Технологические основы управления процессом мокрого помола

1 Оборудование, его характеристики и особенности

2 Факторы, влияющие на изменение технологического режима помола сырьевых материалов

1 Оборудование, его характеристики и особенности

Помол сырьевых материалов является основным в процессе приготовления сырьевой смеси. От соблюдения режима процесса измельчения сырьевых материалов и их смешения зависит качество промежуточных полупродуктов сырьевой смеси и клинкера, а также готового продукта — цемента.

На цементных заводах, использующих твердые сырьевые материалы (известняки), для их измельчения применяются вращающиеся трубные многокамерные шаровые мельницы различных типоразмеров: диаметром от 2 до 3 м и длиной от 10 до 15 м. Сырьевые мельницы загружаются мелющими телами (шарами и цильпебсами).

Размеры шаров для камер предварительного измельчения и цильпебсов для камер дополнительного измельчения подбираются в зависимости от физико-механических свойств сырьевых материалов. Также определяется степень загрузки каждой камеры мелющими телами.

На цементном заводе коэффициент заполнения мелющими телами определяется в процентах от рабочего объема каждой камеры мельницы. Для большинства мельниц коэффициент составляет 25—32%, но может достигать и 40%. Степень заполнения мелющими телами каждой из камер мельницы различна, так как различно их назначение. В первой камере многокамерной мельницы происходит первая стадия — дробление. Здесь проявляются ударные действия шаров и коэффициент загрузки принимается наименьшим (25%). В последующих камерах осуществляется измельчение материала и величина коэффициента загрузки возрастает на 2—3%. Объем заполнения камеры мелющими телами определяется непосредственным измерением высоты слоя мелющих тел.

В результате истирания мелющих тел через 100 ч работы мельницы необходимо осуществлять их догрузку. Полная перегрузка и сортировка мелющих тел по камерам производится не реже чем через каждые 1800—2000 ч работы. Кроме того, при каждой догрузке мельницы мелющими телами необходимо прочищать решетки и выходное сито.

Предварительно раздробленный известняк, а также другие сырьевые компоненты: глина, колчеданные огарки и песок (рисунок 2.6) — засыпаются в бункеры 1, расположенные над сырьевой мельницей. Отсюда материалы с помощью дозаторов 2 подаются в мельницу 3. Вращение мельницы осуществляется электроприводом 4. Все твердые компоненты, а также вода подаются в мельницу в заданном соотношении.

При вращении трубных мельниц (частота вращения 13 — 19 об/мин) материал подвергается воздействию мелющих тел, происходит измельчение и смешение компонентов между собой. Перемалывание и перемещение материалов вдоль мельницы осуществляется за 15—25 мин. Основными требованиями, возникающими при автоматизации помольных агрегатов, являются требования к технологической наладке самого агрегата, а также к загрузке его мелющими телами. Загрузка мельницы должна быть достаточной для обеспечения ее максимальной пропускной способности с измельчением самого трудноразмалываемого материала до заданной тонкости помола. При этом, мельница не должна выбрасывать подаваемый материал через загрузочную горловину.

2 Факторы, влияющие на изменение технологического режима помола сырьевых материалов

Гранулометрический состав сырьевых материалов

Факторы, влияющие на изменение технологического режима помола сырьевых материалов, учитываются при выборе и настройке систем автоматического регулирования.

Сырьевые материалы перед измельчением их в шаровых трубных мельницах подвергаются предварительному дроблению (до крупности отдельных кусков 30 мм) и складированию. Из-за неравномерного дробления гранулометрический состав материалов, подаваемых в мельницу, изменяется. Подача в мельницу сырья с переменным составом по гранулометрии (когда за определенные периоды времени подается то более крупное, то более мелкое сырье) приводит к нарушению процесса помола. Изменение гранулометрического состава сырьевых материалов на входе в мельницу при постоянном расходе сырья приводит к переизмельчению при мелком сырье и к недоизмельчению при крупном сырье.

По условиям технологического режима помола влажность подаваемых в мельницу сырьевых материалов не должна превышать 1%. Поступление материала с переменной влажностью приводит к изменению условий дозирования. Для ленточных весовых дозаторов изменение влажности связано с дополнительной ошибкой измерения (в пересчете на сухую массу), а для тарельчатых питателей — увеличение влажности приводит к увеличению угла естественного откоса на тарелке питателя и к изменению его расходных характеристик.

Физико-механические свойства сырьевых материалов

Добываемый на карьерах известняк, мергель и другие компоненты смеси могут иметь различную структуру, а следовательно, и различные физико-механические свойства. Это приводит к изменению степени размалываемости материалов, тонкости помола шлама на выходе из мельницы, нарушению режима помола. Если изменить легкоразмалываемый материал на трудноразмалываемый, то для удержания заданного уровня загрузки потребуется уменьшить подачу материала в мельницу. При этом уменьшится поступление материала из первой (или предыдущей) в последующие камеры многокамерной мельницы и его переизмельчение, снизится производительность мельницы, тонкость помола шлама на выходе мельницы будет ниже заданной. Наоборот, при переходе от трудноразмалываемого материала с соблюдением описанных выше условий к легкоразмалываемому потребуется увеличить подачу материала в мельницу. Это приведет к обратному эффекту, т. е. увеличению производительности и получению шлама с тонкостью помола выше заданной.

Кроме упомянутых выше факторов, на управление процессами смешения и помола материалов может оказывать влияние также вспомогательное оборудование, в том числе оборудование, которое используется в системе управления, например, в качестве регулирующих органов (ленточные транспортеры, дозаторы и др.).

Как видно из рассмотренных условий управления процессом приготовления сырьевой смеси, основным требованием стабилизации химического состава является измерение расходов сырьевых материалов и необходимость их дозирования с максимально возможной точностью (с относительной погрешностью 1 - 1,5%).

Для дозирования твердых компонентов (известняка и др.) в сырьевую мельницу применяются ленточные, тарельчатые питатели и др. Ленточный питатель (рисунок 2.7а) служит для выдачи мелкозернистых, мелко- и крупнокусковых материалов. Он представляет собой короткий транспортер 1, на который поступает материал из бункера через воронку 2. Изменять производительность ленточного дозатора можно путем регулирования толщины слоя с помощью ножа 3, устанавливаемого у выходного отверстия бункера (при постоянной скорости движения ленты), или путем изменения скорости ленты. В этом случае ставится электропривод питателя постоянного тока 4.

Тарельчатые питатели устанавливаются для выдачи мелкозернистых и мелкокусковых материалов при нормальной и повышенных температурах. Схема тарельчатого питателя показана на рисунок 2.7б. Он представляет собой круглую плоскую тарелку 1, которая ставится под бункером. Материал из бункера через выходной стакан 2 непрерывно поступает на тарелку и рассыпается на ней под определенным углом естественного откоса. Тарелка вращается. Вращение осуществляется электродвигателем 4 через редуктор. С помощью ножа 3, который размещается на поверхности тарелки, часть материала захватывается и сбрасывается. Регулирование производительности тарельчатого питателя осуществляется ножом, с помощью которого изменяется сечение потока выдаваемого материала. При этом электропривод обеспечивает постоянство числа оборотов диска.

Тарельчатые питатели компактны и имеют достаточно широкий диапазон регулирования. Основной их недостаток заключается в том, что при изменении гранулометрического состава и влажности исходных материалов угол естественного откоса материала на тарелке может несколько изменяться (искажаются расходные характеристики тарельчатого питателя).

Суммарная производительность тарельчатых питателей должна быть выше максимальной производительности мельницы (по сухой массе) в 1,5 раза

Максимальная производительность тарельчатого питателя каждого из компонентов (известняков), устанавливается путем изменения конуса россыпи материала на тарелке за счет поднятия или опускания стакана. Минимальный расход материала, поступающего в мельницу, должен быть незначительным (10% от максимального расхода). Нож тарельчатого питателя должен плотно прилегать к плоскости тарелки, и вся система сочленения исполнительного механизма не должна иметь люфтов.

Из рассмотренных выше условий ведения технологического режима процесса мокрого помола сырьевых материалов видно, что основным требованием к сырьевой мельнице (при всех качественных изменениях сырья) является необходимость обеспечения максимальной ее производительности (получения шлама на выходе мельницы с заданными вязкостью, тонкостью помола и химическим составом). Задача автоматизации сырьевой мельницы — поддержание этих параметров на заданном уровне.

4 Как вышеперечисленные факторы влияют на процесс помола сырья?

1 Кочетов В.С. Автоматизация производственных процессов и АСУП промышленности строительных материалов.- Л.; Стройиздат, 1981. [стр. 42 - 49]

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: