|
Трубные мельницы, отличаясь
высокой производительностью и простотой конструкции, в то же время имеют
существенные недостатки: на помол в этих мельницах затрачивается много
энергии, мелющие тела быстро изнашиваются, что приводит к непроизводительной
затрате качественного металла и резкому увеличению металлоемкости
производства. В связи с этим изыскивают более рациональные технологические
схемы помола и более эффективные помольные агрегаты. Разработаны схемы, по
которым помол осуществляется в коротких шаровых мельницах и с применением
новых помольных агрегатов: роликовых, струйных и гравитационных, работающих
по принципу самоизмельчения материала.
Короткие шаровые мельницы по конструкции основных узлов
принципиально не отличаются от рассмотренных трубных мельниц. Изготовляют их
преимущественно однокамерными, но бывают они и двухкамерные, разделенные
перегородкой.
Короткие шаровые мельницы применяют при помоле сырьевых
материалов по замкнутому циклу или при организации двухстадийного измельчения
в мельницах, установленных последовательно (см. 22, в). В этих случаях
первое грубое измельчение производится ъ мельнице большого диаметра, но
небольшой длины. Поступающий на первичное измельчение материал содержит
крупные куски, для .разрушения которых требуется значительная сила удара. С
увеличением диаметра мельницы высота падения шаров и соответственно сила их
удара возрастает и разрушение крупных кусков в мельнице большого диаметра
происходит эффективнее. Для последующего более тонкого измельчения требуется
не столько ударная сила, сколько истирающее воздействие мелющих тел, что
успешно достигается в мельницах небольшого диаметра.
Короткие шаровые мельницы довольно широко применяют в
зарубежной помольной технике, в частности в США и Канаде, для совместного
измельчения и сушки сырьевых материалов. Мельницы применяют диаметром
примерно в 1,5 раза меньшим длины: диаметр мельницы 3—4 м, длина 4,6—5,8 м.
Для сушки материалов в мельницу подают горячие дымовые
газы со стороны загрузочного отверстия. Условия сушки в шаровой мельнице
оказываются очень благоприятными. При измельчении материалы энергично
перемешиваются, что обеспечивает хорошее омывание горячими газами влажных
частиц и быстрое их высушивание.
Отработанные влажные газы отсасывают из мельницы через верх
кожуха разгрузочного устройства мельницы (см. 24, 25). Некоторые заводы в
качестве теплоносителя используют отходящие дымовые газы от вращающихся
печей, температура которых может достигать 600—800° С. Использование тепла
отходящих печных газов значительно снижает затрату топлива на производство
цемента.
Производительность помольных установок с короткими
мельницами, совмещающих помол и сушку материалов, достигает 50—60 т/ч при
затрате электроэнергии на помол 1 т материала примерно 20 квт-ч (в трубных мельницах
до 30 квт-ч). Более подробно сушка материалов при их измельчении в мельнице
будет рассмотрена на стр. 186.
На новых отечественных заводах с сухим способом
производства приняты к установке шаровые мельницы длиной 8— 8,5 м и диаметром 3—3,2 м. Каждая мельница работает по замкнутому циклу с двумя сепараторами (см.
стр. 125) и совмещает помол и сушку сырьевых материалов. (Производительность
установки до 45 т/ч для мельниц 3X8 м и до 60 т/ч для мельниц 3,2x8,5 м.
Расход электроэнергии во всей установке, считая работу мельницы, сепараторов
и транспортирующих механизмов, не превышает 15—20 квт-ч на 1 т измельчаемого
материала.
Роликовые мельницы работают по принципу измельчения
материала между катками (роликами) и плитой. При этом в одних случаях плита
неподвижна, а катки вращаются вокруг вертикальной оси и перекатываются по
ней, в других плита вращается, а катки в горизонтальной плоскости остаются
неподвижными. Силами трения 'между плитой и прижатыми к ней катками катки
перекатываются по плите, измельчая попавший под них материал.
Образовавшиеся тонкие частицы удаляются из мельницы
воздушным потоком, который подают снизу плиты; при подаче
горячего газа может совмещаться помол и сушка материалов. Расход
электроэнергии в роликовых мельницах не превышает 15 кет -ч/т; имеют они и
довольно высокую производительность— до 50 т/ч. Недостатком их является
сложность конструкции, что препятствует широкому применению роликовых мельниц
в цементной промышленности.
Гравитационные мельницы по принципу работы не отличаются от
шаровых, но измельчение материала в них происходит не под действием мелющих
тел, а в результате удара и истирания кусков друг о друга (самоизмельчение).
Это достигается применением барабана значительного диаметра (до 9 м) и относительно небольшой длины (до 3 ж). В барабане большого циаметра куски поднимаются на
большую высоту и сила удара их при падении оказывается достаточной для
самопроизвольного разрушения. Удаляется измельченный материал воздушным
потоком, просасываемым с большой скоростью через мельницу.
Одной из гравитационных мельниц является «Аэрофол». Ее
используют одновременно для третьей стадии дробления сырья и грубого помола.
Мельница работает совместно с короткой шаровой мельницей, установленной
последовательно за гравитационной.
Выносимый из мельницы «Аэрофол» газовым потоком
измельченный материал разделяется в сепараторе на тонкую фракцию и крупку.
Тонкая фракция — готовая продукция — транспортируется на склад, а крупка
поступает в шаровую мельницу для доизмельчения. Производительность таких
установок достигает 100 г/ч при затрате электроэнергии 10—12 кет • ч на 1 г материала.
В струйной мельнице материал захватывается струей сжатого
воздуха или перегретого пара, проходящего с большой скоростью, и измельчается
в результате удара друг о друга взвешенных в газовом потоке зерен.
Для более эффективного измельчения на пути движения
взвешенных частиц устанавливают преграды, о которые частицы ударяются и
измельчаются.
Струйные мельницы только начинают применять в цементной
промышленности. Их целесообразность определяется следующими качествами:
компактностью установки и небольшой металлоемкостью (вес струйных мельниц для
помола 100 г цемента в час составляет всего 15—20 т, тогда как шаровых —
порядка 1200 г); незначительным износом деталей; низким расходом
электроэнергии на помол—10—15 квт-ч.
Недостатком помола в струйных мельницах является
необходимость организации специального паро- или газосилового хозяйства с
большой скоростью газового потока.
Схема помольной установки со струйной мельницей
производительностью 50 т!ч показана на 29.
Мелко дробленый материал из бункера 1 поступает в трубу 9
мельницы. Навстречу материалу движется газовый поток, который отделяет тонкие
частицы от материала и направляет их в сепаратор 2. Крупные зерна попадают в
камеру помола 6.
В этой камере куски материала захватываются двумя газо- *
вы ми струями, движущимися из сопла 7 навстречу друг другу. При этом куски с
силой ударяются друг о друга и истираются.
Образовавшиеся тонкие частицы подаются по трубе 9 в
сепаратор 2, откуда крупка поступает по трубам 8 на вторичное измельчение, а
готовый продукт из сепаратора направляется в циклоны 3 и фильтры 4 для
осаждения цемента из газового потока.
Готовый цемент ссыпается в бункер, а затем поступает на
склад.
|