Способ измельчения двух и более сырьевых материалов

 

Изобретение относится к способам измельчения различных материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в химической, металлургической, обогатительной и в других отраслях промышленности. Сущность изобретения состоит в том, что измельчение и сушка двух и более материалов с различной способностью к измельчению, причем трудноизмельчающийся хрупкий материал (известняк) подвергается измельчению в прессвалковом измельчителе, осуществляется совместно с влажным нехрупким материалом (глиной) в мельнице. Агломерат хрупкого материала и исходный нехрупкий влажный материал подвергают совместному измельчению и сушке в молотковой мельнице-сушилке и досушке в воздушном сепараторе. Грубые частицы выносимого из молотковой мельнице-сушилки сушильным агентом измельченного материала, отделенные в воздушно-проходном классификаторе грубой очистки, и крупку, отделенную в сепараторе, подают на доизмельчение в валковую машину, присоединяя к исходному материалу. В молотковую мельницу-сушилку подают глинистый компонент сырьевой шихты с влажностью до 25%. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике измельчения сырьевых материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов, в химической, металлургической, обогатительной и в других отраслях промышленности.

Известен способ и установка для совместного измельчения двух или более хрупких материалов, имеющих различную размолоспособность с применением на первой стадии измельчения валкового процесса высокого давления или прессвалкового измельчителя, причем трудноизмельчаемый хрупкий материал, например доменный шлак, перед его измельчением совместно с легкоизмельчаемым хрупким материалом, например портландцементным клинкером, раздавливают в зазоре валковой машины до состояния отдельных зерен или агломерата [1] Известно также устройство для дробления и измельчения хрупкого, в частности влажного, материала, состоящего из молотковой мельницы-сушилки, воздушного проходного сепаратора и валкового пресса [2] В этой установке весь исходный хрупкий материал сначала подвергается измельчению и сушке в молотковой мельнице-сушилке и затем сепарации в сепараторе воздушно-проходного типа, готовый продукт из которого отделяется в пылеосадительном фильтре, а крупка подается на доизмельчение в валковый пресс, по выходе из которого спрессованная доизмельченная крупка в виде агломерата поступает в молотковую мельницу-сушилку.

Известны способ и установка для дробления или измельчения влажных материалов и их просушивание в потоке горячего газа (заявка ФРГ 3901436, кл. B 02 C 4/02), при которых влажные материалы подвергают измельчению в валковом процессе высокого давления с образованием агломерата, а влажные агломераты подвергают сепарации и просушиванию в сепараторе, использующем поток горячих отходящих газов.

В литературе приведены технологические схемы (система) измельчения сырьевых материалов, включающие в себя прессвалковые измельчители, молотковые мельницы-сушилки и воздушные сепараторы, где в технологических схемах (системах) исходный влажный сырьевой материал сначала подается в валковый пресс (прессвалковый измельчитель), выходящий агломерат из которого подвергается измельчению и сушке в молотковой мельнице-сушилке и частично в воздушном сепараторе. Готовый продукт из сепаратора отводится в пылеосадительные фильтры, а крупка направляется на доизмельчение в валковой пресс.

В системе весь исходный сырьевой материал первоначально подается в молотковую мельницу-сушилку, из которой предварительно измельченный и подсушенный материал потоком горячих газов выносится в воздушно-проходной сепаратор. Готовый продукт из сепаратора отводится в пылеосадительное устройство, а крупка направляется на доизмельчение в валковый пресс, в котором измельчению подвергается только одна крупка.

Технологические схемы измельчения и сушки сырьевых материалов, содержащие валковые прессы (прессвалковые измельчители), молотковые мельницы-сушилки и сепараторы воздушно-проходного типа, являются наиболее пригодными для цементного производства, но каждая из них обладает малой универсальностью для осуществления пресса измельчения и сушки многокомпонентных сырьевых материалов, т. к. в них одинаковую обработку проходит весь сырьевой материал.

В качестве прототипа выбран способ, изложенный в заявке ФРГ N 3314103, кл. B 02 C 19/00, 19.04.93 г. "Verfahren und Anlage zuz gemeinsamen Mahlung zweier oder mehzezes unterschiddich mahebazez Stoffe" (способ и установка для совместного измельчения двух или более хрупких материалов с различной размолоспособностью).

Существенными недостатками такого способа является его применение только в хрупким материалам, например к таким как доменный шлак и портландцементный клинкер, и его неприменимость к измельчению сырьевой шихты, содержащей нехрупкие влажные сырьевые материалы.

Целью изобретения является повышение эффективности измельчения двух и многокомпонентных сырьевых материалов и снижение удельного расхода электроэнергии; повышение эффективности сушки влажной сырьевой шихты с уменьшением удельного расхода тепловой энергии; снижение капитальных вложений и эксплуатационных расходов при создании и эксплуатации сушильно-помольных установок.

Поставленная цель достигается тем, что в развитии известного способа применительно к сырьевой шихте, содержащей нехрупкий влажный материал, подвергают совместному измельчению и сушке в молотковой мельнице-сушилке агломерат хрупкого (полухрупкого) материала, образованный в прессвалковом измельчителе, и исходный легкоизмельчающийся нехрупкий влажный материал, досушку материала производят сушильными газами в воздушном сепараторе; сырьевой материал, измельченный и подсушенный в вентилируемой молотковой мельнице-сушилке, подвергают двухстадийной воздушной классификации с отделением из газо-материального потока на выходе из молотковой мельницы-сушилки сначала наиболее грубых фракций материала и затем в воздушном сепараторе остальных недоизмельченных частиц (крупки), причем отделенные из газоматериального потока грубые фракции и крупку частично или полностью доизмельчают в прессвалковом измельчителе вместе с исходным хрупким (полухрупким) материалом; в молотковую мельницу-сушилку подают глинистый компонент сырьевой шихты с влажностью до 25% Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом способа позволило установить соответствие его критерию "Новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области техники одинаковые признаки, отличающие е изобретение от прототипа, не были выявлены, и поэтому заявленное техническое решение соответствует критерию "Существенные отличия".

Сущность заявленного способа представлена технологической схемой установки, согласно которой исходный хрупкий (полухрупкий) материал Mxд и входящие в сырьевую шихту хрупкие (полухрупкие) добавки Mxд из расходных бункеров 1 и 2 посредством весовых дозаторов непрерывного действия 3 подают на ленточный конвейер 4 и из него в бункер постоянного уровня (тензомерический бункер) 5, обеспечивающий равномерное заданное питание измельчаемым материалом прессвалкового измельчителя 6. Полученный в прессвалковом измельчителе 6 путем прессования под высоким давлением хрупкого (полухрупкого) материала агломерат посредством конвейера 7 перемещают к загрузочному герметизирующему устройству 8 молотковой мельницы-сушилки 9, при этом на слой агломерата, перемещаемого конвейером 7, непрерывно подают исходный нехрупкий легкоразмалываемый влажный материал, например глинистую породу Mнв. Одновременно с непрерывным потоком сырьевой шихты M_ш$ (Mx + Mxд + Mнв) по параллельному каналу в мельницу-сушилку 9 подают горячие сушильные газы Гг. Измельченный и подсушенный в молотковой мельнице-сушилке материал подают под разрежением сначала в классификатор воздушно-проходного типа 10, при помощи которого отделяют из газоматериального потока грубые фракции материала Гф. Удаление грубых фракций материала Гф из газоматериального потока позволяет уменьшить затраты энергии на подъем с подачей в сепаратор измельченного материала и снизить износ частей сепаратора. Грубые фракции материала Гф посредством вертикального ковшового элеватора 11 и конвейера 12 подают в тензометрический бункер 5.

Очищенный от грубых фракций материалы газоматериальный поток под разрежением подают в динамический воздушно-проходной сепаратор 13, который имеет вращающийся сепарирующий ротор, соединенный с приводом с плавно изменяющийся частотой вращения, и работает по противоточному принципу разделения. На выходе из сепаратора 13 готовый продукт отделяют из газоматериальной смеси в группе пылеосадительных циклонов 14. Очищенные в группе циклонов 14 от основной массы материала газы посредством мельничного вентилятора 15 подают на окончательную очистку в пылеулавливающий фильтр 16, из которого обеспыленные газы посредством концевого вентилятора 17 выбрасывают в атмосферу, а уловленный в виде мелкой пыли материал присоединяют к готовому продукту.

На участке пылегазового тракта от молотковой мельницы-сушилки 9 до сепаратора 13 включительно частицы измельченного материала подвергают окончательной сушке. Крупку Кр, отделенную в динамическом сепараторе 13, подают в тензометрический бункер 5. Исходную сырьевую шихту Мш, грубые фракции Гф и крупку из сепаратора Кр совместно подают в прессвалковый измельчитель 6.

При необходимости грубые фракции материала Гф можно частично подать на доизмельчение в молотковую мельницу-сушку 9 через загрузочное устройство 8 (приспособление для подачи на чертеже не указано), а обеспыленные газы от напорной линии мельничного вентилятора 15 частично могут быть рециркулированы с присоединением к пылегазовому потоку перед входом в сепаратор на участке вертикального газохода (на чертеже не показано). Наличие приспособлений для регулирования указанных потоков материала и газов позволяют при одновременном регулировании частоты вращения сепарирующего ротора сепаратора 13 и режима работы мельничного вентилятора 15 при заданном питании измельчающей установки исходным материалом обеспечить оптимальный режим работы.

При влажности исходной сырьевой шихты до 7% используются горячие газы, поступающие от запечных теплообменников печей сухого способа производства цементного клинкера. Возможно измельчение глинистого компонента сырьевой шихты с более высокой влажностью (до 25%) при условии подачи в молотковую мельницу-сушилку более горячих сушильных газов от отдельно стоящей топки (на чертеже не показана).

Предложенный способ измельчения сырьевых материалов успешно опробирован на лабораторной стендовой установке АО ВНИИцеммаш, состоящей из прессвалкового измельчителя, молотковой мельницы сушилки и динамического воздушно-проходного сепаратора.

Формула изобретения

1. Способ измельчения двух и более сырьевых материалов, характеризующихся различной способностью к измельчению, при котором трудноизмельчающийся хрупкий материал подвергают прессованию в зазоре валковой машины до состояния агломерата и (или) отдельных зерен перед измельчением в мельнице совместно с легкоизмельчающимся хрупким материалом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности измельчения и снижения удельного расхода энергии, агломерат и отдельные зерна твердого хрупкого влажного материала, например известняка, подвергают измельчению и сушке в мельнице совместно с влажным нехрупким материалом, например глиной.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что агломерат хрупкого материала и исходный нехрупкий влажный материал подвергают совместному измельчению и сушке в молотковой мельнице-сушилке и досушке в воздушном сепараторе.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что грубые частицы выносимого из молотковой мельницы-сушилки сушильным агентом измельченного материала, отделенные в воздушно-проходном классификаторе грубой очистки, и крупку, отделенную в сепараторе, подают на доизмельчение в валковую машину, присоединяя к исходному хрупкому материалу.

4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что в молотковую мельницу-сушилку подают глинистый компонент сырьевой шихты с влажностью до 25%

РИСУНКИ

Рисунок 1