Удельная поверхность и средний размер частиц образцов цементов с минеральными добавками

Образец*	S, м2/кг	d, мкм
1-3	548	4,13
1-6	556	4,07
1-9	518	4,37
2-3	730	3,10
2-6	783	2,89
2-9	691	3,27
3-3	792	2,86
3-6	936	2,42
3-9	771	2,93
Заводской	462	6,60

* Здесь и далее обозначения образцов: первая цифра -

№ эксперимента, вторая цифра - № пробы отбора

Как видно по результатам эксперимента в присутствии модификатора, более тонкое измельчение цемента с минеральными добавками происходит в основном за счет измельчения частиц диапазона 0-80 мкм (табл. 20.3, рис. 20.3). Об изменении гранулометрического состава продукта при помоле в присутствии полимерной добавки - модификатора свидетельствуют и результаты определения насыпного веса отдельных проб готового продукта.

Введение модификаторов интенсифицирует помол и радикально повышает тонину цементов за счет микрокапсуляции высокодисперсных зерен цемента и предотвращения их агрегации. Анализ полученных данных по гранулометрии цементов (табл. 20.2) и, в частности, кривых на рис. 20.3 показывает, что особенно интенсивно возрастает тонина цементов с повышением содержания вулканической породы.

Увеличение насыпного веса наблюдается при возрастании концентрации добавки-модификатора в мельнице и с увеличением периода ее подачи, за счет снижения показателя порозности и повышения дисперсности частиц в цементе.

Водопотребность и сроки схватывания цементного теста отдельных проб полученных цементов зависят как от содержания клинкера, так и от концентрации добавки модификатора.

Интересные данные были получены при механических испытаниях полученных цементов с минеральными добавками. Прочностные характеристики стандартных балочек, изготовленных из цементного песчаных смесей, зависят от содержания клинкера и концентрации полимерной добавки в цементе и от показателя водоцементного отношения.

Сроки схватывания цементов марки 32,5 по китайскому стандарту: начало > 0:45 мин.; конец < 10:00 ч.

Рис. 20.3. Кривые гранулометрии промышленных партий механохимически активированных цементов с минеральными добавками, цементный завод Шин-хуа, КНР (Бикбау М.Я.):

1 - Эксперимент 1 - с 63% клинкера и 1,0% модификатора;

2 -Эксперимент 2 - с 40% клинкера и 0,8% модификатора;

3 - Эксперимент 3 - с 33% клинкера и 0,6% модификатора

Описать мельницу 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.

Описать модернизацию шаровой трубной мельницы.

Для твердых известняков применяются мельницы с отношением L/D ~ 4...5. Наибольшее распространение в последние годы получили двухкамерные мельницы размером 3,2x15 м. Для меловых пород применяются более короткие однокамерные мельницы размером 3,2x8,5 м. Устройства и принцип работы шаровой трубной мельницы для помола твердых пород показаны на рис. 1.

Рис. 1 - Схема управления процессом помола шлама в шаровой мельнице

Корпус мельницы предохраняется от истирании бронефутеровкой. При мокром помоле мягкого материала (мела, глины) корпус футеруется резиновыми пластинами. Кроме защитной функции специальный профиль бронефутеровки может способствовать подъему мелющих тел на большую высоту, чтобы обеспечить увеличение силы удара шара, а также препятствовать перемещению шаров по длине мельницы (сортирующие бронеплиты). В качестве мелющих тел используются стальные шары различного диаметра, а также цильпебс. Оптимальная загрузка шаровой мельницы материалом должна обеспечивать заданную тонкость помола, производительность мельницы и стабильный режим измельчения. Крупность материала, загружаемого в мельницу, также определяет ее производительность: чем меньше размер исходных кусков, тем выше производительность мельницы.

На рис. 2 представлена схема управления помолом в шаровой мельнице по мокрому способу производства. В мельницу подаются известняк, глина, железосодержащие добавки и вода. Периодически на выходе из мельницы контролируется влажность, тонкость помола и химический состав шлама. Если возникает более грубый помол, следует уменьшить количество подаваемого материала. Но в таком случае происходит запаздывание принимаемых мер. Для опережающего контроля используют датчик частоты звука 9 (микрофон). При уменьшении количества материала возрастает сила шума и частота звука - мельница «гремит», так как стальные шары ударяются не о материал, а о бронефутеровку. Это является сигналом к увеличению подачи материала. При «глухом» звуке принимаются противоположные действия.

Текущая влажность шлама контролируется ротационным вискозиметром 11, который представляет собой бачок со шламом, куда погружен ротор. При вращении ротора в зависимости от вязкости шлама создается различное сопротивление, которое отражается в виде изменения нагрузки на электродвигатель: чем больше влажность, тем ниже вязкость и меньше нагрузка на электродвигатель. Этот показатель поступает на датчик частоты звука 10, установленный в начале зоны шламообразования. Если влажность высокая, то удары шаров звонкие, частота звука высокая. Если - низкая, то удары шаров глухие, частота звука низкая. По показаниям приборов 10 и 11 система регулирования влажности шлама определяет необходимый расход воды. Конечная влажность определяется в лаборатории.

Подача в мельницу железосодержащей добавки и глины регулируется в зависимости от химического состава шлама на выходе из мельницы, который определяется рентгеновским спектрометром. Интенсифицировать процесс помола можно с использованием поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Замкнутая схема помола. При замкнутом цикле помола происходит классификация материала с возвратом крупки в мельницу на домол, Использование классификаторов повышает производительность мельницы на 30...35%, обеспечивает равномерный фракционный состав, предотвращает зарастание трубопроводов и емкостей крупкой.

Наибольшее применение на цементных заводах для классификации шлама получили дуговые грохоты, принцип работы которых показан на рис. 7.9. Шлам с большой скоростью пода­ется в дуговой грохот и движется по внутренней поверхности сита тангенциально. Вследствие такого движения шлама поперек ячеек через них проходят частицы размером в два раза меньше, чем размер ячейки и предотвращается их забивание.

Описать нарушение процесса грануляции клинкера в зоне спекания.

При рациональном процессе обжига из вращающейся печи выходит гранулированный клинкер размером 10...25 мм. В некоторых случаях в результате нарушения технологического процесса наблюдается значительное содержание (до 70%) мелкой фракции (менее 1 мм) в клинкере, так называемое клинкерное пыление.