2.Мельница сухого самоизмельчения (мсс) «Аэрофол»
Помимо шаровой мельницы в качестве помольных агрегатов в подобной схеме применяются мельницы «Аэрофол», вертикальные тарельчато-валковые, роллер-прессы.
На рис. 7.11 приведена мельница сухого самоизмельчения, используемая в цементной промышленности, например, на Новоспасском заводе.
МСС из за большого диаметра 7 м и малой длины 2,3 м имеет меньшее аэродинамическое сопротивление, вследствие чего можно обеспечить прохождение большего количества сушильного агента с меньшей температурой и высушить материал с большей исходной влажностью (до 20%). Степень измельчения составляет от 100 до 1000. Устройство и принцип самоизмельчения такой же как у мельницы «Гидрофол».
Отличие заключается в том, что измельченный материал из мельницы транспортируется газовым потоком по схеме, как на рис. 7.10. Система с мельницей «Аэрофол» может работать как по открытому, так и по замкнутому циклу. Домол крупки обычно производится в шаровой мельнице.
На казахстанских заводах мельницы самоизмельчения не устанавливались.
Интенсификация помола цемента с применением ПАВ.
Если при помоле твердых материалов в мельницу вводить в небольших количествах такие добавки, как каменный уголь, канифоль, лигнин или поверхностно-активные вещества ПАВ (триэтаноламин, соапсток, мылонафт, суперпластификатор и др.), то налипания размалываемого материала на мелющие тела не происходит, он измельчается интенсивнее и производительность мельницы повышается. Интенсифицирующее действие малых количеств ПАВ при помоле клинкера может быть объяснено, с одной стороны, расклинивающим эффектом микротрещин цементных частиц, а с другой, - уменьшением и даже предотвращением налипания на мелющие тела и агрегирования цемента.
Эффективность действия интенсифицирующих добавок в большой степени зависит от способа их введения в мельницу. Обычно интенсифицирующие добавки подаются в клинкер на питательной тарелке. Однако такой способ малоэффективен. Пока интенсифицирующая добавка равномерно распределится по поверхности всего материала, потребуется довольно продолжительное время, и материал успеет пройти в камеру тонкого измельчения. В таких условиях функция интенсификатора в основном сводится к устранению налипания на шары.
Если же поверхностно-активные вещества вводить в мельницу в тонкодисперсном виде, то их действие будет значительно эффективнее. Введенные даже в малых дозах (сотых долях процента) они с самого начала процесса измельчения соприкасаются со вновь обнаженными поверхностями размалываемого материала, адсорбируются на них и действуют как понизители твердости. Установлено, что при таком способе введения ПАВ в мельницу оптимальная их дозировка будет в десятки раз меньше применяемой при обычной подаче их вместе с материалом на питательную тарелку.
Наилучшие условия введения ПАВ в мельницу в распыленном виде создаются в том случае, если они растворены в воде. Водный раствор ПАВ, легко распыляемый с помощью специальной установки, обеспечивает соприкосновение интенсификатора с большой поверхностью размалываемого материала. Этот способ применения ПАВ эффективен еще потому, что минералы цементных клинкеров обладают высокой гидрофильностью и сильно адсорбируют воду на вновь образующихся поверхностях. Уже сама вода вызывает значительное адсорбционное понижение прочности клинкерных минералов при их измельчении. Особенно эффективен ввод такой водной эмульсии во вторую камеру мельницы тонкого измельчения.
Введение в мельницу водного раствора добавки ПАВ сопровождается не только понижением твердости размалываемого материала. Адсорбированные поверхностно-активные вещества создают оболочку вокруг частичек материала и тем самым препятствуют агрегированию и налипанию. Некоторые ПАВ, например водный раствор триэтаноламина, поданный в распыленном состоянии в количестве 0,02...0,03% к весу цемента, повышают производительность мельницы на 20...25%.
Интенсифицирует помол и небольшое количество влаги без ПАВ (рис. 21.6).
Рис. 21.6. Влияние влажности размалываемого материала на расход электроэнергии при помоле цемента в шаровой мельнице
Расклинивающее давление адсорбционных слоев молекул тормозит смыкание микротрещин и может даже предотвратить его, когда молекулярные силы сцепления, действующие в наиболее узких частях микрощелей, оказываются недостаточными для вытеснения предельно тонких адсорбционных слоев.
Известно, что при помоле клинкера с добавками влаги (в пределах 1% к весу подаваемой в мельницу шихты) уменьшается или полностью предотвращается налипание и агрегирование мелких частиц цемента. Это объясняется тем, что водяные пары снижают электрическое сопротивление среды в мельнице и, тем самым, уменьшают электростатические силы взаимодействия положительно заряженных частиц цемента с отрицательно заряженными мелющими телами и бронефутеровкой, вследствие чего предотвращается налипание на них этих частиц. Водяные пары, омывая частички цемента, образуют временные «мостики», являющиеся своего рода проводниками, через которые осуществляется нейтрализация электростатических зарядов.
Следовательно, налипание частиц цемента на мелющие тела и бронефутеровку, снижающее производительность мельницы вследствие демпфирующего эффекта налипшего слоя, может происходить как при повышенной влажности размалываемой шихты, так и при высокой «сухости» среды в мельнице. В первом случае это явление обусловлено механическим налипанием влажного материала на поверхность шаров и бронеплит, а во втором - электростатическими явлениями.
Таким образом, при помоле сухого горячего клинкера водяные пары уменьшают или полностью устраняют агрегирование и налипание и тем самым интенсифицируют процесс измельчения.
Обрисовать разработку месторождений сырья. Транспортировка сырья с карьера.
Используют также самоходные комбайны, производящие добычу породы и приготовление шлама – водной суспензии глины или мела с влажностью 50…60 %.
Комбайн включает роторный экскаватор на гусеничном ходу, на котором смонтированы быстроходные мешалки для приготовления шлама и насосная установка для гидротранспорта сырья на завод. Применяют также гидромеханический способ, при котором мягкую породу размывают струёй воды - гидромонитором.
Добычу мягких нескальных пород типа мела, мергеля или глины проводят прямой экскавацией. Скальные породы вначале разрыхляют взрывом, а затем экскаваторами погружают на транспорт. В ряде случаев для удешевления добычи отказываются от взрывных работ, и добычу ведут с помощью рыхлительного устройства, устанавливаемого на тяжелые тракторные тягачи, работающие в паре с бульдозерами (рис. 4.3).
Лаборатория завода должна работать в тесном контакте с карьером, обеспечивая выдачу карьером постоянного и заданного по составу сырья. Через каждые 3...5 лет составляют опережающую карьерную сетку, на которую наносят данные о составе сырья по глубине и простиранию. На карьерах цементных заводов качество дробления известняковых пород средней крепости и дробимости характеризуется максимальным размером куска 1200...1300 мм при диаметре скважин 200 мм, что обеспечивает нормальную работу экскаваторов с ковшом емкостью 4 м3 и дробилок с размером приемного зева 1500...2100 мм.