Способ измельчения клинкера

 

Изобретение относится к измельчению материалов цементного производства и может быть использовано в промышленности строительных материалов при помоле. Целью изобретения является интенсификация процесса измельчения. Цель достигается тем, что измельчаемый материал предварительно обрабатывают ионизированным интенсификатором помола (ИИП) в количестве (6,004-0,009) М, затем в барабан мельницы испаряют путем нагревания

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 02 С 23/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4688632/33 (22) 05.05.89 (46) 23.04,91. Бюл. М 15 (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им, И.А,Гришманова (72) В.С.Богданов, Н.С.Богданов, В.С.Севастьянов, Н.П.Несмеянов и А,С.Шаблов (53) 621.926,5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 607589, кл, В 02 С 23/06, 1977. (54) СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ КЛИНКЕРА (57) Изобретение относится к измельчению материалов цементного производства и моИзобретение относится к измельчению материалов цементного производства и может быть использовано в промышленности строительных материалов при помоле клинкера.

Целью изобретения является интенсификация процесса измельчения.

Поставленная цель достигается тем, что при способе измельчения клинкера в барабанной мельнице, заключающемся в подаче интенсификатора помола в барабан мельницы, измельчаемый материал предварительно обрабатывают ионизированным интенсификатором помола (ИИП) в количестве (0,004-0,009) М, затем в барабане мельницы испаряют путем нагревания интенсификатор помола в количестве (0,075 — 0,025)М, где M — масса измельчаемого материала, причем в качестве интенсификатора помола применяют водный раствор католита с рН 11 — 12.

Ионизация водного раствора интенсификатора помола (католита) позволяет существенно повысить активность

„„5U„„1643085 А1 жет быть использовано в промышленности строительных материалов при помоле.

Целью изобретения является интенсификация процесса измел-ьчения. Цель достигается тем, что измельчэемый материал предварительно обрабатывают ионизированным интенсификатором помола (ИИП) в количестве (0,004 — 0,009) М, затем в барабан мельницы испаряют путем нагревания (0,075 — 0,025) М интенсификатора помола, причем в качестве интенсификатора помола применяют водный раствор католита с рН

11 — 12, где M — масса измельчаемого материBJ13. 2 NJI. проникновения молекул интенсификатора в микротрещины частиц измельчаемого материала. До начала процесса измельчения в

l большой части микротрещин частиц измельчаемого материала располагаются молекулы интенсификатора помола, которые в д полной мере реализуют эффект Ребиндера О (расклинивающее действие молекул интен- д сификатора помола) на начальной стадии измельчения. Подвод дополнительного количества интенсификатора помола путем

его испарения обеспечивает последующий ОО подвод молекул интенсификатора к вновь (Л образованным микротрещинэм в частицах измельчаемого материала.

На фиг. 1 представлены графики изме- д нения удельной поверхности цемента в зависимости от количества вводимого I интенсификатора помола при различных условиях предварительной обработки измельчаемого материала ИИП; на фиг. 2 — графики изменения производительности мельницы в зависимости от количества вводимого в барабан мельницы интенсификатора помола

1643085 (график 2 — 0,003 М; 3 — 0,004 М; 4 — 0,007; 5 — 0,009 М; 6 — 0,01 М) при различных условиях предварительной обработки измельчаемого материала ИИП.

Способ измельчения клинкера осущест- 5 вляется следующим образом.

Измельчение осуществляют в барабанной мельнице периодического действия (диаметр 0,3, длина 0,35 м), загружаемой шарами диаметром 10 — 20 мм. 10

Измельчению подвергается клинкер вращающихся печей, его фракции 0,5 — 2 мм, В качестве интенсификатора помола используется водный раствор католита с рН

11 — 12, 15

Предварительная обработка клинкера осуществляется в ионизированной камере.

Водный раствор католита помещают в ионизатор, который размещают в камере; туда же помещают клинкер и обрабатывают 20 его ИИП, постоянно перемешивая клинкер в течение 15 — 30 мин. Затем предварительно обработанный ИИП клинкер помещают в шаровую мельницу, дополнительно подавая туда через форсунку интенсификатор помо- 25 ла. Из форсунки интенсификатор помола направляют на нагретую пластину, расположенную в полой цапфе, на которой интенсификатор помола испаряется, а его пары равномерно заполняют весь объем ба- 30 рабана мельницы, В промышленной мельнице, поскольку мелющие тела и клинкер нагреваются до

110 — 130 С, интенсификатор помола через форсунку подают непосредственно на ме- 35 лющие тела и измельчаемый материал, Спе- . циальное испарительное устройство не нужно.

При обработке частиц клинкера ио затором помола его молекулы проникают в 40 микротрещины и тем самым создают лучшие условия проникновения интенсификатора помола вовнутрь частиц измельчаемого материала через микротрещины, В процессе помола мелющие тела раскалыва- 45 ют частицы материала по первичным трещинам и молекулы интенсификатора помола выходят наружу либо частично гидротируют с минералами клинкера. Для поддержания на требуемом уровне 50 эффективности процесса измельчения в ба. рабан мельницы дополнительно вводят путем испарения интенсификатор помола, который проникает вовнутрь вновь образованной трещины в частицах материала, 55 предотвращает их агрегацию, вследствие чего эффективность процесса измельчения повышается, Наибольшая эффективность процесса измельчения наблюдается при предварительной обработке клинкера ИИП в количестве (0,004 — 0,009) М, где M — масса измельчаемого материала (фиг. 1, графики 3 — 5).

При этом наибольший прирост удельной поверхности цемента наблюдается при дополнительной подаче интенсификатора помола путем испарения в мельницу в количестве (0,015 — 0,025) М (фиг. 1, графики 3 — 5).

Во всех случаях, когда клинкер предварительно обрабатывает ИИП, прирост удельной поверхности больше, чем при известном способе (фиг, 1, графики 1 — 5 при

М=-О). Например, удельная поверхность цемента при известном способе, 270 м /кг (фиг. 1, график 1 при М=О), а при предварительной обработке клинкера ИИП в количестве 0,004 М 320 м /кг, т,е. прирост удельной поверхности 50 м /кг.

С уменьшением количества ИИП до

0,003 М эффективность процесса измельчения снижается (фиг. 1, график 2), Например, при предварительной обработке клинкера

ИИП s кKоojлlи ч еeсcтTв е e 00,003 М и подаче в мельницу интенсификатора испарением в количестве 0,02 M удельная поверхность

345 м /кг, а с увеличением ИИП до 0,004 M (фиг. 1, график 3) удельная поверхность цемента возрастает до 370 м /кг, т.е, на

25 M /кг.

Уменьшение прироста удельной поверхности цемента с уменьшением количества

ИИП, например, до 0,003 М обьясняется тем, что данное количество ИИП не позволяет заполнить все микротрещины частиц клинкера.

С увеличением количества ИИП до 0,01 М (фиг. 1, график 6) прирост удельной-поверхности цемента также снижается, Например, при подаче 8 мельницу путем испарения интенсификатора помола в количестве 0,02 M и предварительной обработке клинкера ИИП в количестве 0,008 М (фиг, 1, график 5) удельная поверхность цемента 455 м /кг, а с увеличением ИИП до 0,01 M (фиг. 1, график 6) удельная поверхность цемента снижается до

370 м /кг, т.е, на 85 м /кг.

Уменьшение прироста удлельной поверхности цемента с увеличением ИИП до

0,01 М объясняется тем, что применяемый в качестве интенсификатора помола католит, получаемый путем электрохимической активации воды, способствует агломерации мелких частиц цемента и их последующей гидратации, в связи с тем, что удельная поверхность цемента снижается, т.е. увеличивается доля крупных частиц, что подтверждено анализом зернового состава цемента — остаток на сите 006 в данном случае возрастает с 3 — 4 до 6 — 7ф,.

1643085

Наибольшая эффективность процесса измельчения достигается при подаче в барабан мельницы путем испарения интенсификатора помола в количестве (0,015 — 0.025)

М (фиг. 1, графики 2 — 5). При любом количестве ИИП от 0,004 др 0,009 M и подаче в барабан мельницы путем испарения водного раствора католита (процентное соотношение католита и воды является предметом

"Ноу-Хау" данной заявки) в количестве (0,015 — 0,025) M наблюдается наибольший прирост удельной поверхности цемента (фиг. 1, графики 2-5).

Например, при ИИП, равном 0,004 М, и дополнительной подаче интенсификатора помола в барабан мельницы в количестве

0,015 M удельная поверхность цемента 370 м /кг (фиг. 1, график 3), при увеличении ИИП до 0 009 М удельная поверхность цемента возрастает до 430 ,м /кг(фиг. 1, график 5), С уменьшением количества испаряемого в мельницу интенсификатора помола до

0,01 при любом количестве ИИП удельная поверхность цемента снижается (фиг, 1, кривые 1 — 6).

Например, при ИИП, равном 0,009 М, и подаче в барабан мельницы интенсификатора помола в количестве 0,015 М удельная поверхность цемента 430 м /кг, с уменьшением количества интенсификатора помола, испаряемого в барабан мельницы, до 0,01 М его количества недостаточно для эффективного воздействия на всю массу измельчаемого материала.

С увеличением количества испаряемого в мельницу интенсификатора помола до

0,03 M при любом количестве ИИП прирост удельной поверхности цемента снижается, что подтверждается характером графической зависимости 2 — 5 (фиг. 1).

Например, при ИИП, равном 0,007 М, и подаче в барабан мельницы путем испарения интенсификатора помола в количестве

0,025 M удельная поверхность цемента

395 м /кг. При увеличении количества интенсификатора помола, подаваемого в барабан мельницы, до 0,03 М удельная поверхность цемента уменьшается до

370 м /кг, т.е. на 25 м /кг (фиг. 1, график 4).

Это обьясняется тем, что с увеличением количества интенсификатора помола (водного раствора католита), испаряемого в барабан мельницы, до 0,03 М его количество превышает необходимое для эффективного процесса измельчения, происходит частичная гидратация частиц цемента, что подтверждается в данном случае увеличением доли крупных частиц в цементе, остаток на сите 008 возрастает с 4-5 до 6 — 77;.

Если интенсификатор помола подавать в мельницы, распыляя через форсунку (как при известном способе, фиг. ", график 1), а не испаряя его, как при предлагаемом способе, эффективность процесса измельчения (прироста удельной поверхности цемента) ниже при любых количествах подаваемого в мельницу интенсификатора помола, о чем свидетельствуют графические зависимости

2-6 — они расположены выше, чем график 1 (фиг, 1).

Например, при подаче в барабан мельницы интенсификатора помола через форсунку в количестве 0,02 М удельная поверхность цемента 340 м /кг, а при испарении такого же количества интенсификатора помола удельная поверхность цемента

360 м /кг, т.е, выше на 25 м /кг.

Это объясняется тем, что при испарении образуются мельчайшие частицы интенсификатора помола, которые равномерно заполняют весь внутренний объем барабана мельницы и более эффективно распределяются между частицами измельчаемого материала, Максимальная производительность мельницы достигается при предварительной обработке клинкера ИИП в количестве (0,004 — 0,009) M и подаче в барабан мельницы интенсификатора помола (водного раствора католита) в количестве 0,015 — 0,025 М (фиг. 2, графики 2 — 5). Производительность мельницы, работающей как при известном способе, ниже, чем при любых случаях предлагаемого способа измельчения. Это подтверждается тем, что графики 2 — 6 расположены выше графика 1 (фиг. 2).

Способ измельчения клинкера может быть исполь80Bан на любой промышленной мельнице без ее переделки.

Использование предлагаемого способа измельчения клинкера обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества; повышается качество готового продукта за счет увеличения на 1015% удельной поверхности, повышается на

15 — 20 производительность мельницы, вследствие повышения производительности снижается удельный расход энергии, за счет применения в качестве интенсификатора помола ионизированного водного раствора католита, кроме того, улучшаются экологические условия производства.

Формула изобретения

Способ измельчения клинкера, включающий подачу интенсификатора помола в барабан мельницы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса измельчения, в качестве интенсификатора по1643085 мола используют ионизированный водный раствор католита, причем материал предварительно обрабатывают интенсификатором помола в количестве (0,004 — 0,009) массы

5РО измельчаемого материала, а затем в барабан мельницы испаряют путем нагревания интенсификатор помола в количестве 0,0150,025 массы измельчаемого материала. (0 о,атМ going ооьИ «жЛ/ оовФ итМ

ggguv-p 50 Иодимо2о 5 бцтбан мбкьииЦы

ыу.м вдм-алваро гв и, а400

Корректор И,Муска

Редактор И,Шмакова

Эаказ 1196 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Д со

С ;

Я 3Х л зоа

=(Сз

8 100 о о,оа М олИ ОоБМ Оо."М 0025М 0,05И

Кою е гпбс ббсдомаго о мародон ма ыюцы инп ОнСОС эцк Ою009 ФЖЛ О, НГ

Ц- Р2. 2

Составитель Н.Бибина

Техред M.Moðãåíòàë