Способ помола портландцементного клинкера

 

Изобретение относится к технике измельчения и может быть использовано в производстве цемента, теплоэнергетике , обогащении и других отраслях промышленности. Оно позволяет обеспечить повышение эффективности измельчения за счет удаления из рабочей зоны шароматериальной загрузки не требующих дополнительного разрушения тонкодисперсных частиц готового цемента путем вдувания в область ядра шароматериальной загрузки дополнительного воздуха с расходом 0,05- 0,5 от аспирационного и его регулирования прямо пропорционально сопротивляемости клинкера измельчению. Во втором варианте способа предусматривают вибрирование потока дополнительного воздуха относительно его оси 3 ил. i (Л 4 00 QO

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„80„, 13014 (51)4 В 02 С 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3972897/29-33 (22) 10.11.85 (46) 07.04.87. Бюл. У 13 (71) Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт цементной промышленности (72). А.Б. Бреслер, В.3. Пироцкий и Н.И. Чикишев (53) 621.926.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1169739, кл. В 02 С 19/00, 1982, Авторское свидетельство СССР

Ф 1079288, кл. В 02 С 19/00, 1983. (54) СПОСОБ ПОМОЛА ПОРТЛАНДЦЕИЕНТНОГО

КЛИНКЕРА (57) Изобретение относится к технике измельчения и может быть использовано в производстве цемента, теплоэнерге-тике, обогащении и других отраслях промышленности. Оно позволяет обеспечить повышение эффективности измельчения за счет удаления иэ рабочей зоны шароматериальной загрузки не требующих дополнительного разрушения тонкодисперсных частиц готового цемента путем вдувания в область ядра шароматериальной загрузки дополнительного воздуха с-расходом 0,050,5 от аспирационного и его регулирования прямо пропорционально сопротивляемости клинкера измельчению. Во втором варианте способа предусматривают вибрирование потока дополнитель- а ного воздуха относительно его ocu

3 ил.

1 1301489

Изобретение относится к технике измельчения, а более конкретно к технике измельчения цемента, и может быть использовано в производстве цемента, теплоэнергетике, обогащении и других отраслях промьппленности.

Цель изобретения — повышение эффективности измельчения.

На фиг. 1 изображен участок мельницы, где происходит грубое измель- 10 чение, изометрия, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2.

Сущность способа заключается в следующем. 15

Клинкер с добавками 1 поступает в начало мельницы в зону грубого измельчения, где разрушается крупными мелющими телами с образованием крупных кусков и тонких частиц, в том 20 числе готового цемента. Дополнительный воздух 2 вдувается в торец шароматериальной загрузки 3 в область ее ядра и (или) по полупериметру ядра

4 на участке ниспадающих слоев мелющих тел 5. При этом дополнительный воздух вводится в мельницу над слоем поступающего по течке и входной горловине начального материала — клинкера с добавками. 30

Поток дополнительного воздуха нагнетается в шароматериальную загрузку первоначально в основном в направлении, параллельном оси мельницы на длину зоны грубого помола, увлекая 35 за собой тонкоизмельченные частицы, в том числе готового цемента.

По свободной от загрузки полости мельницы просасывается аспирационный воздушный поток 6, который эжектирует 40 через поры шароматериальной загрузки потоки дополнительного воздуха 7 со взвешенными в них частицами. Помимо эжекции аспирационным воздушным потоком фильтрация дополнительного воз- 45 духа от ядра шароматериальной загрузки через ниспадающие ее слои в радиальном направлении с выносом тонкоизмельченных частиц в свободную полость мельницы обеспечивается малым 50 сопротивлением и повышенной пористостью ниспадающих слоев шаров.

При значительном диаметре мельницы, малой скорости ее вращения и высоком коэффициенте заполнения мелющими телами дополнительный воздух вдувают в торец шароматериальной загрузки в область ее ядра и по полупериметру ядра на участке ниспадающих слоев мелющих тел, с целью увеличения дпины зоны грубого помола и площади сечения шароматериальной загрузки, продуваемой дополнительным воздушным потоком.

При увеличении коэффициента заполнения мелющими телами с целью снижения расхода дополнительного воздуха без снижения эффективности помола его вдувают только по полупериметру ядра шароматериальной загрузки на участке ниспадающих слоев мелющих тел.

При эффективной сортировке мелющих тел по длине барабана мельницы, сосредоточении на начальном участке мельницы только крупных мелющих тел, образующих значительный объем пустот в области ядра, дополнительный воздух вдувают непосредственно в ядро шароматериальной загрузки.

Такое использование предлагаемого способа, обеспечивает перенос дополнительным воздухом тонких частиц из зоны грубого в зону тонкого измельчения, удаление частиц готового цемента из зоны грубого измельчения в свободную от шаров полость мельницы и последующее их удаление аспирационным воздухом из мельницы, уменьшение без ущерба для эффективности помола объема мелющих тел, продуваемых дополнительным воздухом и значительное снижение сопротивления шароматериальной загрузки продуву.

Количество дополнительного воздуха, вдуваемого в шароматериальную загрузку, составляет 0,05-0,5 от всего аспирационного воздуха мельницы.

Укаэанное соотношение определяет интенсивность эжекции аспирационным воздушным потоком тонких частиц вместе с дополнительным воздухом в свободную от шаров полость мельницы . степень продува шароматериальной загрузки и выноса из нее измельченных частиц, а также эффективность работы мелющих тел в зону грубого измельчения.

При расходе дополнительного воздуха меньшем 0,05 от аспирационного, как установлено экспериментально, отвод мелких частиц не мелющей загрузки в свободную полость мельницы осуществляется неэффективно и процесс грубого размола клинкера замедляется с ростом непроизводительных затрат энергии на уплотнение измельчаемого

3 1301 материала. При расходе дополнительного воздуха большем 0,5 от аспирационного в свободную полость мельницы начинают отводиться грубые, требующие дополнительного измельчения частицы клинкера, что сопровождается ростом непроизводительных затрат энергии на деформацию мелющих тел и бронефутеровки, а также на вводимый дополнительный воздух. 10

Лишь при экспериментально определенном диапазоне расхода воздуха

0,05-0;5 от аспирационногс продув шароматериальной загрузки обеспечивает повышение эффективности измель- 15 чения. Количество дополнительного воздуха определяется плотностью шароматериальной загрузки, зависящей от режима работы мелющих тел, и сопротивляемостью портландцементного клин-20 хера измельчению.

При каскадном и близком к каскадному режиме работы мелющих тел и плотной мелющей загрузке ее продувают большим количеством дополнитель- 25 ного воздуха с целью повышения вероятности выноса из загрузки большего количества тонкоиэмельченных частиц.

При каскадно-водопадном и водо-падном режимах работы мелющих тел и 30 рыхлой, пористой загруйсе на участке ниспадающих слоев шаров загрузку продувают меньшим количеством .дополнительного воздуха, достаточным для максимального выноса из нее тонкоиз- 35 мельченных частиц.

Расход дополнительного воздуха регулируют прямо пропорционально сопротивляемости клинкера измельчению.

При высокой сопротивляемости измельчению для уменьшения концентрации начального материала в среде мелющих тел выдувают из загрузки большее количество измельченных частиц цемента, чего достигают увеличением расхода дополнительного воздуха. При низкой сопротивляемости клинкера иэмельчению достаточно малого расхода воздуха для достижения высокой эффективности работы мелющей загрузки.

Дополнительный воздушный поток, вдуваемый в торец шароматериальной загрузки, вибрирует относительно его оси. Вибрация потока создает периодические, с частотой вибрации, колебания давления и расхода дополнительного воздуха на участках площади сечения шароматериальной загрузки, 489 4 обеспечивая усиление эжекции в порах шароматериальной загрузки, удаление тонких частиц с поверхности мелющих тел и крупных кусков материала, увеличение площади зоны шароматериальной загрузки, продуваемой дополнительным воздушным потоком. В результате вибрации проекция дополнительного воздушного потока 8 на торец шароматериальной загрузки периодичес-. ки перемещается в положения 9, перекрывая значительную ее площадь.

Изменением амплитуды и частоты вибрации обеспечивается дополнительная оптимизация процесса продува.

Использование вибрации воздушного потока обеспечивает дополнительное удаление тонкоизмельченных частиц из зоны грубого измельчения в свободную от шаров полость мельницы и повышение эффективности измельчения.

Пример . Способ реализуется в помольной установке открытого цикла с мельницей ф3,0 14,0 м для помола цемента. Шихта помола — портландцементный клинкер и гипс. Во входную горловину мельницы через встроенный в приемную течку трубопровод диаметром 150 мм в торец шароматериальной загрузки вдувают дополнительный воздух под давлением 0,1-0,2 атм, поступающий из системы сжатого воздуха.

Расход воздуха при дросселировании его через калиброванные отверстия определяют расчетным путем по давлению в системе перед дросселированием. Через мельницу просасываз ют 13 тыс. м /ч аспирационного воздуха. Открытием вентиля в системе сжатого воздуха с учетом каскадноводопадного режима работы мелющей загрузки при скорости вращения мельницы, составляющей 727 от критической, устанавливают расход дополнительного з воздуха в мельницу 0,8 тыс. м /ч, что составляет 0,06 от количества аспирационного воздуха. Дополнительный воздух вдувают в торец работающей шароматериальной загрузки в область ее ядра и по периметру ядра на участке ниспадающих слоев мелющих тел.

Экспериментально установили, что для соблюдения этого условия в проекции на входной торец мельницы ось вдуваемого потока воздуха должна находиться в пределах кольца между окружностями диаметрами 0 15 и 0,45 диаметра мельницы с центром по оси

130 1 489 о мельницы, ограниченного при ее вращении, например, по часовой стрелке угловыми координатами 195 и 325 (в направлении увеличения).

Выход трубопровода подачи воздуха в проекции на выходной торец мельницы располагают в пределах указанного кольца, а его ось в точке с координатами: отстоящей от оси мельницы на расстоянии 0 56 м по радиусу для 10 угла 225

Сопротивляемость клинкера измельчению в процессе работы мельницы оценивают по частоте шума зоны грубого измельчения мельницы, измеряембй аку- 15 стическим датчиком. При увеличении сопротивляемости измельчению клинкера, проявляющемся в снижении частоты шума до 200 Гц, расход дополнительного воздуха увеличивает до 0,84 тыс.м /ч,20 при уменьшении сопротивляемости и росте частоты шума до 400 Гц, расход дополнительного воздуха уменьшают до

0,75 тыс. м /ч. При этом давление

3 воздуха в магистр и перед дрос и- 25 рованием изменяется от 4,1 до 3,7 атм, Вдувание дополнительного воздуха в количестве 0,06 от аспирационного в торец работающей шароматериальной загрузки в область ее ядра и по полу- 30 периметру ядра на участке ниспадающих слоев мелющих тел с регулированием расхода воздуха прямо пропорционально сопротивляемости клинкера иэмельчению обеспечивает повышение эффек- 35 тивности измельчения за счет охлаждения среды измельчения, снижения явления агрегирования, удаления из зоны грубого помола частиц готового цемента и рационального регулирова- 40 ния концентрации измельчаемого материала в зоне ударов шаров.

При сравнении в ходе опробывания способа с помолом цемента по обычной схеме открытого цикла обнаружено: при 45 производстве портландцемента для асбестоцементных изделий с дисперсностью по удельной поверхности 2600 см /г и по остатку на сите 008-10,5Х применение предлагаемого способа 50 обеспечивает повышение производительности мельницы на 13 . и снижение удельного расхода электроэнергии на

l l .

Дополнительное повышение эффективности измельчения достигается вибрацией дополнительного воздушного потока относительно его оси.

Для ее осуществления конец трубопровода подачи дополнительного воздуха в торец работающей шароматериальной загрузки присоединяют к основному трубопроводу на участке, проходящем внутри загрузочной течки или входной горловины мельницы, муфтой, выполненной из упругого материала, и дополнительно обрез трубопровода подачи соединяют с входной течкой мельницы осесимметрично установленными пружинами. В таких условиях выход воздушного потока из конца подающего трубопровода сопровождается его вибрацией относительно оси потока, что обеспечивает продувание воэдушным потоком большего участка шароматериальной загрузки.

В результате применения способа обеспечивается дополнительное повышение производительности мельницы на

4Х и снижение удельного расхода электроэнергии на 2 ..

При реализации способа в мельнице ф2,6il3 0 м со скоростью вращения барабана 63 . от критической и режимом работы мелющих тел близким к каскадному при прососе через мельницу

11,5 тыс. м /ч аспирационного воэдуз ха в мельницу вдувают 6,25 тыс. м /ч дополнительного воздуха давлением

2,3 атм. При этом повышение производительности мельницы 7 при снижении удельного расхода электроэнергии 5Х.

Оптимальные результаты использования способа получены при вдувании ядра в торец шароматериальной загрузки в область ее ядра и по полупериметру ядра на участке ниспадающих слоев мелющих тел с регулированием расхода дополнительного воздуха прямо пропорционально сопротивляемости клинкера измельчению и вибрацией потока на мельнице 43,2 ° 15,0 м со скоростью вращения 71,3Х от критической.

В мельницу вдувают 2,5 тыс. м /ч дополнительного воздуха, что составляет 0,2 от количества аспирационного (15 тыс. м /ч). Производительность

3 мельницы повышена на 15 . при снижении удельного расхода электроэнергии на 12Х, Формула изобретения

Способ помола портландцементного клинкера в шаровой трубной мельнице с прососом через мельницу аспирационного воздуха, подачей на вход мельницы под давлением дополнительного количества воздуха и регулированием его расхода, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения эффективности измельчения, дополнительный воздух вдувают в торец работающей шароматериальной загрузки в об01489 8 ласть ее ядра и (или) по полупериметру ядра на участке ниспадающих слоев мелющих тел, причем расход дополнительного воздуха обеспечивают в количестве 0,05-0,5 от аспирационного и регулируют его прямо пропорционально сопротивляемости клинкера измельчению.

Фиг.

1301489

Д-А

Составитель Н. Бибина

Редактор M. Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор И. Зрдейи

Заказ 1174/8 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4