Файл: Силенок, С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии учеб. для студентов вузов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 128

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

112 Глава 1. Технологические схемы производства вяжущих

Технологическая схема производства цемента сухим способом.

Схема цементного завода, работающего по сухому способу, пред­ ставлена на рис. II-2. Предварительно грубо раздробленный, достав­ ленный из карьера на завод известняк подвергается вторичному дроблению перед помолом. При дроблении и помоле сырье подсуши­ вают с тем, чтобы влажность его не превышала 2%. Мел и мергель перед помолом также обычно дробят.

Глину, обладающую обычно высокой влажностью, подсушивают

в

специальных сушильных барабанах. Сырьевая мельница

входит

в

состав помольной установки, оборудованной воздушными

сепара­

торами и сушилкой. Прошедшее через сепаратор готовое сырье подают в силосы сырьевой муки. В процессе помола и в силосах компоненты смеси перемешиваются и состав смеси усредняется. В последнее время практикуется механическое усреднение (гомо­ генизация) отдельных порций сырья.

Из сырьевых силосов гомогенизированную смесь подают в теплообменные устройства: циклонные теплообменники или конвейерные кальцинаторы (на рис. 11-2 изображены циклонные теплообменники). Отходящие из печи газы с температурой 1000—1100° С поступают в циклонные теплообменники и последовательно, несколькими сту­ пенями, нагревают сырьевую смесь до 700—800° С, после чего ее направляют во вращающуюся печь. Температура газов, выходящих из циклонных теплообменников, 300° С и выше. Во многих установ­ ках за рубежом эти газы используют или для подсушки сырья в мель­ ницах с воздушными сепараторами или в специальных котлах-ути­ лизаторах.

Во всех случаях из теплообменных устройств выходят сильно запыленные газы, содержащие в 1 м3 до 60 г пыли. Санитарная норма содержания пыли в газах, выбрасываемых в атмосферу, — не более 100 мг на 1 м3. Для того чтобы достичь этой нормы, приме­ няют сложную систему пылеочистки, последовательно пропуская газ через специальные пылеосадительные циклоны, а затем через электрофильтры.

Конвейерные кальцинаторы — машины с подвижными цепными решетками, на которых нагревают сырье отходящими из печи газа­ ми, применяют в технологических линиях производительностью не свыше 800—900 m в сутки. В этих случаях перед подачей на решетку сырье гранулируют. Для образования прочных гранул содержание влаги в сырье увеличивают до 12—13%. Нагретые до 600—700°С гранулы по воронкам поступают в печь.

Процессы обжига в печах сухого способа идентичны тем, которые происходят в печах мокрого способа. Дальнейшие переделы произ­ водства (охлаждение, помол и т. д.) также сходны.

Технологические схемы производства гипса. Строительный гипс изготовляют по следующей технологической схеме. Из бункера гипсовый камень подается пластинчатым питателем / (рис. П-З)


114 Глава 1. Технологические схемы производства вяжущих

в щековую дробилку 2, а затем на вторичное дробление в молотко­ вую дробилку 3. Из дробильного отделения гипсовый щебень

транспортируется

элеватором

4

в бункер

5, откуда

по воронке

через тарельчатый

питатель

6

подается в

шахтную

мельницу 7.

В днище бункера 5 установлен реечный затвор 8. В шахтной мельнице 7 материал мелется и одновременно сушится отходящими от гипсоварочного котла 9 газами, подаваемыми в мельницу по газо­ воду 10.

Из шахтной мельницы гипсовая мука увлекается газовым пото­ ком в сепарирующую установку, состоящую из сдвоенного циклона 11, воздуховода 12, батарейных циклонов 13 и рукавного фильтра 14. В сдвоенном циклоне / / остается часть материала, которая затем

Рис. П-4. Технологическая схема производства молотой извести

поступает в бункер 15. Другая часть гипсовой муки с газами уно­ сится в батарейные циклоны 13 для дополнительной очистки газов. Последняя, наиболее тонкая фракция, выпадает в рукавном фильт­ ре '14. В качестве аппаратов для очистки воздуха применяют также и электрофильтры.

Молотый гипс из всех трех пылеосадительных устройств соби­ рается в общий бункер 15, откуда транспортируется элеватором 16 и шнеком 17 в бункер 18, установленный над гипсоварочным котлом. Из бункера 18 молотый гипс периодически загружается двумя шне­ ками 19 а 20 в гипсоварочный котел 9. Котел служит для частичной дегидратации гипса, т. е. для получения готового' (полуводного) гипса. Котел обогревается топкой 21; пар, образующийся при варке гипса, отводится в пылеосадительную камеру через газовод 22.

После окончания варки горячий гипс из котла поступает само­

теком в

бункер 23 томления,

откуда шнеком 24,

элеватором 25

и шнеком

26 транспортируется

в буферный склад

27.

Топливо подается в топку 21 гипсоварочного котла ленточным конвейером 28, элеватором 29 через промежуточный бункер 30.

Технологическая схема производства молотой извести с шахтными пересыпными печами представлена на рис. П-4.


§ 1. Основные сведения и классификация оборудования 115

Известняк электровибрационным питателем / и ленточным кон­ вейером 2 направляется на вибрационный грохот 3 для сортировки сырья. Мелкие фракции (отсев) ленточным конвейером 4 направля­ ются для переработки в известняковую муку, используемую в ка­ честве удобрения в сельском хозяйстве. Деловая фракция (верхний класс) конвейером 5 передается в бункера 6, оборудованные авто­ матическими весовыми дозаторами 7. Известняк с топливом с помо­ щью скипового подъемника 8 и загрузочного устройства 9 направля­ ется в шахтную печь 10, оборудованную выгрузочным устройством (шлюзовой затвор) И. Обожженный известняк пластинчатым кон­ вейером 12 направляется в щековую дробилку 13 и далее вертикаль­ ным элеватором 14 с помощью тарельчатого питателя 15 загружается в шаровую мельницу 16. Молотая известь винтовым конвейером 17 передается на склад.

Известняк обычно обжигают в шахтных или вращающихся пе­ чах. Большее распространение в известковой промышленности получила шахтная пересыпная печь.

Г л а в а 2

ПОМОЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ *

§ 1. Основные сведения и классификация оборудования

Тонкий помол широко применяют в производстве вяжущих строительных материалов (цемента, извести и гипса), тонкой кера­ мики, стекла, огнеупорных и других изделий. Это один из важней­ ших и дорогостоящих технологических процессов в производстве строительных материалов. Мельницы отличаются разнообразием конструкций и принципом действия в зависимости от назначения и физико-механических свойств размалываемого материала.

Их применяют для помола как однородных материалов, так и материалов с различными корректирующими добавками, например

цементного

клинкера с гипсом и т. д. Крупность

измельчаемого

материала,

используемого в цементной промышленности, обычно не

превышает

25 мм для известняка и мергеля, 30 мм для мягких

известняков

и гипса и 10—15 мм для цементного

клинкера.

Тонкость помола характеризуется удельной поверхностью гото­ вого продукта в см2/г. Тонкость помола клинкера 2800—4500 и сырьевых материалов 2800—3000 см2/г.

Схемы основных конструкций мельниц представлены на рис. 11-5.

Барабанные, шаровые мельницы (рис. 11-5, а) предназначены

для тонкого

помола материалов. Материал в них измельчается

в результате

ударного и частично истирающего воздействия сво-

* В этой

главе рассмотрены в основном шаровые мельницы, применяемые

в цементной

промышленности.


116 Глава 2. Помольное оборудование

бодно падающих мелющих тел / (шары, цилиндрики, стержни и т. д.), находящихся во вращающемся барабане 2 вместе с измельчаемым материалом.

Вибрационные мельницы (рис. 11-5, б) применяют для тонкого и сверхтонкого помола. Материал измельчается в результате кру­ говых колебаний (вибрации) корпуса / мельницы, при этом он под­ вергается многократному воздействию загруженных в корпус мельницы небольших шаров 2.

В роликовых маятниковых мельницах (рис. П-5, б) материал измельчается между неподвижным кольцом / и быстро вращающи­ мися роликами 2, шарнирно подвешенными к крестовине 3, закреп­ ленной на вертикальном валу 4. Под действием центробежной силы инерции ролики 2 прижимаются к кольцу / и, вращаясь вокруг собственной оси, измельчают материал.

Кольцевые шаровые мельницы (рис. П-5, г) представляют собой конструкцию, помол в которой осуществляется раздавлива­ нием и истиранием между шарами / и вращающимся нижним коль­ цом 2. Шары прижимаются к беговой дорожке нижнего кольца

верхним кольцом 3 с помощью пружин

4.

 

Молотковые ударные мельницы (рис.

П-5, д) изготовляют

с шарнирно подвешенными молотками

1

(шахтные) или с же­

стко закрепленными молотками (аэробильные). Материал в них

измельчается по

принципу

удара, отчасти истирания, а также

за счет удара

частиц друг

о друга. Некоторые конструкции

этих мельниц предусматривают одновременно и подсушку мате­ риала.

В пневматических мельницах (рис. П-5, е) помол материала осуществляется ударом и частично истиранием. Воздух, поступаю­ щий через сопло /, захватывает исходный материал, поступающий в патрубок 2 и далее в трубу смешения 3, которую можно регули­ ровать по высоте, и с большой скоростью ударяется об отбойную плиту 4. Крупные частицы падают вниз и вновь подхватываются, а мелкие обтекают конус 5 и выходят из мельницы через патрубок 6. По периферии отбойной плиты 4 установлены регулирующие ло­ патки 7.

В мельницах без мелющих тел типа «Аэрофол» (рис. П-5, ж)

материал измельчается ударами падающих кусков материала. Вра­ щающийся барабан / поднимает куски материала, которые, падая, самоизмельчаются. Материал поступает по лотку 2. Диаметр ба­ рабана 7—9 м.

Центробежная мельница (рис. П-5, з) работает на принципе самоистирания частиц (без мелющих тел). Поступающий на быстровращающуюся чашу 1 материал под влиянием центробежных сил движется по стенке чаши; при этом он разрушается и перетирается в порошок. Чаша приводится в движение шкивом 2 клиноременной передачи от электродвигателя.


118

Глава 2. Помольное оборудование

В мельницах

струйной энергии (рис. 11-5, и) материал измель­

чается вследствие встречного действия двух струй одного из энер­ гоносителей (перегретый пар, газ, сжатый воздух, парогазовая смесь). Энергоноситель по эжектору / через разгонные трубки 2 поступает в размольную камеру 3 и при своем движении захваты­ вает материал из бункера 4. При встрече двух струй с материалом происходит помол.

Основным помольным агрегатом в производстве цемента и дру­ гих материалов являются шаровые (барабанные) мельницы.

Шаровые мельницы классифицируют по следующим основным

признакам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по

способу

работы

н а

м е л ь н и ц ы

п е р и о д и ч е ­

с к о г о и н е п р е р ы в н о г о

д е й с т в и я ;

 

 

 

по

форме рабочего

пространства н а

м е л ь н и ц ы

ц и ­

л и н д р и ч е с к и е и к о н и ч е с к и е ;

 

 

 

 

по

форме мелющих

тел

н а

м е л ь н и ц ы

 

ш а р о в ы е

и с т е р ж н е в ы е ;

 

 

 

 

 

 

 

 

по способу помола

н а

м е л ь н и ц ы

с у х о г о

и м о к ­

р о г о п о м о л а ;

 

 

 

 

 

 

 

 

по

рабочему

циклу н а

м е л ь н и ц ы

о т к р ы т о г о

и

и з а м к н у т о г о

ц и к л а .

 

 

 

 

 

В

мельницах

открытого

цикла

материал

проходит

через рабо­

чее пространство мельницы только один раз, не классифицируется и крупные частицы не возвращаются в мельницу на домол. В мель­ ницах замкнутого цикла весь материал после помола в мельнице направляется в классификационные (сепарирующие) устройства, где разделяется на продукт готовый (измельченный до требуемой

тонкости) и более грубый

(крупку),

который

вновь

возвращается

в мельницу

на домол.

 

 

 

 

Работа

мельницы по

замкнутому

циклу

более

рациональна,

так как готовый продукт

своевременно удаляется

(отсасывается)

из рабочего пространства мельницы, не создается буферной по­ душки, не затрудняется помол остальной массы и материал не пере­ измельчается. Мельницы, работающие по замкнутому циклу, более производительны и экономичны.

По сравнению с другими помольными машинами шаровые мель­ ницы обладают следующими достоинствами: конструкция их срав­ нительно проста, они удобны и устойчивы в эксплуатации, обеспечи­ вают высокую степень измельчения, поддаются автоматизации.

Существенные недостатки: малые скорости воздействия мелю­ щих тел на материал (несколько метров в секунду), обусловленные ограниченным числом оборотов барабана мельницы; участие в ра­ боте измельчения только части мелющих тел; использование рабо­ чего пространства барабана всего на 35—45%; высокий удельный

расход электроэнергии (35—40 квт-чіт

по

цементу);

большой

износ мелющих тел и футеровки (1—1,2

кг/т

при помоле

цемент-