Файл: Дешко, Ю. И. Машинист сырьевой мельницы.pdf

ПР Е Д И С Л О В И Е

Врешении задач, поставленных XXIV съездом КПСС по дальнейшему увеличению выпуска и повыше­ нию качества цемента, большая роль отводится изыс­

канию резервов и правильной эксплуатации различных видов помольного оборудования.

В настоящее время на цементных заводах широко применяют различные виды оборудования для измель­ чения и помольные машины. Учет характерных особен­ ностей измельчения сырьевых материалов, правильная эксплуатация помольных установок являются залогом нормальной работы оборудования для измельчения сырья на цементном заводе. Все ■это требует от обслу­ живающего персонала знаний конструктивных особен­ ностей помольных сырьевых мельниц и технологических зависимостей, характеризующих процесс измельчения и производительность мельниц; правил технической экс­ плуатации, техники безопасности и ремонта мельнично­ го агрегата.

Все эти вопросы рассматриваются нами примени­ тельно к наиболее распространенному оборудованию — трубным шаровым мельницам.

3

Г л а в а I

СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

1. Сырьевые материалы

При производстве клинкера на цементных заводах используется искусственная сырье­ вая смесь, состоящая из карбонатных и гли­ нистых пород. С карбонатными породами в сырьевую смесь попадает в основном окись

леза.

Из карбонатных материалов для производ­ ства цемента применяют осадочные известня­ ковые горные породы с . высоким содержани­ ем углекислого кальция (СаСОз) — от 40 до 100% — или окиси кальция (С аО )— от 22,5 до 56%, к которым относятся известняки, мел, известковый мергель и др. 'Известняки состо­ ят из карбонатных зерен различного размера, по величине которых подразделяются на: гру­ бозернистые (2—1 мм), крупнозернистые

(1—0,5. мм), среднезернистые (0,5—0,25 мм),

мелкозернистые (0,25—0,1 мм), тонкозерни­ стые (0,1—0,01 мм). Качество карбонатных пород, как цементного сырья, зависит от их химического состава. В частности, содержа­ ние СаО должно быть не менее 40—43,5%,

4

но при соответствующем благоприятном зна­ чении кремнеземного и глиноземного моду­ лей. Расход карбонатных пород (в абсолют­ но сухом состоянии) на 1 т клинкера колеб­ лется в пределах от 1,2—1,3 т для чистых известняков и до 1,5—1,6 г для мергелей-на- туралов.

Глинистые породы характеризуются зна­

венно из глинистых минералов: каолинита, монтмориллонита, бейделлита, полевых шпа­ тов, слюды, гидроокислов железа, кварца, гипса, кальцита и др. Глинистые породы представлены основными разновидностями: глиной, суглинками, лёссом, глинистым слан­ цем.

Физические свойства глинистых пород в основном зависят от их минералогического и гранулометрического состава. Особенностью этих пород является их пластичность.

Присутствие в глинах гальки или гравия нежелательно, так как они вызывают необхо­

Значительная примесь песка в глинах затруд­ няет тонкий помол сырьевой смеси. Расход глинистых пород (в абсолютно сухом состоя­ нии) на 1 г клинкера при относительно чи­ стых известняках колеблется в пределах 0,28—0,3 т. Как и для карбонатных пород, решающее значение для оценки качества гли­ нистых пород имеет их химический состав.

Основные физико-механические свойства цементных сырьевых материалов представле­ ны в табл. 1.

ст> Т а б л и ц а 1

Основные физико-механические свойства цементных сырьевых пород

По степени твердости цементные сырьевые материалы принято делить на четыре основ­ ные группы:

I — особо твердые материалы с прочно­ стью при сжатии более 1000 кгс/см2, напри­ мер плотные мраморовидные известняки;

Ш — материалы средней твердости с проч­ ностью при сжатии от 100 до 500 кгс/см2, на­ пример пористые известняки, трепел, туф, мер­ гель;

IV — мягкие материалы с прочностью при сжатии до 100 кгс/см2, например сухой мел, глина с влажностью 3—5%.

В качестве железосодержащей добавки для сырьевых смесей обычно применяют пиритные огарки с сернокислотных заводов, ре­ же колошниковую пыль доменных печей, от­ севы железной руды (подрудок). Как глино­ земную добавку используют богатые глино­ земом маложелезистые глины, боксит, реже каолин. Доменный шлак, белитовый шлам, сланцевый кокс и топливную золу использу­ ют при составлении сырьевой смеси и цели­ ком заменяют ими глинистый и часть карбо­ натного компонентов.

0—0,09 т, кремнеземных 0—0,06 т.

При помоле сырьевые материалы превра­ щаются в порошкообразные тела высокой дис­ персности. Для повышения производительно­ сти сырьевых мельниц и снижения расхода

щую помолу операцию — дробление.

При дроблении добиваются такого умень­ шения размеров кусков, при котором после­ дующее их измельчение в помольных агрега­ тах происходит более эффективно и при мень­ ших затратах электроэнергии. Поэтому дроб­ ление выгоднее осуществлять постадийно пу­ тем постепенного уменьшения размеров ку­ сков материала в специально предназначен­ ных для этой цели машинах — дробилках.

По технологическому назначению различа­ ют дробилки первичного (или крупного) дроб­ ления и вторичного (или среднего и мелкого) дробления. Конструктивные особенности дро­ бильных машин определяются прежде всего их технологическим назначением. Для дроб­ ления сырьевых материалов и технологичес­ ких добавок в цементной промышленности применяют щековые, щечно-валковые, валко­ вые, конусные, ударно-отражательные и мо­ лотковые дробилки. Эффективность работы дробильных машин можно определить по коэффициенту (степени) дробления, который равен отношению размеров кусков породы до

(4—8), молотковой одновальной (1.0—15), мо­ лотковой двухвальной (15—20), конусной (7— 10) и ударно-отражательной (40—50).

Крупность кусковых материалов, поступа­ ющих на первичное дробление, должна со­ ставлять до 1000 мм в поперечнике. Круп­ ность кусков материала после первичного

8

дробления должна быть от 0 до 300 мм в по­ перечнике, а после вторичного дробления от

0 до 25 мм.

Для вторичного измельчения и обогаще­ ния вязких и пластичных материалов приме­ няют болтушки. Эти агрегаты представляют собой бетонные резервуары диаметром 5— 12 м и глубиной до 6 м. В центре на фунда­ менте установлен вертикальный вал, на кре­ стовинах которого подвешены стальные бо­ роны, которые при вращении разбивают ма­ териал и перемешивают его с водой, посту­ пающей в болтушку. В болтушках получают глиняный шлам влажностью 60—70% и ме­ ловой шлам влажностью 36—42% с включе­ нием крупных частиц размером до 6 мм.

2. Процесс и схемы тонкого измельчения сырьевых материалов

Тонкое измельчение основных компонентов сырьевой смеси определяет качество клинке­ ра. Объясняется это тем, что при обжиге крупные частицы кремнезема и кальцита не успевают прореагировать полностью в усло­ виях заводского обжига. Как показывает опыт, в сырьевой смеси с коэффициентом на­ сыщения известью КН, равным 0,95, не долж­ но содержаться больше 0,5% частиц кремне­ зема размером свыше 200 мк и больше 1% частиц размером от 90 до 200 мк. Однако при более низком КН, равном 0,89, количест­ во частиц указанных размеров может быть вдвое больше.

На спекаемость сырьевой смеси мало вли­ яют небольшие изменения в зерновом соста­

9

ве мелких фракций. Однако чтобы обеспе­ чить практически достаточно хорошую спекаемость, необходимо, чтобы в сырьевой смеси содержалось около 35% мелких частиц вели­ чиной до 15 мк и не было частиц крупнее

0,1 мм.

Степень дисперсности размолотых матери­ алов характеризуется тонкостью помола, оп­ ределяемой ситовым анализом или по вели­ чине удельной поверхности. Более полную характеристику размолотого материала. полу­ чают с учетом определения зерновог.о соста­ ва или гранулометрии.

Основными агрегатами для тонкого из­ мельчения сырьевых материалов при произ­ водстве цемента являются вращающиеся трубные мельницы.

Принцип работы трубной мельницы состо­ ит в том, что находящиеся в ней тяжелые металлические мелющие тела шарообразной и цилиндрической формы поднимаются вслед­ ствие достаточно быстрого вращения корпу­ са мельницы на некоторую высоту и затем, под влиянием силы тяжести, свободно пада­ ют вниз, дробя и измельчая материал, попа­ дающий между шарами или между падаю­ щими шарами и бронефутеровкой корпуса мельницы.

Эффективные режимы работы комплекса оборудования возможны при рациональной технологической схеме размола сырья. Вы­ бор ее тесно связан с требованиями к тон­ кости помола и гранулометрическому соста­ ву готовой сырьевой смеси.

При измельчении сырьевых материалов применяются различные технологические схе­ мы, зависящие от способа приготовления це­

10

ментной сырьевой смеси и оборудования. Раз­ личают:

1) мокрый способ приготовления цемент­ ной сырьевой смеси при помоле по открыто­ му или замкнутому циклу;

2) сухой способ приготовления цементной

Помол в открытом цикле предусматрива­ ет однократное прохождение всего материала через трубную мельницу. Если при этом про-

11