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
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- |