Тонкое измельчение сырьевых
материалов называется помолом. Комплекс оборудования, участвующего в этой
операции, объединяется в помольный цех завода. Этим оборудованием являются в
первую очередь мельницы и механизмы, обеспечивающие нормальную и
бесперебойную работу мельниц:
расходные бункера для создания некоторого запаса материала
перед мельницей на случай нарушения подачи материалов в помольный цех;
питатели, обеспечивающие равномерное питание мельницы
исходными материалами;
аспирационная установка с пылеочистительными
аппаратад<и, способствующая повышению производительности мельницы;
сепараторы (классификаторы), устанавливаемые при
мельницах, работающих в закрытом цикле, и служащие для отделения
недоизмельчениых зерен, подвергаемых затем вторичному размолу;
транспортирующие механизмы, подающие материал в расходные
бункера, измельченный продукт от мельниц в сепараторы или на склад;
приборы автоматического регулирования процессом помола;
вентиляционные устройства санитарно-технического назначения, аналогичные
применяемым в дробильных установках.
Основным же технологическим агрегатом помольного цеха
является мельница.
Цементная промышленность применяет шаровые и валковые
мельницы, а также аппараты, в которых происходит самопроизвольное измельчение
в результате удара и истирания кусков материала друг о друга, например
мельница «Аэрофол», струйная мельница.
Наиболее распространенные аппараты — шаровые мельницы.
Измельчение материалов в шаровой мельнице происходит в
результате ударного и истирающего действия мелющих тел — шаров.
Шаровая мельница представляет собой строго горизонтальный
стальной барабан 1 ( 21), футерованный внутри плитами из твердой стали.
Внутри барабана находятся мелющие тела — шары 5 (или цилиндрики для особо
тонкого измельчения).
Барабан вращается в подшипниках 2. При вращении барабана
шары под действием центробежной силы поднимаются вверх. Достигнув
определенной точки, в которой вес шаров оказывается больше центробежной силы,
они отрываются и падают, раздрабли- вая при ударе куски загруженного в
мельницу материала. Вращение барабана вызывает также перекатывание мелющих
тел относительно друг друга и тонкое истирание материала, попадающего между
шарами.
I Для более эффективного использования истирающей
способности мелющих тел шары заменяют стальными цилиндриками — цильпебсами,
имеющими отношение длины к диаметру около 1,5. Истирающая площадь циль-
пебсов в несколько раз больше, так как шары теоретически соприкасаются в одной
точке, а цилиндры — по образующей линии.
Загружают материал в мельницу через полую цапфу 4, а
разгружают — с противоположной стороны также через полую цапфу 3 или
специальную решетку. Таким образом, шаровая мельница является непрерывно
действующей машинои. Скорость загрузки материала в нее равна скорости
разгрузки готового продукта.
В процессе перемещения вдоль барабана .материал
измельчается, и чем длиннее будет этот путь, тем тоньше окажется измельченным
материал (при одной и той же скорости его движения). Для повышения тонкости
помола увеличивают длину барабана шаровых мельниц, применяя так называемые
трубные мельницы. Длина трубных мельниц в 3—6 раз превышает диаметр, тогда
как у обычных шаровых мельниц отношение длины к диаметру не более 2. Трубные
мельницы разделяют дырчатыми перегородками на камеры (две, три или четыре),
обеспечивающие также разделение процесса помола на более грубое измельчение в
камерах, расположенных ближе к стороне загрузки, и более тонкое — в
последующих камерах.
Продвижение материалов вдоль барабана мельницы происходит
в результате непрерывного подпора со стороны загрузки, производимого новыми
порциями поступающего в мельницу материала. Таким образом, чем больше будет
подано в мельницу свежего материала, тем больше будет получено измельченного
продукта. Однако время нахождения материала в мельнице при этом будет меньше
и, следовательно, помол окажется грубее.
Помол сырьевых материалов осуществляют в сухом состоянии
или в присутствии воды. В последнем случае улучшаются условия измельчения
материалов, так как вода размягчает материал, понижая его прочность.
Из сравнения видно, что известняк будет размалываться
примерно в два раза быстрее кварцевого песка. Для оценки тонкости помола и
сравнения размолоспособности материала применяется величина остатка на двух
ситах: № 02 (с размером ячейки 0,2 мм) и № 008 (с размером ячейки 0,08 мм) в процентах к весу пробы. Чем тоньше измельчен материал, тем меньше будет величина остатка
на ситах.
Коэффициент аспирации (к) учитывается в том случае, когда
через мельницу просасывается воздух и как бы очищает шары от прилипшей к ним
пыли. Величина коэффициента аспирации изменяется от 1 при незначительной
аспирации (скорость воздуха в мельнице примерно 0,2—0,3 м/сек) до 1,25 при
скорости воздуха 0,6—0,7 м/сек.
Удельная производительность мельницы (b) — это количество
тонн измельченного до определенной степени материала, получаемого при затрате
1 кет • ч электроэнергии.
Величина поправочного коэффициента (q) применяется равной
1 при тонкости помола, характеризуемого остатком на сите № 008 в количестве
10%. Это является примерно средней степенью измельчения цемента на
отечественных заводах. Изменение тонкости помола резко влияет на
производительность мельницы, увеличивая ее при более грубом помоле и снижая с
повышением тонкости помола. Так, при увеличении тонкости помола до остатка на
сите № 008 8—6% коэффициент тонкости помола уменьшается соответственно до
0,9—ОД т. е. примерно на 9— 20%- На столько же и снижается производительность
мельницы. Примерно в аналогичной пропорции возрастает производительность
мельницы при увеличении крупности помола.
На производительность и устойчивую работу мельницы
оказывает влияние скорость вращения барабана. Только при правильно выбранном
числе оборотов мельница обеспечивает высокую производительность.
Недостаточная скорость вращения вызовет подъем шаров на относительно
небольшую высоту: сила их удара и измельчающая способность окажется
незначительной. При чрезмерно высокой скорости вращения барабана величина
центробежной силы, с которой мелющие тела прижимаются к внутренней
поверхности мельницы, окажется столь значительной, что шары не смогут
оторваться от этой поверхности; и будут вращаться вместе с барабаном, по
существу не измельчая материала.
|