21.1.2. Влияние свойств материалов на процесс помола

Размер исходного материала в значительной степени влияет на производительность помольных агрегатов, особенно шаровых мельниц. Так, например, при уменьшении размера кусков с 50 до 10 мм производительность мельницы возрастает на 50%, а с 19 до 6 мм - на 31%. Естественно, что при этом практически пропорционально уменьшается расход энергии на помол. Поэтому большое влияние на показатели работы мельницы оказывает предварительное дробление клинкера, обеспечивающее питание мельниц более мелким и однородным по размеру материалом. При этом повышаются эффективность действия мелющих тел и производительность мельницы, уменьшаются колебания значений тонкости помола цемента. Зависимость изменения производительности мельницы от крупности исходного материала d_ис с учетом положений Кика можно выразить через коэффициент K_d уравнением:

k_d = 0,04 - 0,32 lnd_ис (21.2)

Размолоспособность клинкера и минеральных добавок также определяет производительность мельниц и удельный расход электроэнергии. Для оценки этого показателя рекомендуется использовать соответствующий коэффициент, который показывает насколько изменяется производительность шаровой мельницы при помоле добавок в сравнении с помолом клинкера (табл. 21.1).

Таблица 21.1

Коэффициент размолоспособности различных добавок в сравнении с клинкером

При смешивании двух материалов различной размалываемости возможна интенсификация их помола. Например, если при помоле клинкера ввести до 20 % шлака, то размалываемость клинкера улучшается, но при введении 40 % шлака производительность мельницы значительно снижается.

Размалываемость клинкера зависит от минералогического состава. К легкоразмалываемым фазам относятся алит C₃S и трехкальциевый алюминат С₃А, к трудноразмалываемым - белит C₂S и четырехкальциевый алюмоферрит C₄AF. С увеличением количества жидкой фазы в клинкере его размалываемость ухудшается, как и с уменьшением коэффициента насыщения и увеличением силикатного и глиноземистого модулей (рис. 21.3).

Рис. 21.3. Размалываемость клинкера в зависимости от фазового состава

Влияние вышеприведенных свойств клинкера может быть математически выражена через коэффициенты размолоспособности:

• зависимость от содержания C₂S

к _C2S = 1,17 - 0,012• %C₂S; (21.3)

• зависимость от содержания жидкой фазы ЖФ

к _жф=(2,85(t/1000)²-7,4·t/1000+5,74)·4,2/√%ЖФ (21.4)

где %ЖФ = 3,0·%А1₂О₃+2,25·%Fe₂О₃+%MgO + %R₂О,

t - температура обжига клинкера.

Описать холодильник PYROFLOOR. Принцип работы колосниковой решетки.

Холодильник состоит из ограждающего корпуса, колосниковой решетки, по которой передвигается клинкер, вентиляторов, продувающих воздух через слой клинкера, и аспирационной системы, удаляющей после очистки избыточный воздух в атмосферу (рис. 12.9). Последняя модификация колосникового холодильника отличается в основном устройством беспровальной решетки и регуляторами потока воздуха (рис. 12.10).

Рис. 12.9. Принципиальная схема холодильника PYROFLOOR

Колосниковая решетка состоит из статической наклонной (поз. 9) и переталкивающей решеток. Переталкивающая решетка, расположенная за статической, имеет несколько продольных подвижных (поз.13) и неподвижных (поз. 14) дорожек. Каждая дорожка состоит из вентиляционных модулей (поз. 12, 15), металлических конструкций с продольными балками, которые двигаются по опорным роликам. Все модули одной дорожки скреплены между собой и могут двигаться вперед и назад только, совместно. Для создания возвратно-поступательного движения дорожек применяются гидроприводы (поз. 11), которые установлены в начале и в конце каждого полотна и создают не толкающие, а тянущие усилия. Существует 2 способа регулирования скорости движения клинкера; изменением частоты колебаний дорожек в пределах 0...10 в минуту и величины хода дорожки от 80 до 350 мм.

Рис. 12.10. Устройство колосниковой решетки холодильника

PYROFLOOR: I - область решетки с регуляторами потока; II - область решетки без регуляторов потока; 1...7 - камеры под колосниковой решеткой с дутьевыми вентиляторами; 8 - перегородки межкамерные; 9 - решетка колосниковая статическая наклонная; 10 - уплотнение; 11 - гидроприводы дорожек решетки; 12 - модуль с регулятором потока; 13 - подвижные дорожки колосниковой решетки; 14 - дорожки неподвижные; 15 - модуль без регулятора потока; 16 - пластины поперечные транспортирующие; 17- датчики расхода воздуха; 18-заслонки.

Под решеточное пространство разделено на ряд камер, в которые подается воздух дутьевыми вентиляторами (поз. 1...7). Расход воздуха регулируется изменением положения жалюзийных заслонок на всасывающих патрубках (поз. 18). В горячей рекуперационной зоне I отдельные модули снабжены регуляторами потока воздуха (поз. 12). В более высокотемпературной области, ближе к печи и к середине холодильника, устанавливаются регуляторы потока с более высоким расходом воздуха. Это связано с тем, что при высокой температуре из-за увеличения объема и вязкости воздуха в несколько раз увеличивается сопротивление слоя клинкера. Следовательно, для продавливания необходимого объема воздуха через горячий клинкер требуются большее давление под решеткой и регуляторы потока, настроенные на больший расход воздуха. В связи с этим, статический напор вентиляторов от горячей камеры к холодной уменьшается от ~ 90 до ~ 30 мбар. К нерекуперационной зоне II, путем регулирования движения дорожек с применением системы автоматики, выравнивается сопротивление слоя по ширине решетки, и поэтому в этой зоне не устанавливаются регуляторы потока.

Общий вид решетки с расположением подвижных и неподвижных дорожек, статической решетки, отверстий для пневмопушек и уплотнения показан на рис. 12.11.

Рис. 12.11. Устройство решеток холодильника

Достаточно часто во вращающихся печах возникает клинкерное пыление, при котором в шахте холодильника образуются наросты, приводящие к смещению потока клинкера в одну из сторон решетки и нарушению работы холодильника. Поэтому для обрушения этих наростов используются пневмопушки, которые по необходимости подают взрывной воздух через щели. Между дорожками имеются уплотнения, препятствующие провалу клинкера. Под статической и над подвижной решетками находится поперечное уплотнение (поз. 10). Уплотнительные рейки с помощью пружин прижимаются к верхней поверхности дорожек переталкивающей решетки, в результате чего при обратном движении дорожек клинкер задерживается на краю статической решетки, и предотвращается его провал в нижнюю часть холодильника.

На рис. 12.12 и 12.13 приведены устройство и принцип работы отдельного модуля с регулятором потока воздуха. Локальный модуль (рис. 12.12) состоит из короба с закрытыми стенками (поз. 3), беспровального колосника с поперечными (поз.2) и продольными пластинами (поз.4) и регулятора потока воздуха. Перекрывающие друг друга пластины колосника создают лабиринт, который пропускает поток воздуха вверх под клинкерный слой, но не допускает провала мелкого клинкера вниз под решетку.

Пластины скреплены поперечными пластинами, выполняющими функции ребер жесткости и служащими для создания защитного подстилающего слоя из холодного клинкера (поз.1) на решетке. Колосниковые пластины ограничены стенками короба, который обеспечивает герметичность кассеты.

Под коробом в рекуперативной зоне установлен регулятор потока воздуха, который состоит из цилиндра с отверстиями для прохождения воздуха. Верхняя часть отверстий не перекрывается (поз.6), а нижняя перекрывается (поз.9) клапаном (поз. 10). Перемещение клапана по направляющему стержню (поз. 11) регулируется сопротивлением слоя клинкера и пружиной (поз.7).

Рис. 12.12. Модуль с регулятором потока воздуха:

I - подстилающий неподвижный слой холодного клинкера; и транспорти­руемый горячий слой клинкера; 1 - уплотнение между дорожками; 2 - попе­речные пластины колосника; 3 - короб модуля; 4 - продольные пластины беспровальнного колосника; 5 - стационарный нерегулируемый воздух; 6 - отверстия стационарные неперекрываемые; 7 - пружина; 8 - регулятор потока; 9 - отверстия перекрываемые; 10- клапан-регулятор расхода воз­духа; 11 - стержень; 12- ограничитель хода клапана; Н- ход клапана

Рис.12.13. Общий вид регулятора потока (расхода) воздуха