Механическое оборудование предприятий по производству вяжущих строи

ваемой в мельницу «Аэрофол», регулируется путем изменения ско­ рости пластинчатого питателя. Химический состав крупки в бунке­ рах к концу их заполнения должен соответствовать заданному. Для ведения процесса корректирования бункеры заполняют сырьевой смесью с высоким (КН = 1,4) и низким (КН = 0,85) коэффициен­ тами насыщения.

Четвертый этап — получение муки нужного химического состава после домола,крупки в трубной мельнице — заключается в следу­ ющем. В мельницу домола поступает в определенном соотношении крупка с высоким и низким КН с добавлением необходимого количе­ ства огарков. После мельницы домола от сырьевой муки, поступа­ ющей в смесительный силос, автоматическим пробоотборником отби­ раются пробы для анализа рентгеновским квантометром непрерыв­ ного действия. Для дублирования этого прибора предусмотрен квантометр КРФ-1Б. По результатам анализа сырьевой муки при необходимости весовыми дозаторами изменяется соотношение подачи «высокой» и «низкой» крупки и огарков в мельницу домола.

Пятый этап — получение однородной сырьевой муки в смеси­ тельном силосе необходимого химического состава — осуществляется следующим образом. После заполнения смесительного силоса про­ изводится гомогенизация сырьевой муки путем пневматического перемешивания ее в течение 2 ч и отбираются пробы для анализа. Если полученная гомогенизированная смесь по химическому составу соответствует нормативным показателям, ее перепускают в расход­ ные силосы и далее подают в печной агрегат. В случае несоответствия химического состава сырьевой смеси заданным показателям, произ­ водятся необходимые пересчеты управляющей вычислительной ма­ шиной (УВМ) и в смесительный силос дополнительно подается необходимое количество муки «высокого» или «низкого» КН.

§ 45. Обеспечение надежности работы оборудования сырьевого цеха

Высокие требования, предъявляемые к надежности работы оборудования сырьевых цехов, определяются жесткими требованиями к качеству выпускаемого шлама или сырьевой муки и непрерывностью обеспечения ими печных агрегатов.

Надежность работы оборудования сырьевого цеха обеспечивают комплексом мероприятий, основными из которых являются: создание межоперационных складов-накопителей, запасов производительности и мощности оборудования, введение дублирующего оборудования; поддержание технологических параметров оборудования в заданных технологическими картами пределах; обеспечение соблюдения пра­ вил технической эксплуатации (ПТЭ) и планово-предупредительного ремонта оборудования (ППР); применение оборудования с элемен­ тами высокой долговечности и безотказности и др.

Для обеспечения надежной работы технологического оборудова­ ния перед ним, как правило, предусматриваются склады-накопи- тели; склад 4 (см. рис. 1) известняка и шламовые бассейны 7 (см.

Ш

Сырьевая помольная установка представляет собой -комплекс машин, механизмов и устройств, осуществляющих процесс измель­ чения сырьевых материалов с одновременной их сушкой (при сухом помоле), дозирование компонентов, разделение продуктов помола на фракции, транспортирование внутри установки, обеспыливание (при сухом помоле), а также контроль и управление процессами.

Сырьевые помольные установки разделяются по способу помола на установки, мокрого и сухого помола, по характеру работы на установки открытого (с однократным прохождением материала) и замкнутого (с многократным прохождением материала) циклов; по типу применяемых мельниц на установки с трубными мельницами, мельницами самоизмельчения, валковыми мельницами.

§ 47. Установки мокрого измельчения

Измельчение сырьевых материалов при производстве це­ мента мокрым способом осуществляется в установках мокрого измель­ чения, оснащенных преимущественно трубными или шаровыми мельницами. К трубным мельницам относятся мельницы, у которых отношение длины L барабана к его диаметру D равно 3—6, к шаро­ вым— однокамерные мельницы с отношением L к D, не превыша­ ющим 2.

Трубная мельница представляет собой горизонтальный стальной барабан 6 (рис. 38), опирающийся на подшипники 4 и 7 Барабан внутри разделен междукамерными перегородками 5, имеющими отверстия для прохождения материала, на камеры (две, три или четыре), внутрь которых загружаются мелющие тела (шары, цильпебсы — стальные цилиндры, стержни). Для защиты барабана от изнашивания сырьевым материалом и мелющими телами, а также для повышения эффективности помола, барабан облицован внутри плитами, изготовленными из износостойких сталей.

Сырьевые компоненты (известняк и глиняный шлам; известняк, глиняный шлам, добавки и вода и др.) в различных сочетаниях, определяемых принятой технологией, загружаются в мельницу че­ рез полую цапфу У, а выгружаются в виде измельченного продукта с противоположной стороны также через полую цапфу 2, проходя через контрольное сито 3. Таким образом, мельница представляет собой непрерывно действующую машину.

Сырьевой материал в трубной мельнице измельчается под дей­ ствием ударов падающих мелющих тел и вследствие его перетирания между мелющими телами. При вращении барабана шары под дей­ ствием центробежной силы поднимаются вверх. Достигнув опре­ деленной точки, в которой вес шаров оказывается больше центро­ бежной силы, они отрываются и падают, дробя при ударе куски загруженного в мельницу материала. Вращение барабана вызывает также перекатывание мелющих тел, и в результате материал межДУ шарами истирается. Для более эффективного измельчения шары во вторых камерах мельниц заменяют цильпебсами, у ко­ торых отношение длины к диаметру не превышает 2. Истира-

ИЗ

в связи с внедрением гидротранспорта широко применяют стержневые мельницы. В этих мельницах измельчают дробленые сырьевые мате­ риалы с кусками размером до 30 мм в крупку размером до 3 мм. Крупка в виде шлама поступает на завод и домалывается в трубных мельницах. В стержневых мельницах в отличие от шаровых мелю­ щими телами служат стальные стержни (диаметром 50—100 мм), длина которых на 100—150 мм короче длины камеры. Стержневая загрузка составляет до 40 % объема камеры. Обычно применяются

однокамерные мельницы размером 4,5x6 м, производительностью до 400 т/ч.

Для увеличения производительности работающих сырьевых мель­ ниц мокрого помола начато широкое применение комбинированной мелющей загрузки. Для этого первая камера мельницы переобору­ дуется и загружается стальными стержнями диаметром 60—90 мм. Производительность мельницы при этом повышается на 20—25 %.

Т а б л и ц а 28. Техническая характеристика трубных мельниц, используемых для помола сырьевых материалов по мокрому способу

§ 48. Установки сухого измельчейий

Процесс измельчения сырьевых материалов по сухому способу проходит в более сложных условиях, чем по мокрому, что связано с рядом факторов, основными из которых являются:

отсутствие расклинивающего действия молекул воды на сырьевой материал;

необходимость постоянного удаления из камер мельниц запылен­ ной мельчайшими частицами газовоздушной смеси во избежание налипания тонких частиц материала на мелющие тела и футеровку, уменьшающих энергию удара;

необходимость (в большинстве случаев) проведения одновремен­ ного помола и сушки и связанные с этим высокие требования к гер­ метизации мельниц и применению высокопрочных материалов для изготовления основных узлов мельниц;

сложность аппаратурного оформления установок, необходимость их оснащения следующим дополнительным оборудованием: само­ стоятельной топкой, сепараторами, затворами-мигалками, жалюзий­ ными затворами, шиберами, обеспыливающими циклонами, пита­ телями, дозаторами, вентиляторами, транспортирующим оборудо­ ванием и др.

В связи с тем что установки для одновременного помела и сушки комплектуются большим числом машин различного назначения, обеспечивающих работоспособность всей установки (агрегата) в целом, такие установки обычно называются помольными агре­ гатами.

Кроме помольных агрегатов, которыми оснащены все совре­ менные заводы, в эксплуатации еще находятся установки устарев­ ших конструкций с мельницами открытого цикла. Сушку сырья до влажности 1—2 % для этих мельниц производят в сушильных ба­ рабанах или сушилках других конструкций.

На рис. 41 приведены основные типы мельниц, которыми осна­

горячие газы печного агрегата или дополнительной топки (при из­ мельчении сырья повышенной влажности используют оба вида газа)- Размолотый и высушенный продукт подхватывается газовым потоком, создаваемым мельничным вентилятором, и выносится через разгрузочный патрубок газоходов в специальные устройства (се­ параторы, циклоны) для разделения на готовую сырьевую муку и крУпкУКрупка возвращается в мельницу на домол. Готовая мука осаждается в циклонах-осадителях, откуда транспортируется в сме­ сительные силосы.

^ельница «Аэрофол» (рис. 41, б) состоит из барабана 7, враща­ ющегося в подшипниках скольжения 2 на двух полых цапфах 8. Внутри барабан облицован плитами и брусками (лифтерами) 5. Торцовые стенки барабана защищены отбойными плитами 6 с кон­ центрическими выступами треугольного профиля. Вращение от

/

ю

Рис. 41. Типы мельниц сухого измельчения

привода передается мельнице через передачу подвенцовая шестерня-^ зубчатый венец 4.

Сырьевой материал одновременно с горячими газами темпера­ турой 300—350 °С поступает во вращающийся барабан мельницы через загрузочное устройство 3. При вращении мельницы материал внутри барабана поднимается лифтерами 5 вверх на определенный

дения, ударов и истирания материал измельчается в крупку. Горя­ чие газы, проходя сквозь падающий материал, омывают его частицы, высушивают их и выносят из мельницы через разгрузочный патру­ бок 7 в устройства для классификации и обеспыливания. Для повы­

измельчение и сушка сырья влажностью 10—12 %. Мельница «Аэрофол» может принимать куски размерами до 400 мм, т. е. непосред­ ственно после первичного дробления, и выдавать материал с частц. цами размером до 2,5 мм. Этот агрегат, как правило, работает с тру§. ной мельницей домола (см. рис. 2). Принцип самоизмельчения в мел^_ нице «Аэрофэл» такой же, как и в мельнице «Гидрофол». Разлц. чаются мельницы лишь схемой привода, внутренним устройство^ барабана и разгрузочной части.

Недостатками помольных агрегатов с мельницами «Аэрофол» являются повышенный расход энергии на переработку сырья, до­ стигающий 24 кВт-ч/т (около 50 % энергии потребляются вспомо­ гательным оборудованием агрегата), большие капитальные затраты

исложность в эксплуатации.

Внастоящее время проводятся работы по применению пневмо­ механической разгрузки мельниц «Аэрофол», резко уменьшающей расход газов через мельницу, а следовательно, и мощность необхо­ димых вентиляторов.

Разработаны конструкции эффективных сырьевых мельниц, ис­ пользующих для измельчения сырья безударный принцип.

На многих цементных заводах за рубежом эксплуатируются валковые мельницы производительностью до 300 т/ч. По принципу действия они аналогичны обычным бегунам, в которых измельчение происходит под действием силы тяжести катков. Однако в валковых мельницах валки прижимаются к чаше также специальными гидро­ пневматическими устройствами.

Основным рабочим органом валковой мельницы (рис. 41, в), является вращающаяся от привода 9 помольная чаша 10, к которой прижимаются гидропневматическими устройствами 17 три мелющих валка 12, свободно посаженных на неподвижных осях. Рабочая часть валков имеет выпуклую сферическую поверхность, а чаши — во­ гнутую поверхность. В загрузочный патрубок 13 направляются сырьевые материалы; снизу навстречу потоку материала подаются горячие газы, которые проходят через патрубок 16 и кольцо с дю­ зами 11 (отверстиями) во внутреннюю часть мельницы.

Материал в мельнице измельчается в результате раздавливания

межДУ валками и чашей.

Горячие газы просушивают измельчаемый материал и одновре­ менно транспортируют его вверх к сепаратору 14, встроенному в верхнюю часть кожуха, где происходит разделение на готовый продукт, выносимый газами из мельницы через патрубок 15, и крупку, возвращаемую в мельницу на домол. Посторонние металлические предметы, попавшие в мельницу, удаляются через кольцо с дюзами.

рабочие органы изнашиваются незначительно, так как их из­ готовляют из износостойких сталей с термической обработкой и тщательным профилированием и пригонкой валксв к чаше. Чашу выполняют из сегментов, что позволяет быстро заменять изношенные участки.

В установках с валковыми мельницами, благодаря высокой крат­ ности циркуляции материала, можно использовать в большом объеме отходящие газы печных агрегатов и обрабатывать сырье с исходной влажностью до 8 %. Для обработки сырья повышенной влажности устанавливают дополнительные топки. Цикл помола в валковых мельницах осуществляется значительно быстрее, чем в ша­ ровых и составляет около 2,5 мин. Поскольку размеры валков в со­ временных мельницах могут доходить до нескольких метров, на по­ мол могут подаваться куски материала размером 300—500 мм. ТакиМ образом, при использовании мощных высокоэкономпчных

валковых мельниц можно исключить одну, а иногда и две стадии

дробления.

Применение валковых мельниц с совмещением сушки и помола позволяет значительно упростить автоматическое регулирование процесса подготовки сырья.

Среднеходовые валковые мельницы имеют следующие преимуще­ ства перед трубными: возможности создания высокопроизводительных помольных установок (до 500 т/ч) и использования отходящих печных газов без предварительного кондиционирования; меньшие масса помольной установки и размеры ее и занимаемой площади; минимальное пыление в процессе работы, так как валковая мельница работает под значительным разрежением; меньший, чем в шаровых мельницах расход энергии на измельчение, что компенсирует повы­ шенный ее расход на пневмотранспорт и сепарацию; простота управ­ ления и легкость автоматизации; более низкий уровень шума; воз­ можность исключения предварительного дробления сырьевых мате­ риалов; полное отсутствие явлений агломерации и налипания, так как сырьевая мука находится в мельнице около 1—2 мин, а измель­ чение происходит только путем раздавливания, без участия ударных и истирающих воздействий; возможность эффективного помола в одном агрегате материалов различной крупности благодаря регу­ лированию нажимных усилий; низкие капитальные затраты и экс­ плуатационные расходы.

С учетом этого разработан ряд аналогичных мельниц, в кото­ рых в качестве мелющих органов используют шары, конусные ролики с боковой рабочей поверхностью и др*

На ряде цементных заводов по производству цемента сухим способом установлены современные мощные помольные агрегаты с трубной мельницей 4,2x10 м, обеспечивающие сушку и измельче­ ние сырья влажностью до 6 % и размером до 25 мм.

В агрегате для помола и сушки сырьевых материалов с трубной мельницей 4,2x10 м (рис. 42) компоненты исходного сырьевого материала из бункера 2 с помощью дозировочных устройств 3 и общего пластинчатого питателя 4 загружаются в течку мельницы 6 через шлюзовой затвор 5, препятствующий подсосам в мельницу холодного наружного воздуха. Одновременно с материалом в течку мельницы подают через газоход 7 отходящие от печного агрегата газы температурой до 350 °С.

После подсушки и помола сырьевой материал и газ в виде пыле­ газовой смеси выносятся из мельницы и через газоход 9 подаются в проходной сепаратор 19, в котором из пылегазовой смеси выде­ ляются наиболее крупные недомолотые частицы сырьевого мате­ риала. Крупные частицы через затворы-мигалки 20 и трубу 8 воз­ вращаются в мельницу для домола. Мелкие частицы вместе с газом из сепаратора 19 через газоход 17 поступают в батарею циклонов 14, расположенных над силосом 13 сырьевой муки. С помощью циклонов готовая сырьевая мука выделяется из пылегазового потока и через ячейковые затворы-питатели 15 ссыпается в силос 13 для хра­ нения.