.

На обогатительных предприятиях мельницы работают при частотах вращения барабана — 50…85% (чаще 75…80%) от критической частоты.

Определение производительности мельницы.

Вследствие изменения условий работы мельницы в широких пределах, непосредственное определение ее производительности по теоретическим формулам практически невозможно, поэтому используют принцип подобия, исходя из практических данных работы мельниц в режимах, близких к оптимальному.

При расчете учитывают с помощью поправочных коэффициентов влияние на производительность геометрических размеров мельницы, ее типа, измельчаемости, крупности исходного материала и продукта измельчения.

При выборе типа мельницы следует руководствоваться главным образом требованиями к необходимой крупности измельченного материала.

Стержневые мельницы обеспечивают меньший выход шламов и крупных классов, то есть их разгрузка более однородна по гранулометрии. Они рекомендуются для измельчения до 1-3 мм в первой стадии. Если в качестве классификаторов предусматривается использовать гидроциклоны, то применяют мельницы сливного типа, так как разгружаемый продукт содержит меньше крупных классов, затрудняющих работу насосов и гидроциклонов.

Расчет мельницы можно производить двумя методами:

— по удельной производительности;

— по эффективности измельчения.

Расчет мельницы по удельной производительности.

Расчет производится по расчетному классу, за который обычно принимают класс -0,074 мм. По содержанию этого класса можно судить о размере максимального зерна в продукте измельчения. За размер максимального зерна принимают размер квадратной ячейки сита, через которое проходит 95% продукта измельчения.

Средние практические данные Таблица 1

Крупность продукта95%95%95%95%95%95%
измельчения, мм-0,4-0,3-0,2-0,15-0,1-0,074
Содержание класса, %
-0,074 мм
-0,04 мм

Содержание класса -0,074 мм в продуктах дробления, поступающих на измельчение, принимается в соответствии со следующими практическими данными:

Крупность продукта95%95%95%95%95%
дробления, мм-40-20-10-5-3
Содержание класса, %
-0,074 мм

Предварительно производится определение удельной производительности действующей мельницы, по вновь образованному расчетному классу.

По практическим данным при измельчении руды от крупности -30 мм до крупности 60-65% класса -0,074 мм удельная производительность мельницы МШР с решеткой диаметром 2,7 м составляет в зависимости от твердости руды: q = 0,8…1,3 т/(м 3 ч).

Для перехода от удельной производительности работающей мельницы q1 к производительности работающей мельницы q2 вводят ряд поправочных коэффициентов, учитывающих следующие различия:

kи — в измельчаемости руд;

kт — в типе мельниц;

kL , kD — в размерах мельницах (поправка на длину и диаметр);

kк — в крупности исходного материала и измельченного продукта;

kj — в объемном заполнении мельниц измельчающей средой (40-50% -шары, 35-45% — стержни, 30-35% — самоизмельчение);

ky — в частоте вращения барабанов мельниц.

Коэффициент kи определяют экспериментально как отношение производи-тельности мельницы по вновь образованному расчетному классу при измельчении заданной руды к производительности той же мельницы и по тому же классу при измельчении руды, принятой за эталон.

kт — вводят при различии в типе разгрузки мельниц.

Соотношение типа проектируемойМШР/МШЦМШР/МШРМШЦ/МШР
и эталонной мельницМШЦ/МШЦ
kт1,11,00,9

Коэффициент крупности : ,

где — относительная производительность проектируемой мельницы при заданной исходной и конечной крупности измельчаемого материала;

— то же для эталонной мельницы.

Относительная производительность шаровых мельниц

КрупностьСодержание расчетного класса -0,074 мм в измельченном продукте, %
исходного
материала,
мм
-40+00,680,770,810,830,810,800,78
-20+00,810,890,920,920,880,860,82
-15+00,870,950,980,960,910,880,83
-10+00,951,021,031,000,930,900,84
-5+01,111,151,131,050,950,910,85
-3+01,171,191,161,060,920,910,85

Коэффициент частоты ky вращения вводится при наличии разницы между частотами вращения проектируемой y и эталонной yэ мельницами: ky = y/yэ.

Предельные значения частот y (%) для мельниц различного типа

согласно ГОСТ 10141-81

МСЦ60-72
МШЦ и МШР (объемом до 50 м 3 )75-85
МШЦ и МШР (объемом до 100 м 3 )75-82
МШЦ и МШР (объемом более 100 м 3 )70-78

По практическим данным для большинства типоразмеров мельниц частоты вращения следующие: МСЦ — 60 — 65%, МШР и МШЦ — 79 — 81%, для мельницы МШЦ 5500Х6500 — 74,2%.

Коэффициент заполнения мелющими телами kj вводят при различии в степени заполнения рассчитываемой и эталонной мельницы

.

Максимальная степень заполнения мельниц мелющей загрузкой

согласно ГОСТ 10141-81

ТипМСЦМШЦМШР
j, %, не более

Коэффициент длины определяют по формуле: .

Коэффициент диаметра: ,

где и — толщина футеровки проектируемой и эталонной мельниц.

Удельная производительность (т/м 3 ч) для проектируемой мельницы определяется по следующей формуле:

.

Для действующей мельницы, принятой за эталонную удельная производи-тельность равна: ,

где и — содержание расчетного класса крупности в готовом и исходном продуктах, доли. ед.; — объем эталонной мельницы, м 3 :

,

где — внутренний диаметр мельницы без футеровки, м;

— длина барабана, м;

— толщина футеровки, м.

Для мельниц диаметром 4000 мм и более = 120 мм.

Для мельниц диаметром не более 4000 мм , м.

Производительность (т/ч) проектируемой мельницы по руде

.

Необходимое число мельниц для установки

,

где — часовая производительность отделения измельчения;

— производительность одной мельницы.

Расчет схемы измельчения и выбор оборудования.

1.Расчет и выбор мельниц.

Читайте так же:
Плотность раствора цементного таблица

Для измельчения руд перед обогащением в одну стадию применяют мельницы с разгрузкой через решетку. Размер мельницы выбирается на основании технико-экономического сравнения. Исходными данными для расчёта являются практические показатели работы мельниц на действующих фабриках.

Расчёт мельниц ведут на основе заданной удельной произво­дительности по вновь образованному расчётному классу –О,О74 мм. Расчёт начинают с определения тоннажа продуктов.

Q′11 ≠ Q11 -производительность цеха измельчения, т/час.

Продукт 17 — циркулирующая нагрузка. Выход этого продукта при расчёте схемы измельчения назначается нами в зависимости от условий измельчения. Чем тоньше продукт 16, тем больший выход продукта 17 следует назначить. Величина оптимальной циркулирующей нагрузки назначается исходя из содержания класса -0,074 мм в измельченном продукте.

Задавшись величиной Сопт = γ17 , находим Q17 по выражению:

где Q′ 11 ≠ Q11 — производительность цеха измельчения, т/час.

Q′11 = Q • k / t = 4500 • 1,1/24 = 206,25 т/час;

Q17 = 206,25 • 100 / 100 = 206,25 т/час;

Зная Q′11 и Q17 , находим выхода и тоннаж остальных продуктов в схеме

2.Расчет мельницы по удельной производительности.

Удельная производительность мельницы по вновь образуемому

расчетному классу определяется по формуле:

где: g — заданная удельная производительность по классу -0,074 мм, равная 1

Ки — коэффициент, учитывающий различие измельчаемости руды по

сравнению с перерабатываемой, принимаемый равным 1;

Кк — коэффициент, учитывающий различие в крупности исходного и

конечного продуктов измельчения, принимается равным 1;

Кд — коэффициент, учитывающий различие в диаметрах барабанов

Где: D — номинальный диаметр барабана проектируемого к установке и

Проектируем к установке мельницы шаровые мокрого измельчения с

решёткой: МШР-3600х5000, МШР-4000х5000, МШР-4500х5000.

КД1 = ((3,6 — 0,15)/(2,7 — 0,15)) 0,5 = 1,16;

Кд2 = ((4,0 — 0,15)/(2,7 — 0,15)) 0,5 = 1,23;

КД3 = ((4,6 — 0,15)/(2,7 — 0,15)) 0,5 = 1,31,

Кт — коэффициент, учитывающий тип мельницы. При переходе от

мельницы с центральной разгрузкой к мельнице с разгрузкой через

g1= 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1,16 ∙ 1,1 = 1,28 т/м 3 ∙час;

g2= 1∙1∙ 1∙1,23 ∙ 1,1= 1,36 т/м 3 ∙час;

g3= 1∙ 1∙ 1∙1,31 ∙ 1,1= 1,44 т/м 3 ∙час.

Зная удельную производительность gi находим производительности мельниц разного размера

по вновь образованному расчетному классу -0,074 мм.

где: Q1 ,Q2 ,Q3 — производительности мельниц соответствующего размера по вновь образованному классу -0,074 мм, т/час;

V1,V2,V3 — объемы мельниц соответствующих размеров, м 3 ;

11. β16, β11 — содержание класса -0,074 мм в сливе классификатора и в питании мельниц, доли ед.

Q1 = 1,28∙ 45/( 0,67– 0,7) = 96 т/час;

Q2= 1,36 ∙ 66/( 0,67– 0,7) = 123,75 т/час;

Q3= 1,44∙ 71 /( 0,67– 0,7) = 170,4 т/час.

Число мельниц находится по выражению:

где Q14 = Q11 — питание мельниц по исходному дробленому материалу, т/час.

Полученные при расчёте ni, округляем в большую сторону до ближайшего целого числа:

n3 = Q14 / Q3 = 275 / 170,4 = 1,6

Число часов работы мельниц различного размера определится из выражения:

t1 = Q14 ∙ Т / n1 • Q1 = 275 • 24 / 3 • 96 = 22,9 час;

l1 = t1 • 100% / 24 = 22,9 • 100 / 24 = 95,42 %;

l2 = t2 • 100% / 24 = 26,7 • 100 / 24 = 88,76 %;

l3 = t3 • 100% / 24 = 19,4 • 100 / 24 = 80,8 %.

Сравнение шаровых мельниц различного типоразмера

Тип мельницыРазмеры мель ницы, мПроизводительность, т/часЧисло часов работы часУстановочная мощность, кВтУстановочная мощность, кВтВес, тКоэффициент загрузки, %
одной мель ницывсех мельницна единицувсегона единицувсего
Шаровая с разгрузкой3,6х5,063,75
через решетку4,0х5,0123,7523,9859,17
МШР4,5х5,0170,423,9953,75

К установке принимаем 6 мельниц МШР-3600х5000.

3. Выбор классификаторов.

Для работы в замкнутом цикле с мельницами устанавливают спиральные классификаторы. Выбор классификаторов производится по их производительности по сливу, определяемой по таблицам и эмпирическим формулам.

Производительность классификаторов зависит, прежде всего, от крупности слива.

Расчёт спиральных классификаторов заключается в определении диаметра спирали и выборе по нему машины по каталогу.

Для классификаторов с погруженной спиралью:

D = — 0,7 + 0,15 • .

Для классификаторов с непогруженной спиралью:

D = — 0,08 + 0,103 •

где Qсл — производительность одного классификатора по сливу, т/сут;

Q16 — заданная производительность фабрики, т/сут;

ni — число классификаторов (в соответствии с числом выбранных мельниц);

D — диаметр спирали, м;

m — число спиралей классификатора;

b — коэффициент, учитывающий плотность руды;

а — коэффициент, учитывающий крупность слива.

D = -0,08 + 0,103 •√666,67*(1*1*1)= 2,5

По каталогу выбираем к установке спиральный классификатор 1КСН-20 с диаметром спирали, равным 2000 мм.

Выбранный классификатор проверяется по пескам. Производи­тельность спиральных классификаторов по пескам определяется по эмпирической формуле:

где n — число оборотов спирали; D — диаметр спирали, м; m — число спиралей;

b — коэффициент, имеющий прежнее значение;

Qпеск= 136∙1 ∙ 1∙1,5 ∙33 = 5508 т/сут, Если:

то классификатор справляется с транспортом песков. В противном

случае надо несколько увеличить число оборотов спирали.

Q’песк = 275 • 24 • 100 / 100 • 6 = 1100 т/сут

5508 > 1100 т/сут

Из расчётов видно, что Qпеск ≥ Q′песк следовательно выбранный

классификатор справляется с транспортом песков.

Расчёт расхода электроэнергии на тонну руды отдельно для дробления и измельчения.

Эдр = 90/275+55∙2/275 + 160∙3/146,3+17/146,3+30/121 = 4,38 кВт∙ч/т;

Эизм = 1250·6/550+20·6/275=14,07 кВт∙ч/т;

Э = 90 + 55 + 2 +160 + 3 +17+ 30 +1250 + 6 +20 + 6 = 8347 кВт∙ч.

Эобщ= 4,38 + 14,07 = 18,45 кВт·/т.

Завершив расчет и выбор основного оборудования, составляем спецификацию оборудования.

Спецификация основного оборудования для дробления, грохочения, измельчения и классификации.

Наименование оборудованияКоличество, штОсновные размеры, ммУстановочная мощность, кВтМасса,т
Щековая дробилка крупного дробления СМД117А 15х21В=1500 b=180207,6
Конусная дробилка крупного дробления КСД-1200ГрВ=185 b=34
Конусная дробилка мелкого дробления КМД-2200Т1В=85 b=15
Колосниковый грохот500х1000
Грохот инерционный тяжелого типа ГИТ-511750х35005,7
Грохот инерционный среднего типа ГИТ-712500х530011,2
Мельница шаровая мокрого измельчения с решеткой 3600х50003600х5000
Классификатор односпиральный 1КСН-20D=2000

4. Литература:

1. Перов В.А., Андреев Е.Е., Биленко Л.Ф. Дробление,
измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.:
Недра, 1990.

2. Разумов К. А. Проектирование обогатительных
фабрик. М.: Недра, 1982.

3. Справочник по обогащению руд. Подготовительные
процессы. М.: Недра, 1982.

4. Донченко А.С., Донченко В.А. Справочник
механика рудообогатительной фабрики. М.: Недра, 1986.

5. Задание на расчёт схемы и выбор оборудования по
дроблению, измельчению и классификации.

Коэффициент загрузки цементной мельницы

Мельницы, в которых происходит сухое измельчение материала, подвергают аспирации, т. е из них непрерывно удаляют воздух, запыленный мельчайшими частицами. Необходимость этого диктуется следующими причинами.
Мельчайшие частицы сырьевого материала налипают на мелющие тела и футеровку мельницы, они обладают также способностью адсорбировать (удерживать на своей поверхности) пузырьки воздуха. Смесь мельчайших твердых частиц с воздухом, осевшая на мелющих поверхностях, обладает амортизирующим действием и смягчает силу удара мелющих тел. В результате ухудшаются условия размола материала.
Воздушный поток, проходя через мельницу, увлекает эти мельчайшие частицы и очищает от них мелющие поверхности. Таким образом, с помощью аспирации увеличивается производительность шаровых мельниц, а также улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.
Скорость воздушного потока в барабане принимается от 0,3 до 0,7 м/сек. При этом обеспечивается повышение производительности мельницы на 20—25%.
Отсос запыленного воздуха производится через разгрузочное устройство мельницы. Для этого в нем специально предусматривается соединительный патрубок.
Схема аспирационной системы мельницы следующая. Запыленный воздух через разгрузочный кожух отсасывается из мельницы и направляется на очистку для выделения из него взвешенных твердых частиц. Первичная грубая очистка осуществляется в циклонах, а очень, тонкие частицы удерживаются затем фильтром. Полностью очищенный воздух удаляется в атмосферу.
Движение пылевоздушного потока по всей системе производится центробежным вентилятором, просасывающим воздух через мельницу и все последующие очистные устройства. Это обеспечивает работу всей системы под разрежением и предупреждает выбивание пыли.
Осажденные частицы из циклонов и фильтров поступают в транспортирующие устройства измельченного материала и вместе с ним направляются на дальнейшую переработку. На работу аспирации оказывает большое влияние герметичность воздуховодов и затворов аппаратов. При недостаточной плотности оказывается значительным подсос воздуха и нарушается эффективность работы всей установки.
Циклоны. Циклон состоит из стального цилиндра, переходящего в конус. Внутри цилиндра находится труба.
Запыленный воздух или дымовые газы по патрубку входят в цилиндр. Патрубок расположен наклонно и тангентально (по касательной) к цилиндру. Это обеспечивает кольцевое движение воздуха вокруг трубы и перемещение его вниз к конической части.
Воздух, достигнув отверстия трубы, поступает в нее и удаляется в атмосферу. В процессе движения воздух очищается. Выпадение из запыленного воздуха твердых частиц, т. е. очистка, происходит в результате потери частицами скорости движения. Скорость падает, как только воздух попадает из патрубка в цилиндр.
Площадь сечения патрубка в несколько раз меньше площади цилиндра (исключая площадь трубы). Во сколько площадь патрубка меньше площади цилиндра, во столько же раз уменьшается скорость движения воздуха в цилиндре. Взвешенные частицы не могут удерживаться в воздушном потоке при такой скорости воздуха и выпадают из него.
Дачьнеишая более полная очистка воздуха от пыли происходит в результате кольцеобразного движения воздуха в цилиндре. Твердые частицы при круговом движении воздуха прижимаются центробежной силой к внутренней части цилиндра, движение их затормаживается и они выпадают из воздушного потока. Уловленная пыль через конусообразную часть циклона поступает в приемный бункер 4, снабженный специальным затвором. Затвор препятствует просачиванию воздуха в циклон при удалении из бункера скопившейся в нем пыли.
Циклоны изготовляют одиночными или групповыми от двух до восьми одиночных циклонов в группе. Производительность одиночного циклона зависит от его диаметра. Циклоны НИИОГаз выпускают диаметром от 400 до 800 мм с градацией через 50 мм, т. е. 450; 500 мм и т. д. Средняя производительность их соответственно равна от 2000 до 6000 м3/ч газа.
Групповые циклоны имеют производительность, лрямопро-порционально увеличивающуюся с количеством циклонов в группе. Так, группа из восьми циклонов диаметром 800 мм каждый имеет производительность по газу 50 000 м3/ч. Температура газа, поступающего в циклон, должна превышать точку росы на 20—25° С, чтобы в циклоне не происходила конденсация влаги, содержащейся в газе. Однако запрещено подавать в циклон газы с температурой выше 400° С по условиям прочности циклона.
Степень очистки газа от пыли в циклонах НИИОГаз зависит от размера взвешенных частиц в газе и составляет в среднем для частиц размером до 5 лк — 40—50%; Ю мк— 60—80% и 20 мк — 90—95%. Таким образом, циклон не производит полной очистки газов. Для более полного осаждения пыли применяют фильтры.
Фильтры. В цементном производстве применяют в основном дви типа фильтров: рукавные фильтры и электрофильтры.
Рукавный фильтр состоит из нескольких рукавов, располагаемых в металлической камере. Верхняя часть рукавов закрыта тканью и прикреплена к раме. Запыленный воздух (газ) поступает по трубе 6 и направляется затем в рукава. Проходя через ткань рукавов, частицы пыли задерживаются тканью, а очищенный воздух поступает в трубу и удаляется в атмосферу.
Рукава периодически встряхиваются механизмом и осевшая на ткани пыль ссыпается в бункер фильтра, оборудованного специальным затвором.
В качестве фильтровальных тканей применяют шерстяную байку, капроно-шерстяные байки, а также теплостойкие синтетические ткани из лавсана, терилена и др.
Электрофильтр является наиболее эффективным пылеочистительным аппаратом среди применяемых в цементной промышленности. Принцип очистки газа в электрофильтре основан на приобретении взвешенными в газе частицами электрического заряда при воздействии электрического поля высокого напряжения (до 100О00 в). Сущность очистки в электрофильтрах заключается в следующем.
Между двумя разноименно заряженными электродами проходит электрический ток. Появление замыкающего цепь электрического тока происходит в данном случае в результате ионизации воздуха, находящегося между электродами.
Ионизация — это расщепление молекул воздуха на заряженные частицы. Если в качестве положительно заряженного электрода взять трубу и поместить в нее тонкий провод, соединенный с отрицательным полюсом постоянного источника тока, то воздух, заключенный в трубе, получит заряд. Между трубой и проводом возникнет электрический ток определенной силы, т. е. образуется разряд. Такой разряд называется коронным.
Частицы запыленного воздуха, проходя через трубу, приобретают отрицательный заряд. Заряженные пылинки начинают быстро перемещаться к положительному полюсу, в данном случае к трубе, так как разноименно заряженные частицы притягиваются. В результате пыль осаждается на внутренней поверхности. Такой электрод называется осадительным. Второй электрод получил название коронирующего электрода.
Осажденная пыль при легком встряхивании удаляется с поверхности электрода и ссыпается в бункер.
Пылинки могут приобретать также положительный заряд и осаждаться на отрицательном коронирующем электроде. Встряхивающее устройство поэтому устанавливается на осадительном и коронирующем электродах. В зависимости от формы осадительных электродов различают электрофильтры трубчатые и пластинчатые. В первом случае осадительным электродом является труба, коронирующим — протянутая внутри ее проволока; в последнем осадительным электродом служат пластины, установленные на расстоянии 250—350 мм с расположенными между ними коронирующими электродами. Газовый поток может двигаться в фильтре вертикально или горизонтально. В зависимости от этого электрофильтры разделяются на вертикальные и горизонтальные.
Электрофильтр получает питание от электрической повысительно-преобразовательной подстанции, которая преобразует переменный электрический ток в сети завода в постоянный ток. Расход электроэнергии в электрофильтрах на очистку 1000 м газа 0,13—0,2 квт-ч. Производительность по газу электрофильтров составляет от 70ОО0 до 500000 м3/ч.
На цементных заводах очищается не только аспирационный воздух цементных мельниц. Тщательной очистке подлежат также дымовые газы от печей, сушильных установок и угольных мельниц. Устойчивость работы и качество очистки газов в электрофильтрах зависят от температуры газов, степени их запыленности, скорости .прохождения через фильтр ,и герметизации аспирационной установки в целом.
При подаче газов с температурой, выше обусловленной правилами технической эксплуатации, возможно коробление электродов. С повышением температуры ухудшается также электропроводность газа, падает напряженность электрического поля и снижается эффект задержания пылеватых частиц. При установке электрофильтров для очистки тазов, выходящих из агрегата с более высокой температурой, применяют охлаждение газов перед подачей их в фильтр. Так, печные газы реко мендуется охлаждать в скрубберах или форкамерах.
Электрофильтры имеют коэффициент задержания пыли из газа 98—99% от общего содержания и являются наиболее эффективными аппаратами пылеочистки. Но такая высокая степень очистки достигается в том случае, когда запыленность газа не превышает нормы, установленной техническими требованиями правил эксплуатации (не более 50 г/м3). Увеличение степени запыленности поступающего газа соответственно снижает коэффициент очистки.
Аспирационный воздух сырьевых или цементных мельниц может иметь запыленность выше допускаемой для нормальной работы фильтров и других стоящих впереди электрофильтра пылеосадительных устройств (циклонов). Для уменьшения запыленности воздуха мельницы снабжают аспирационными коробками шахтного типа. Они представляют собой прямоугольный воздуховод большого сечения, обеспечивающего скорость движения воздуха в нем не выше 1—1,2 м/сек. При такой скорости часть взвешенных частиц не удерживается в воздушном потоке и оседает.
Необходимое сечение коробки при указанной скорости движения воздуха в ней рассчитывают из условия, что количество аспирационного воздуха составляет 0,2 м на 1 кг измельчаемого материала.
Скорость прохождения газа в электрофильтре и, следовательно, продолжительность пребывания в нем газа оказывают влияние на качество работы фильтра по той причине, что для приобретения электрического заряда пылеватыми частицами требуется определенное время. При недостаточной степени ионизации частицы не смогут задерживаться в фильтре и окажутся вынесенными в атмосферу. Скорость движения газов в электрофильтрах принимается равной 0,7—0,8 м/сек. Уменьшение скорости движения газов улучшает очистку, а увеличение резко ухудшает ее. Работа пылеосадительных устройств всех систем нарушается при избыточном подсосе наружного воздуха и отклонении скорости движения очищаемого газа от определенной.
Газовоздухопроводы. Газовоздухопроводы выполняют из стального листа толщиной 3—8 мм в зависимости от диаметра газопровода. Если по газопроводу будут проходить газы с температурой выше 350—400° С, его внутри облицовывают жаростойкими материалами. В цементной промышленности облицовка обычно не применяется, так как температура не превышает указанных пределов. Газопроводы изготовляют из отдельных звеньев круглого или прямоугольного сечения; площадь сечения принимается из условий скорости движения газа в них 10—20 м/сек. Звенья соединяют при помощи фланцев, между которыми устанавливают плотную прокладку из асбестового листа для создания полной герметизации.
Для того чтобы можно было регулировать поступление газа, на газопроводах устанавливают специальные двойные переключатели, дроссельные заслонки, плоские задвижки.
Дроссельные заслонки представляют собой стальной лист, равный по форме и размеру внутреннему сечению газопровода. Переключатель устанавливается на оси. Он может поворачиваться своей плоскостью по отношению движения газового потока, в большей или меньшей степени препятствуя этому потоку.
Задвижка вдвигается (или выдвигается) в газопровод, перекрывая его сечение. Аналогичным образом устроены двойные переключатели, только в них заслонка не вдвигается в газопровод, как задвижка, а перекрывает при повороте ее вокруг горизонтальной оси, расположенной параллельно газопроводу.
В процессе работы в газопроводе может скапливаться осевшая пыль, уменьшающая его рабочее сечение и ухудшающая этим работу всей аспирационной установки. Для очистки осевшей пыли в газопроводе устраивают специальные люки с надежной герметизацией, а также устанавливают сборные бункера в местах большого пылеосаждения. Выгрузочные отверстия бункеров снабжают герметическими затворами различных типов; наибольшее распространение получили лопастные затворы, приводимые в движение от электродвигателя и плотно перекрывающие отверстие бункера. Вентиляторы. Вентиляторы являются неотъемлемой частью аспирационной системы. Они обеспечивают отбор запыленного воздуха из мельницы или другого агрегата, транспортируют его по всей системе и выбрасывают в атмосферу. На аспирационных системах устанавливают центробежные вентиляторы.
Центробежный вентилятор состоит из кожуха, имеющего форму улитки, внутри которого вращается на валу колесо с лопатками. При вращении колеса воздух, находящийся внутри кожуха, приходит во вращение; под действием центробежной силы он прижимается к стенкам кожуха и выбрасывается через выхлопное отверстие.
В результате удаления воздуха в кожухе образуется разрежение и под действием его в вентилятор поступают новые порции воздуха через засасывающий патрубок в кожухе. Колесо консольно насажено на приводной вал, установленный в двух подшипниках, между которыми располагается приводной шкив.
Высокие абразивные (истирающие) свойства минеральной пыли служат причиной быстрого износа лопаток вентилятора. Для повышения износостойкости их изготовляют из твердой стали или покрывают тонким слоем твердого сплава.
Если вентилятор предназначается для отсоса горячих дымовых газов, например из печей, сушилок, лопатки изготовляют из жароупорных сталей.
Для предупреждения перегрева подшипников при отсосе горячих газов подшипники охлаждают проточной водой.
Основными показателями работы вентилятора являются производительность и создаваемый им напор (или разрежение) в системе, выражаемое обычно в миллиметрах водяного столба. Если учесть, что 1 ат равна 10 м (10 000 мм вод. ст.), то напор, например, 200 мм вод. ст. будет равен 0,02 атм.
Центробежные вентиляторы выпускают производительностью от нескольких сотен до нескольких тысяч кубических метров газа в час. По величине создаваемого напора они подразделяются на вентиляторы низкого (до 100 мм вод. ст.), среднего (до 300 мм вод. ст.) и высокого (более ,300 мм вод. ст.) давления. В аспирационных системах цементных заводов устанавливают вентиляторы среднего, а иногда высокого давления.

Читайте так же:
Цемент для стяжки пола характеристики

Коэффициент загрузки цементной мельницы

Тонкий помол материалов (инертных и вяжущих) ведет к существенному улучшению качества новообразованных поверхностей, увеличению показателей удельной поверхности, разрушению структурно нестабильных и ослабленных частиц. Методика активации (тонкого измельчения) хорошо зарекомендовала себя в практике обработки лежалого и низкомарочного цемента с целью повышения полезных свойств и восстановления. Без широкого использования оборудования для измельчения немыслимо современное производство теплоэффективных строительных материалов, например, ячеистого бетона автоклавного твердения.

В нашей же стране помольное оборудование используется далеко не в полной мере. Тогда как перед отечественными предприятиями, в первую очередь строительной отрасли, как никогда остро стоят проблемы технического перевооружения, расширения ассортимента выпускаемой продукции и увеличения объемов производства при повышении качества изделий.

Особый интерес представляют агрегаты, обеспечивающие тонкий помол цемента (увеличение удельной поверхности цемента) и активацию инертных составляющих бетонной смеси. Такие установки позволяют кардинально улучшить основные физико-механические характеристики выпускаемой продукции и значительно снизить расход цемента на производстве.

Оборудование для измельчения (тонкого помола) материалов должно удовлетворять следующим требованиям: быть экономичным; надежным, долговечным (как следствие — выполняться из новых износоустойчивых материалов); обеспечивать гарантируемые сроки и ресурсы работы; выполняться с учетом условий конкретных предприятий и существующих технологий.

Классификация машин для помола. Существуют следующие типы мельниц: тихоходные, среднеходные, быстроходные и струйные. Для повышение интенсивности измельчения материалов применяют среднеходные мельницы, имеющие скорость движения рабочих органов до 4 м/с. Данные мельницы характеризуются повышенной скоростью приложения нагрузок и частотой взаимодействия импульсов сил. Среднеходные мельницы в основном применяют для помола материалов слабых и средней прочности, например комовой извести, гипса, сухой глины, графита, каолина, угля. Материал в этих мельницах измельчается шарами или роликами и размольным кольцом или тарелкой почти по принципу раздавливания.

Читайте так же:
Что такое цементный блок

Среднеходные мельницы подразделяют на три основных типа: — тарельчато-валковые; — ролико-маятниковые; — шаровые кольцевые.

Тарельчато–валковая мельница (рис. 1) состоит из валков, тарелки, приводимой во вращение от двигателя через редуктор. Валки установлены на осях, закрепленных в балансирных рычагах, стягиваемых пружинами. Исходный материал загружается через воронку на распределительный конус тарелки и ссыпается на бронеплиты. При вращении тарелки материал попадает под валки, где измельчается посредством раздавливания и истирания. Мельница закрыта герметичным кожухом.

Материал размалывается и передается центробежной силой на стационарное кольцо со штуцерами для воздуха. Измельченный материал выносится потоками воздуха, в сепаратор. Материал делится на тонкой помол и на крупную фракцию в зоне сепарирования. Помимо воздуха, подаваемого под тарелку, может быть осуществлена частичная подача газов поверх размалывающей тарелки.

Существуют установки, работающие с двумя вентиляторами: один вентилятор ставится за мельницей, другой – перед. Давление, развиваемое вентилятором перед мельницей может быть заменено давлением дутьевых вентиляторов воздушного подогревателя. Валковые мельницы изготавливают с тарелками диаметром 0,6 ….4, 5 м, роликов- 0,48….2,2 м, скорость вращения тарелки около 3 м/с.

Рис. 1. Тарельчато-валковая мельница.

Кольцевые шаровые мельницы состоят из желобчатого кольца, вращающегося от электродвигателя через редуктор, и шаров, свободно уложенных в желоб кольца. Шары прижимаются к вращающемуся кольцу пружинами или посредством гидроцилиндров через неподвижное кольцо. Шары могут также располагаться в два- три ряда друг над другом. Мельницу закрывают герметичным кожухом. Материал питателем подается на направляющий конус кольца и, попадая под шары, измельчается.

Давление на материал создается действием пружин, центробежными силами, возникающими при вращении, массой шаров и верхнего кольца. Измельченный материал подхватывается воздухом и уносится в сепаратор, из которого крупные частицы возвращаются на домол, а мелкие – в осадительное устройство.

Читайте так же:
Огнестойкость цемента от толщины

Ролико-маятниковые мельницы применяются для измельчения мягких пород, а также пород средней прочности. В таких мельницах материал измельчается между неподвижным кольцом и роликами, которые перекатываются по кольцу при вращении крестовины, закрепленной на вертикальном валу. Ролики установлены на маятниках, шарнирно подвешенных к крестовине. При вращении крестовины под действием центробежных сил инерции ролики прижимаются к размольному кольцу. Потоком газов, подводимых по коллектору, измельченный материал выносится сепаратор.

Область применения быстроходных мельниц – грубый и тонкий помол пород мягких и средней прочности, подаваемых в мыльницу кусками небольших размеров.

В промышленности строительных материалов быстроходные мельницы применяют в основном для помола таких материалов, как глина, гипс, мягкие каменные угли, комовая известь и т.п. В этих мельницах можно также вести помол влажных материалов с одновременной их подсушкой. В гипсовой промышленности эти мельницы используются для одновременного помола, сушки и обжига гипса. Материал в этих мельницах измельчается вследствие удара молотков о материал, а также материала о броню.

По конструкции мельницы этого типа можно разбить на три группы: аэробильные мельницы с жестко укрепленными молотками; шахтные мельницы с шарнирно подвешенными молотками; мельницы корзинчатого типа – дезинтеграторы.

Струйная мельница — разновидность мельниц, используемая для получения ультрадисперсных продуктов сухим способом. Измельчение происходит при столкновении частиц об частицы в псевдоожиженном слое (аэрозоле), потоками воздуха или пара высокого давления.

Измельчение материала в струйной мельнице происходит в размольной камере, в которую подают сжатый воздух или перегретый пар. Мелющий поток через сопла поступает в камеру измельчения, где формирует аэрозоль из твердого измельчаемого вещества, называемый псевдоожиженным слоем. Вокруг струй мелющего воздуха происходит интенсивная циркуляция частиц. Типичные скорости входящих в псевдоожиженный слой потоков мелющего воздуха в струйных мельницах составляют 400-700 м/с (обычно около 600 м/с), а в паровых мельницах скорость потока мелющего пара может достигать 1200 м/с. Мелющий поток является сверхзвуковым, что обуславливает сложную локальную динамику ускорения частиц воздухом и распределения вещества в струях. При входе потока воздуха в псевдоожиженный слой материал вовлекается в поток и ускоряется до скорости потока. Во время вовлечения частиц материала в поток происходят интенсивные столкновения частиц друг с другом. Такие столкновения обусловлены различными скоростями частиц в самом потоке, разными размерами частиц и разными точками входа в поток. В зоне входа частиц в аэрозоль происходит измельчение

70 % материала, оставшиеся 30 % измельчаются при встрече, смене направления или отражении частиц, двигающихся в мелющем потоке. По строению рабочей камеры современные струйные мельницы делят на два типа — струйные мельницы с псевдоожиженным слоем и спиральные (плоскокамерные) струйные мельницы. Рабочая камера струйной мельницы с псевдоожиженным слоем имеет цилиндрическую форму. Мелющие сопла расположены на одном уровне по высоте, ближе к дну камеры, так, чтобы мелющие потоки компенсировали друг друга, исключая износ стенок камеры и эффективно создавали псевдоожиженный слой. Такой принцип устройства размольной камеры является наиболее универсальным и самым износостойким. Минусом такой схемы является то, что на дне камеры могут скапливаются компактные куски материала. Это обуславливает требования к входному размеру частиц.

Струйные мельницы применяют для измельчения керамических и абразивных материалов, фармацевтических субстанций, минеральных наполнителей композиционных материалов и др. Современные струйные мельницы обеспечивают толщину помола от 0,7 мкм до 97-100 мкм, что примерно соответствует среднему размеру частиц от 200 нм до 50 мкм. Диапазоны производительности составляют от единиц килограмм до нескольких тонн в час. Отличительными чертами струйных мельниц являются большой срок службы, возможность получения продукта высокой чистоты, обладающего большой удельной поверхностью.

Читайте так же:
Раствор цементный куб вес

Установка для струйного измельчения кроме самой мельницы содержит другие узлы, необходимые для обеспечения эффективной работы мельницы загрузки и разгрузки продукта. Обычно продукт загружают в мельницы через тактовый шлюзовик. Дозирование осуществляют либо взвешиванием мельницы с материалом, либо по потреблению тока классификатором, либо методом постоянного дозирования некоторого количества материала. Особенности устройства струйных мельниц диктуют требования к загружаемому материалу. Для небольших мельниц средняя частица должна иметь размер 1-2 мм или менее, крупные установки рекомендуют загружать частицами менее 5 мм. Размер частиц на входе в мельницу слабо влияет на её производительность, особенно если на выходе требуется получать ультрадисперсный продукт.

Бисерная мельница — разновидность мельниц, применяемая для получения ультрадисперсных продуктов в жидкой среде путем перетирания суспензии материала твердыми шариками — бисером. Разновидностью бисерных мельниц являются галечные мельницы, заполняемые фракционированными песком или галькой.

Бисерные мельницы применяют для измельчения широкого круга материалов, в лакокрасочной, керамической, пищевой, химической, горнодобывающей и др. отраслях промышленности. Разновидности бисерных мельниц обеспечивают тонину помола d50 от 6 нанометров до d97 = 200 мкм, покрывая таким образом 5 порядков величины радиуса частиц. Диапазоны производительности составляют от единиц грамм до нескольких тонн в час.

Центробежно-ударные мельницы применяют для дробления и измельчения хрупких рудных и нерудных материалов. Прочность и абразивность материала может быть очень высокой и не является ограничением на применение, а вот наличие выраженных вязко-упругих свойств материала делает измельчение малоэффективным. Без специальных условий и технических решений применение мельниц возможно только для пожаровзрывобезопасных материалов. Максимальная крупность питания до 40 мм. Крупность готового и производительность зависит от задачи и свойств материала. Например, для гипса крупностью 0-200 мкм не менее 90% производительность достигает 20 т/ч.

Барабанные мельницы классифицируются по режиму работы – периодического и непрерывного действия; по способу помола – сухого и мокрого помола; по характеру работы – мельницы, работающие по открытому и замкнутому циклу; по форме мелющих тел – шаровые, стержневые и самоизмельчения (без мелющих тел); по способу разгрузки – с механической и пневматической разгрузкой; по конструкции загрузочного и разгрузочного устройства – с загрузкой и выгрузкой через люк, с загрузкой и выгрузкой через полые цапфы, с периферийной разгрузкой; по конструкции привода – с центральным и периферийным приводом.

Барабанные мельницы сравнительно просты по конструкции и удобны в эксплуатации. В промышленности строительных материалов преимущественное применение имеют мельницы непрерывного действия, сухого и мокрого помола, работающие в открытом и закрытом цикле. В мельницах, работающих по мокрому способу, материал выходит из них несколько недоизмельченным и разделяется в сепараторах или гидроклассификаторах на готовый продукт и крупную фракцию, которая повторно измельчается в мельнице.

При такой схеме работы эффективность помола и производительность повышается вследствие непрерывного удаления из мельницы мелкой фракции материала.

Мельницы периодического действия используют для тонкого помола глин и глазури в производстве тонкой керамики. Мельницы с относительно коротким барабаном называются шаровыми, а мельницы с длинной, превышающей в 4 – 5 раз диаметр, — трубными.

При сухом помоле сырья применяют мельницы самоизмельчения «Аэрофол», предназначенные для предварительного измельчения и сушки сырьевых материалов влажностью до 10-12% с использованием преимущественно печных отходящих газов. Принцип самоизмельчения сырьевых материалов в мельнице «Аэрофол» такой же, как и в мельнице «Гидрофол» ( для измельчения преимущественно мягких пород). Конструктивно эти мельницы отличаются внутренним устройством барабана, разгрузочной частью и приводом. Сырьевой материал размером более 400 мм поступает во вращающийся барабан 1 через загрузочное устройство 3, куда одновременно подаются сушильные газы температурой 300-350° С.

При вращении мельницы материал внутри барабана поднимается лифтерами на определенный угол вверх, а затем падает вниз. При падении куски ударяются один о другой, а также об отбойные броневые плиты и разбиваются на мелкие кусочки. От многократного собственного падения, ударов и истирания материал измельчается в крупку.

Горячие сушильные газы, просасываясь через поток падающего материала, омывают его частицы, высушивают их и выносят из мельницы в осадительные циклоны и далее в сепаратор. Крупные фракции из сепаратора поступают на домол в трубную мельницу. Для более интенсивного размола материала в мельницу загружают шары до 8% ее объема.

При применении мельниц самоизмельчения «Аэрофол» отпадает необходимость в использовании оборудования второй и третьей стадии дробления. Мельницы выпускают диаметром 7-9,75 м, производительностью от 100 до 400 т/ч с мощностью электродвигателей от 1325 до 3300 кВт. В этих мельницах перерабатываются материалы с исходной крупностью от 200 до 400 мм и более и влажностью от 5 до 12% и выше.

Для помола цемента, извести и гипса, а также стекла, огнеупорных и других изделий применяют трубные мельницы. Они являются самыми широко используемыми мельницами. Конструкция их и принцип действия зависят от назначения и физико-механических свойств размалываемого материала. Трубные мельницы используют для помола как однородных материалов, гак в материалов с различными корректирующими добавками.

Вибрационные мельницы предназначены для тонкого и сверхтонкого помола. Принцип действия состоит в измельцении материалов ударами и истиранием мелющими телами.

Рис. 2. Схема вибрационной мельницы KHD

В настоящее время известна широкая классификация вибрационных мельниц различных типов, которые различаются: по виду ( конструкции вала) — инерционные и гирационные вибромельницы; по среде помола: мокрая, влажная и сухая среда; по расположению корпуса: с горизонтальным, вертикальным; и с наклонным; по конструкции помольной камеры: однокамерные и многокамерные; по схеме включения: с последовательным и параллельным включением; по наличию мелющих тел: с и без мелющих тел; по работающему циклу: с открытым и замкнутым циклом; по принципу действия: периодического и непрерывного действия.

Тонкое измельчение является одним из наиболее энергоемких процессов в производстве цемента (около 60% всей расходуемой на производство цемента электроэнергии) и сопровождается снижением производительности мельниц, увеличением удельного расхода электроэнергии, повышением температуры в мельнице. Поэтому использование современных схем помола, способствующих интенсификации процессов измельчения, является актальным и может привести к экономиии энергозатрат.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector