автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Интенсификация процесса измельчения и расчет конструктивно-технологических параметров цементных мельниц с поперечно-продольным движением мелющих тел

государственный научно^сследователъский институт

ЦЕМЕНТНОЙ ПКШЕШШОСТИ "НИИЦемент"

На правах рукописи Для служебного вользстззиял Экз

УДК 666.94:621.926.54.001.24

Фадин Юрай Михайлович

интенсшкавдя процесса измельчения и расчет конструктивно - тежологических параметров 1шентшя мельниц с поперечно-продольньм движением мелпних тел

На стыке специальнбстей: . 05.17.11 - Технология силикатных в тугоплавких

неметаллических материалов 05.02.16 - Наиины и агрегаты производства стройматериалов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1995

/> )

Работа выполнена в Белгородской Государственной технологичеокой академии строительных материалов (БелхтАСМ) на кафедре ыехаиичеоко-го оборудования.

Научный, руководитель: доктор технических наук, профессор В.О.Богданов.

Научный консультант: доктор технических наук, профеосор М.А.Вердиян.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Л.М.Сулименко, кандидат технических наук, доцент А.С.Ильин.

Ведущая организация - Карачаево-Черкесский цементный завод.

Защита состоится " У " ЦЦЛТАМ.Ц 1995 г. в Н . чао. на заседании специализированного совета К III.03.01 в Государственном научно-исоледовательском институте цементной промыиленно-сти "ниицемент" по адресу: 107014, г.Москва, 3-й Лучевой прооек, 12.

Просим принять участие в работе Совета или прислать от^ыв в двух экземплярах, по адресу НИИЦемента.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке НИИЦемента.

с

Автореферат разослан " т " г.

Ученый секретарь специализированного Совета киндидат технических наук Н.С.ПАНИНА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие цементной промышленности связано с внедрением новых технологий и оборудования, в том числе совершенствования техники и технологии тонкого измельчения сырья, клинкера и добавок в барабанных шаровых мельницах. Одним из перспективных направлений при этсм является внедрение в настоящее время мельниц о поперечпо-продольнш движением (ПЦД) мелющих тел, которое реализу -ется в различных внутримельничных устройствах (наклонных иенкамер-ных перегородках, оллипспнх.сеплентах, кольцах, специальных футеро-вках и т.н.). ойсктивность измельчения достигается .уменьшением количества мелсцпх тел бояое чем на 20%. Экономия электроэнергии составляет, например, на цементной мельнице Й 4x13,5 м свыше 1,5 млн. кВт. ч/год.

Развитие этого направления сдергивается, так как пеопределены рациональные параметры меггкамеряой перегородки, такие как:зоны контакта мелпцих тел к наклонней перегородки, рациональное располокэ -кг.з пслсЗ на перегорело, направление щелей в перегородке, что влияет на своевременней вигюд фракций материала, размер которого не требует измельчения ^ этей части барабана.Не рассчитаны на проч-' ношь олементн конструкции наклонной перегородки. Необходим попек технических рзпнвй, устраняющий, недостатки наклонных перегородок.

Г:::гние г^нх проблем обеспечит повышение эффективности процесса кгмельчеиия кллкяера. Поэтому проведение научнмх исследований в отой области является актуальной задачей, что а составило содержа -ние диссертационной работа.

Проведенная работа связана с научной тематикой БеЯТАСМ и направлена на рекенпе проблемы экономии электроэнергии по отраслевой ■ программе 010.01- "Топливо", задание Т.1 "Разработать п внедрять конструктивно-технологические элементы трубных мельниц $ 2,6-4,0 ы (бронефутеровки, межкамерные и кольцевые дяафрашы, внергообкеннкэ устройства), обеспечивапдие снижение энергозатрат яа

['ель работы, разработка способов интенсификация процесса измельчения в цементных ме.гьннцах различных типоразмеров яа основе когга -лексного метода расчета кинематических, энергетических и конструк -тивно-технологпческих паршетров мельниц.

({аучная новизна.

- Исследована ососенность кинематики движения мелпцих тел бара -банных мельниц с ПЦД загрузки.

- Разработана методика расчета зоны контакта мелпцей среды с наклонной межкамерной перегородкой.

- Определено располосе^ре, форма и величина отверстий на наклонной перегородке.

- Изучена транспортирующая способность перегородки в зависимости от угла ее наклона, направления отверстий и кивого сечения.

- Определено изменение диаметра средневзвешенного шара при замене вертикальной перегородкой на наклонную перегородку.

- Исследовано влияние угла наклона перегородки, расположения на ней отверстий, массы ыелидях тел и материала, частоты вращения барабана мелышцы на потребляемую мощность, удельный расход энергии, внергонапряаенность мелющих тел.

- Разработаны патентно-чистые конструкции внутрамельничных эне-ргообмеяных устройств.

практическая ценность.

- Разработаны методическое и программное обеспечение расчета кинематических п энергетических параметров мельниц, позволяющих определить рациональный способ измельчения для различных конструкций внутршлелъничных устройств, дан расчет конструктивно-технологических параметров мельниц с ЩЩ мелющих тел.

- Разработана методика определения вони контакта мелющих тел с наклонной перегородкой, позволяющая определить зону контакта и параметры других конструкций внутримельничннх устройств.

-разработаны новые конструкции внутримолышчннх устройств, которые учитывают свойства измельчаемых материалов, типоразмер мельницы, Их использование обеспечивает экономии удельного расхода электроэнергии до 15%, повышает производительность мельниц на 5-8$.

- Совместно с АО "Волгоцеммаы" разработана документация для литого варианта наклонной перегородки, что позволит стабилизировать работу помольного агрегата, увеличить срок слукбы наклонной перегородки .

- Конструкции мельниц с ППД мелющих тел внедрены на Новоспасском и Карачаево-Черкесском цементных заводах, па Ахангаранском и Еягу-лэеском комбинатах строительных материалов. Документация передана на цементные заводы Югославии, КНР, где в настоящее время мельницы о НПД мелющих тел эксплуатируются. Фактический годовой экономически эффект на Новоспасском цементном заводе и Ахангаранском комбинате строительных материалов составил 167,6 тыс.рублей (в ценах 1990 гола).

Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты работы обсугдалисв и получили одобрение на:

УП научно-техническсй и научно-методической конференции (г.Белгород, 1986 г.); Республиканской научно-технической конференции "Экономия и рациональное использование сырьевых,.топливно-энергетических и других материальных ресурсов в строительстве" (г.Харьков,) 19.86 г.); Всесоюзной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электротехнологии" (г.Иваново, 1987 г.); Всесоюзной конференции "Фундаментальные исследования и новые технологии в строительном материаловедении" (г.Белгород, 1989 г.); Всесоюзной конференции "Физико-химические проблемы материаловедения и новые технологии" (г.Белгород, I99X г.); на Международной конференции "Ресурсосберегающие технология строительных материа -лов, изделий и конструкций" (г.Белгород, 1993 г.); технических совещаниях в ПО "Волгоцешаш", Карачаево-Черкесском, Новоспасском цементных заводах, Жигулевском и Ахангаранском комбинатах строи -тельных материалов; встречах с представителями фирмы "Крупп Поли-зиус" Германия, СФРЮ, КНР; Всесоюзном семинаре ВДНХ СССР/ 1987 г., где работа удостоена бронзовой медали.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 28 печатных работ, в том числе 12 авторских свидетельств на изобретение.

Структура п объог работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и общих выводов по работе. Изложена на 154 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 8 та^тиц, 131 наименований библиографии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОШ

р первой главе дал анализ различных конструкций пемолышх агрегатов, технологии измельчения, перспективам Ttx развития. Самими распространенными в блияаипше десятилетия для измельчения клинко-ра и добавок останутся трубные шаровые мэльшщы, которые к застоялому времени достигли своих продольны:-: размеров.

Одним из направлении совершенствования процесса пзмэльченая является использование трубных паровых мельниц с ГШД .чэлэдпх тол, которое достигается использованием наклонных малщшрннх тарего -родок, колец, футеровок и других внугршолышчннх эноргообменных устройств.

Однако, некоторые вопросы интенсификации движения молпцпх тел ко рассмотрены,не определена зона контакта мелоцкх тел и наклонной можеакорной'перегородки, а следоЕатольно рациональное расположение и фора щелей es ней. Не определено изменение диаметра

средневзвешенного шара мельниц с наклонной перегородкой от мель-нщ с вертикальной перегородкой.

Для обеспечения наибольшей эффективности процесса измельчения необходим комплексный расчет всех параметров кинематики движения мелящих тел,определения зоны контакта меллцих тел и перегородок.

Одним из эффективных технологических приемов, регулируыщх энергетическое воздействие мелвдеп за грузки,является создание новых внутршздьнкчних. знергообменних устройств.

В диссертационной работе ставятся задачи:

1. Исследовать особенности кинематики движения мелщих тел цементных мельниц с ППД мзлидих тел, их влияние на процесс из -мельчания.

2. Разработать методику определения зош контакта нелицих тел о наклонной перегородкой.

3. Установить рациональное расположение, направление, форлу и величину отверстий на перегородке.

4. Определять изменение диаметра средневзвешенного шара мельниц с ШЩ при замене вертикальной перегородки на наклонную перегородку.

5. Провести экспериментальную проверку разработанных методик расчета различных параметров цементных мзлышц в лабораторных и промышленных условиях.

• 6. Разработать патентно-частые конструкции внутриыелышчшх устройств с ШЩ мелщих тел, учитывающие фг.зцко-механнческце свойства измельчаемого материала и типоразмер мелышцы.

Но второй глппе рассмотрены особенности кинематики движении мс-«имх тел мельниц с пкд загрузки, построены зымопиооти углов от-рыаа ишра от барабана и перегородки, угли падения ьара 1и барабан |Ь п от расположения шара но перегородке д' . Определена кинетическая энергия пара мельниц с ШЩ мелщих тел, которая ире-ьыаает кинетическую энергию ызра мельницы о вертикальной перего -родной з 1,5*2,и.

Однкм из основных параметров рибосч шдздох тел иеакшериои и<. {а-юродки является зона их контакта.

Нревевая расчет зоны контакта находи среда с наилоаиоа иерзго-[сдкоИ н мельницах с иоперечно-продольнш дни сани ем загрузки. В «станцах с поперечным движением загрузки зоны контакта вертикальней перыч„родки с мелщей средо£ в смеших камерах мельницы опре-¡и нит-л, в нерыуш очередь, коэр{ициенташ заполнения камор и

практически совпадают 1 каждый ыомент времени. В мельницах с ЩЦ загрузки, вызываемом наклонной меавдмерной перегородкой, расположение вон по отношению к перегородке различно и контактирование в первой и второй камерах разнесено во времени. Такой характер взаи модействия загрузки о наклонной перегородкой позволяет, путем соответствующего Еыбора формы, размеров, ориентации в плоскости перегородки щелей, регулировать скорость прохождения материала через мельницу, величину обратного потока, классификаций измельчаемого катериа-ла внутри мельницы и аспирациошый ре-ким.

Из сказанного,очевидна важность решения задачи об определении величины и форм зоны контакта загрузки с наклонной перегородкой, а такяэ'исследование влияния на эти характеристики зоны контакта таких параметров, гак частота вращения мельницы, длина камер, коэффициент заполнения, угол наклона перегородки и угол естественного откоса загрузки. '

Басчет зоны контакта по уровни загрузки. Определение следа загрузки на наклонной перегородке. В неподвижной системе координат, показанной па рис. I, уравнение плоскости перегородки в зависимости от . угла поворота барабана мельплцы § имеет следующий вдц:

У б'ьа ^ - ^ + 51 = О .

(I)

где ^Ь - угол паклена пзрогородки.

Отпоситольый уровень х загрузки в камере определяется урав -пением:

агсьиах\'

ОС 'к

л/Г-

X2 -

(2) (3)

где

- коэффициент загрузки; относительна1! длина

рлс.1. Расчетная схека какера с наклонной перегородкой при =0 6 - радиус барабана мельншш,

- дллка камеры, ^ - уровень загрузки,

& камеры.

Таким образом, координаты точек поверхности барабана (таких точек две), в которых пересекаются плоскости перегородки и уровня загрузки, определяются из системы,

уравнений, ошсыващих соответствущиз поверхности:

х s'm ^ - * z co& - о, я = - х

в координатах, нормированных на радиус барабана R . Выражая из (4) координаты указанных точек в явной виде, найдем:

Xl = \A|- Хг', Qjj

L^ » t-tj £>(■< - Л f ~Х С05

(6;

Нг = - X

Рассштривая далее плоскость пе-перегородки (Рис.2) и переходя к системе координат , жестко связанной с перегородкой, запишем об -пдаи вид уравнения прямой уровня загрузки в виде:

(7)

Геометрическая пнтерпритация параметров 9 и ясна рз рисунка. После ряда преобразовании выразим уравнение в явном виде:

, . Ц § „ _ _____ (8)

Рис.2. Плоскость наклонной перегородки

<5

s,ln. р

Ч. -

СОЬ § bLn Jb ,

и затеи рассчитываем координаты точек Aj и к0 ъ система координат : .

*L ' si-ri § + COS | \f\ - X2 , 1 (9)

•b, = W, ^ Jb cOS % ) , '

•ip = О- sLn % - COí> 1 ]/á - Xa',

jb tos fj. (I0)

Поскольку величина X. , входящая в формулу (9) и (10), является функцией | , f , 1 и может быть определена при численном решении уравнения (2), расчет координат точек A-j-Ag для различных значений угла поворота барабана выполняется на IBM сопместкяк компьи -терах. Текст программы написан па языке БЭПСИК, в программе предусмотрен вывод результатов в цифровой и графической форме.

Расчет огибапдей уровпей загрузки. С целью расчета координат точек лилии, ограничивающей зону контакта, будем исходить из положения, что эта линия является огибакщей семейства прямых A^Ag. Получение аналитического выражения для уравнения огибакщей с&язана с необходимостью выполнения большого числа математических операций и приводит к излишке слоглпм выражениям, поэтому нами предлагается г.:отод численного расчета контура зоны контакта, достаточно просто роплизуе:д;ц на ЭВМ и позволявдпй рассчитать контур загрузки с достаточной степенью точности.

Для расчета коордиьлт точек огибакщей прямых A-¡-A2 (контура зоны контакта), из уравнения (8) определим координаты точки К пе-

ресечения пр.я!.1ых уровня загрузки AjÉ^ с лучом 0^ :

•2=--%—г-

с О а + сЦ сС - ° at ctg-i длину Г J. отрезка OK:

I coíT- I,

Таким образом, зафиксировав угол сС и выполнив расчеты С*, по формуле (12) для набора значений угла поворота барабана ?'t°T О ;о ЗС с шагом л % , к., получка ряд значений KVl , t = 1,2..., П-, 'до п= — . Напомним, что X¿ , есть решение уравнения (2) при

HiAl

Величины Г ¿l есть длины отрезков ОК для следои уровня загрузки грн § = 0,д 1 , 2¿f,... . Наименьшая из них молит быть принята ;а точку контура зоны загрузки. Соответствувдая ему длила отрезка Ж определяется формулой:

Г'оС ^ 1 ' о£1 ] ,

•К I ^ П. (13)

а координаты этой точки контура рассчитываются следующим образом

Чъ'Гч&Ч- (14)

в - ^ЛСОЬ^

Выполнив указанную процедуру вычислений для рада значений еС от О до ЗС, мы получим соответствующий ряд координат § точек оги-бащей следов уровней загрузки на наклонной перегородка, т.е. координат точек контура зоны контакта наклонной перегородки о загрузкой.

Расчет зоны контакта по углу естественного откоса. Предложена математическая модель для описания изменения объема загрузки в камерах мельницы о наклонной межкамерной перегородкой. Если в предыдущей модели предполагается, что влияние перегородки на загрузку распространяется на всю длину камеры, то в основе второй модели лежит предположение об ограниченности зоны влияния перегородки на загрузку. В рамках второй модели определяются координата Ни наивысшей и координата гнаиболее низкой точек контакта перегородки с загрузкой, при.этом показано, что 2а и ? I являются двумя различными корнями одного уравнения:

| н [ г\1* агс^ая + зг(-^-Ч>) ^ + (15)

где £ есть угол естественного откоса загрузки, %■ определяется уравнением:

аасььп Х + х\/н - = 5г(-§; - ¥ ) , (16)

и корни уравнения г а, 2 и находятся в интервалах

- х 2а ^ 4 ,

- а ^ г ь - х

Учитывая, что крайние положения достигаются при | = 0 и 1 = (К когда манду Я и ^ выполняется соотношение

Т. 1 Ч M / si-njb ,

lia)

наименьшее значениэ длили отрезка ОК будет достигаться при ^ = 0 в опо раЕПО;

|2<х I / (19)

а наибольшее, Га - при о£ = ЗГ и, соответственно, равно: •

Лх = \ н \ / 51л £ , (20)

Полагая далее, что с изменением об от 0 до 5Г дайна г отрезка ОК изменяется от до ^а пропорционально величине угла сС , зависимость Р от оС выразим следующим образом:

г* П+ф (21)

так, что'координаты , 5»; точек контура зоны контакта в рамках модели об ограниченности зоны влияния наклонной перегородки будут определяться формулами;

( ь - Г оС т ] (22)

При выполнении расчетов принято, что длины камер превышают рада-усы зон влияния наклонной перегородки, поэтому длина камер не является параметром, влияющим на величину и форму зоны контакта.

Не давая подробного анализа полученных зависимостей, отметим здесь лишь следующее: величина зоны контакта, расчитанная в рамках второй модели, меньше, чем рассчитанная по первой; изменение входных параметров на величину зоны контакта сказывается сильнее р рамках второй модели.

В основе каздой из рассмотренных моделей лаглт допущения, упро -цавдие реальный процесс движения загрузки, п этому были выполнены экспериментальные исследования.

Лабораторные исследования выполнялись на модели мельницы 0 0,2х х0,9 м. В шаровую загрузку добавлялся графит, на наклонную перого -родку накладывался лист бумаги с координатной точкой. При работе мельницы зона контакта окрашивалась в черны!! цвет.'

Поскольку в обеих рассмотрении: моделях в качестве входного параметра не учитывалась частота вращения, были еылолнвш соответствующие экспериментальные исследования. На основании представленных данных сделан вывод о том, что при небольших изменениях частоты вращения (относительно широко используемой в промышленности частоты У - 0,76) размеры зона контакта меняются шло.

При рассмотрении экспеирментальных данных:

1) в верхней части плоскости перегородки ( 0) лучшее соот -ветствие с экспериментальными данными имеется при методе расчета по углу естественного откоса;

2) в окрестности значений (правая часть), лучшее совпа -дение дает метод расчета по уровню загрузки;

3) в нпкней части плоскости перегородки обе методики расчета дают значения кривой контура, значительно отличавдихся от полученных в экспериментальных исследоваших.

Комбинированной метоп расчета. На основании сравшхтельного ана -лиза экспериментальных и теоретических дашшх, разработан комбшш -рованный метод расчета контура активного влияния молодей загрузки и зоны контакта мэлщвй загрузки с наклонной перегородкой. Суть его состоит в следующем. Пусть ^и (с/-) - контур загрузки, рассчитанный в рамках модели по уровню загрузки, (о1) - в рамках модели по углу естественного откоса. Примем, что угол оС отсчитываотся от оси против часовой стрелки. Тогда:

^фГ^^^Ь^)], (23)

7Г Г Ч- Г (о1) соЬ<£, , ,

При этом: ОСобС-^- И 4 л • Г <24)

(_ % = V (У) 5.1-п оС г

а линия контура шше оси 2. получается зеркальным отображением. Расчет контура зоны контакта комбинированным методом дает хорошее совпадение с экспериментальными данными для всех значений входных параметров.

В третьем главе представлены методики экспериментальных исследований, дана характеристика стендовых установок, приведены результаты многофакторного эксперимента. В качестве плана использован центральный композиционный рототабелышй план. Получена система урав -нений регрессии в кодированной, натуральной и безразмерной форме, которая позволяет рационально вести процесс измельчения в цементных мельницах с ЩЦ мэлидих тол. Дополнительное движение мелвдих тел существенным образом начешет характер их двинеши и энергетической режим процесса измельчения в целом.

Исследования проводили на модели трубной мельницы 0,5x1,95 м, оснащенной наклонной перегородкой и работаыцой в открытом цикле измельчения. Измельчался клинкер вращающихся печей Карачаево-Чер -кесского цементного завода.

В качестве основных факторов, влияющих на эффективность процесса 1заэдьчонш, приняты; угод наклона перегородки Jb , масса мелющих гел и материала характеризуемые соответственно коэффициентами заг •-рузки и , а также частота вращения барабана мельницы, выра -кенная безразмерным параметром У .

Получены уравнения регрессии, адекватно описывавдие процесс из -чюльчения клинкера в мельницах с ПОД медвдих тел". А/ = 1,88 + 0,35 - 0,01 У + 0,02 4>г + 0,03jb - 0,02^ -

- 0,02 0,02 - 0,02^ + 0,02 ^jb - 0,03 ^ +

+ 0,10 У"2 - 0,03 ff + 0,05 Jba ;

= 25,64 + 0,57 f, + 0,17 ^ - 3,20 ^ + 0,06 £ - 0,54 f, У -

- 0,79 0,69 f,, p - 0,57 У + 0,72^£ + 0,41 Чг£> -

- 0,57 4>f + 1,23 + 0,05 + 0,57 Jba i

3,58 + 0,03 - 0,02 У + 0,04 + 0,06 jb - 0,04

- 0,03 У + 0,03^ + 0,01 faß + 0,07 ff + 0,19 -

- 0,05 yf + 0,09 ;

4,94 + 0,85 - 0,03 У + 0,06 Чг + 0,08 p - 0,605 -

- 0,054),4>г+ 0,05 + 0,05 у Ц>г + 0,05 ^Jb + 0,02 +

+ 0,02 + 0,23 - 0,09 + 0,10 pL .

Полученные уравнения регрессии позволили определить рациональны« значения параметров: р , , Чг и У . Установлено, что в цементит : лолышцах с ПОД мелющих тел удельный расход энергии снижается па [0...12% по сравнению с мельницами без ПЦЦ мзлщих тел.

В четвертой главе на основе проведенных экспериментальных исслинований, разработанных методик расчета конструктивно-техлологнчес -¡с.х параметров цементных мельниц созданы патентно-чистыо копструк -[дай трубных келышц (A.c. Ум I404I09, I720I87) впутрш/.елынчных устройств (A.c. 1573608, I8I49I3), наклонных перегородок (A.c. .-i 1599093, I720I87, 1622038, 1736039), футеровок (A.c. JUS 17303446, I73834I5), которые обеспечивают интенсификации процесса нзмельченл:.. внутри.:ельннчную классификацию измельчаемого материала за счет поперечно-продольного двнтенля загрузки.

Труоная мельница (Рнс.З), включающая корпус, разделенный меака-ыерной перегородкой па камер» грубого и тонкого помола, в которых установлены кольцевые диафрагмы, состоящие кз чередующихся »¿езду с-.-

бой сплошных и перфорированных наклонных одна к другой поло^, образующих в поперечном сечении зигзагообразный профиль, что обеопечи -вает внутримедьничную классификации измельчаемого материала. Использование данной конструкции повышает производительность мельницы на 8*10$, снижает удельный расход електроэнергеии на 5+10#.

Рио. -3. Трубная мельница

В пятой главе представлены результаты комплексных промышленных испытаний цементных мельниц с ППД мелющих тел, оснащенных наклонными меикамериыми перегородками. В результате промышленных испытаний и статистической обработки экспериментальных данных подтверждена эффективность использования цементных мельниц с ППД мелющих тел.

Выданы рекомендации по модернизации различных типоразмеров цементных мельниц, выпускающих различные виды цемента.

Мельницы с ППД мелющих тел были внедрены на Карачаево-Черкесском, Новоспасском цементных заводах, на Жигулевском п Ахангаранском комбинатах строительных материалов.

Внедрение на Новоспасском цементном заводе внутрпмельничных устройств, с ПЩ мелющих тел на мельнице 0 4x13,5 м (й 3) по?чолило повысить производительность цементной мельницы на 2 т/час,загрузку ме-лщих тол уменьшить на 58 т, снизить удельный расход электроэнергии на 3 кВт ч/т.

Внедрение на цементной мельнице 0 2,6 х 13 м с ППД мелющих тол па Ахангаранском комбинате строительных материалов обеспечило: повышение производительности с 24,9 т/ч до 25Д т/ч, снисенис предельного расхода электроэнергии с 38,1 ::3т ч/т до 35,3 кВт ч/т, снижение расхода мелющих тел с 0,81 кг/т до 0,59' кг/т.

Промышленные испытания, проведенные на цементных мельницах раз-:ичных заводов, показали, что при внедрении устройства с ППД мелю-1их тел экономия электроэнергий достигает 12$, экономия мелющих ел - 0,29 кг/т, срок слуйбы этих устройств увеличивается в полтора аза.

разработан технологический регламент для получения различных видав цемента на мельницах: 2,6 х 13 м; 3 х 14 м; 3,2 х 15 м; 4 х 13,!:м.

■Экономический эффект при внедрении мельниц с ППД мелющих тел на ;овоспассксм и Ахангаранском цементных заводах составил 167 тыс. ублей (в ценах 1990 года).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ II ВЫВОДЫ

1. На основе анализа конструкций помольных агрегатов, основных аправлений развития технологии тонкого измельчения,анализа моделей асчета цементных мельниц о ППД мелющих тел показана целесообраз -ость расчета их конструктивно-технологических параметров, совершенствования внутрцмелышчных устройств цементных мельниц.

2. Предложены методики расчета зоны контакта мелющей ореды о на-лонной нерегородаой по уровню загрузки, по углу естественного отко-а мелющих тел, комбинированный метод. Определен рациональный размер орг.1 а и располокения отверстий на наклонной перегородке.

3. Ццучени особенности кинематика ¡паровой загрузки в цементных ельннцах с поперечно-продольным двикеипем мелющих тел. Определена авионмость для расчета средневзвешенного диаметра кара при замене елышцы с вертикальной перегородкой на наклонную перегоропку.

4. Процесс измельчения клинкера а мельницах с ППД мелющих tuj сследован с помощью метода математического планирования эксперимзп-а. Полученные уравнения регрессии адекватно описывают процесс поме-а цементных меяыкц. Рациональные значения ß = 55°'.60°; v}' =

0,П2 + 0,72; lf , - 0,22 *■ 0,24; = 0,12 f 0,1-1. УдетышЗ paexoj; иергаа снимется на I0-fI2#, уменьшается на 25«-30;5 количество мел»-•<:-: тел.

5. Разработаны раз яичные констр; :;цаа знутр^мегьначиих устройсгз, утеровок, цн^енск^ацарукцах двиаенае мег^т-Х тел з пеперзчно-цро-ольнсм напрэязенга, Очи позаодяют на Зго* аозысить тонкость исаоаi низать удельные энергозатраты на 5f7i по оразаепзз с мезы:ац-!ма а а к леп н ым н п е р е гор од к им я.

6. На Карачаево-Черкесском Позсопаеексм цементных завод.!*, п.> агуленском и Ахангаранском комбината строительных иатараалов прл-.и вкы комплексные исследования цементных мельниц о ППД мелхоих х?г

различных типоразмеров; полученные результаты подтверждают теоретические и экспериментальные исследования об интенсификации процеоса измельчения.

7. Разработана техническая документация мельниц с 1ВД мелющих тел, документация передана на цементные заводы Югославии, КНР.

8. Совместно с АО "Волгоцеммаш" разработана техническая документация литого варианта наклонной межкамерной перегородки, что позволит повысить производительность мельниц, срок службы перегородки увеличить в два раза.

Экономический эффокт от внедренных разработок составляет 167,6 тыс.рублей (в ценах 1990 г.).

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Богданов B.C., Фадин Ю.М., Шевченко H.H. Снижение энергоемкости процесса измельчения. - Тезисы докладов республиканской научно-технической конференции "Экономия и рациональное использование сырьевых, топливно-энергетических и других материальных ресурсов^в строительстве", Харьков, 1986, с.196.

2. Богданов B.C., Воробьев Н.Д., Богданов II.С., Фадин Ю.М., Шевченко и.Н. Расчет мощности шаровой мельницы с наклонной перегород -кой. - Изв.вузов "Горный куриал", Свердловск, 1987, № 5, с.92-97.

3. Богданов B.C., Севостьяпов B.C., Фадин Ю.М. Синтез уравнения . кинетики измельчения для барабанных мельниц с поперечно-продольным движением мелющих тол. - Тезисы докладов всесоюзной научно-технической конференция "Состояние и перспективы развития электротехнологкп". ТретьиБенардосовские чтения, Иваново, 1987, с.9.

4. Богданов B.C., Фадин Ю.М., Шевченко И.Н., Зеленков С.Ф. Оптимизация энергетических параметров процесса измельчения в мельницах

с поперечно-продольным движением мелющих тел. - Сборник трудов "Безотходная технология композиционных материалов в производстве строитель!»« изделий п конструкций, МИСП п БТЛСЛ, i.I-, 1987, с. 133-140.

5. Богданов B.C., Фадин Ю.М., ЗсленЕО? С.Ф. Основы теории шаровых чепънпц с поперечно-продольным движением мелящих тел. - Тезисы докладов на Всесоюзной конференции "Ускорение научно-технического прогресса в промышленности строительных материалов и строительной индустрии". Часть 6. "Оборудование.иыеханизыы для производства строитель пик материалов", Белгород, 1987, с.44.

6. Шевченко H.H., Фадин £).',;., Богданов Н.С., Шмонскяй В.Е. Эксплуатационные особенности различных конструкций барабанных мельниц с. поперечно-продольным движением загрузки. - Там so, с.51.

7. Богданов B.C., Фадин Ю.М., Шарапов P.P. Влияние интенсивности поперечно-продольного движения загрузки на энергетические параметры работы мельницы. - сборник трудов "энергосберегапцая технология строи -тельных материалов", Белгород, I98B, с.132-138. .

8. Богданов B.C., Фадин ü.M., Ззленков С.Ф., Хйнин с.II. Стабилизация режима работы барабанных мельниц с наклонными мекяамернклн перегородками. - Сборник трудов '"Модернизация оборудования предприятий по производству строительных материалов^'-Белгород, 1938, с.3-11.

9. Богданов B.C., Фадин D.M., Шиманский В.Е., Зеленков С.Ф. Конструктивно-технологические особенности барабанных мельниц с кольцевши диафрап:гми. - Тем se, с.II6-124.

10. Ахтямов A.B., Золекков С.Ф., Шгаанский В.Е., Фадин.ЮЛ. Fac -чет на прочность элементов наклонной меккамерной перегородки саровсЗ ' мельншш. - Тезисы докладов на Всесоюзной конференции "Фундаментальные исследования п новые технологии в строительном материаловедении", Белгород, 1969, с.3-4.

11. ГСкмансяпЗ В.Е., йядин ЮЛ., Зеленков С.Ф. Литая наклонная мея-гочерпал перегородка трубной паровой мельницы. - Тем яе, с.46.

12. Фпднп ПЛ., Пзрапоз P.P. Влияние интенсивности поперечно-продольного дтиг.енил (ПГТД) загрузки на параметры работы мельницы. -Сборник трудов "Совершенствование техники и технологии измельчения материалов", Белгород, 1989, с.104-113.

13. Фадин ЮЛ. Трубные мельницы с внутримельничной классификацией измельчаемого матзгчпда. - Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Тпзп:;0-хп!ические проблемы материаловедения и новые технологии", Белгород, 1991, с.32.

14. Фадин ЮЛ., Шарапов P.P. Аспирационный реквм при измельченпп материалов в трубней мэлыпщз с наклонной менкенерноД перегородкой. -Тем из, с.42. •

15. Шарапов p.p., Несмеянов Н.П., Фадин ЮЛ., Зэлонков С.Ф. О производительности паровых мельниц замкнутого цикла измельчения о повы-венноЗ транспортирующей способностью. - Тезисы докладов на международной конференции "ресурсосберегающие технологии строительных материалов, изделий и конструкций", Белгород, 1993, с.14.

IS. Шарапов p.p., Ахтямов A.B., Несмеяпов Н.П., Фадин ЮЛ., К расчету мощности, потребляемой мелющей загрузкой в паровых мельницах с различны;«! внутримельничнкми устройствами. --Тем ке, о.15-16.

17. A.c. № I3I6S95 (СССР) "Футеровка шаровой мельницы" (Богданов B.C., Богданов Н.С., Воробьев Н.Д., Фадин ЮЛ., Ельцов М.КЙБ.И. Я 22, 1987.

18. A.c. * I404109 (СССР). "Трубная мельница" (Богданов B.C., Бог даиов Н.С., Севостьянов B.C., Фадин Ю.М., Шевченко И.Н.), Б.И. А 23, 1988.

19. A.c. й 1573608 (СССР) "Внугримельничное знергообменное устрой ство" (Севостьянов B.C., Богданов B.C., Фадин D.M., Богданов Н.С., Ханин С.И.). Не подлежит опубликовании в открытой печати.

20. A.c. 1599093 (СССР). "Способ измельчения материалов в трубной мельнице с наклонной мехжемерной перегородкой" (Богданов B.C., Богданов Н.С., Фадин D.M., Шарапов P.P.), Б.И. -К 38, 1990.

21. A.c. К I720187 (GüCP). "Двойная наклонная мехкамерная перегородка для трубной сепараторной мельницы" (Богданов B.C., Богданов н.1 Севостьянов B.C., Шпаанскпй Б.Е., Фадин ü.M.). Не подлежит опубликованию в открытой печати«.

22. A.c. ß I72S032 (СССР). "Способ измельчения клинкера и добавок с пнтенсафахатороа пополз" (Богдспов B.C., Богданов II.С., Севостьянов B.C., Фадаи Ü.M.). Не подлзгит опубликованию в открытой печати.

23. A.c. й 1692038 (СССР). "Наклонная мегкалерная перегородка барабанной мэлышцыв (Богданов B.C., Фадин Ю.М., ¡¿планскил В.Е., Платонов B.C., Шзвчепго H.H.). Не подлежат опубликованию в открытой печаи

24. A.c. 1738344 (СССР). "Бропсфутсрсвка трубной мельницы" (Богданов B.C., Швн К.А., Фалин ü.M., Несмеянов Н.П.), Б.И. Л 21, 19Э2.

25. A.c. й 1736039 (СССР). "Наклонная ыегксаерная перегородка барабанной мельницы" (Богданов B.C., Фадан Ю.1'., Шеманский В.Е., Бог -даков II .С.). Не подлемг опубликованию б открытой печати.

26. A.c. й 1733069 (СССР). "Трубная мельница" (Богданов B.C., Севостьянов B.C., Шарапов P.P., Фадин D.M., Мамнсев И.И., Швачук В.М.), Б.И. В 18, 1992.

27. A.c. В 1738341 (СССР). "Футеровка трубной мельницы". (Богданов B.C., Фадин D.M., Шин К.А., Еаблов A.C., Уваров В.А., Сеиикопен-ко H.A.), Б.И. * 21, 1992.

28. A.c. И 1814919 (СССР)."Ыекканерная перегородка трубной ыельни-иы" (Богданов B.C., Фадин Ю.М., Шин К.А., Ельцов М.Ю.), Б.И. й 18,

Заказ А 490 Tupas 100_Формат 60x84/16_

"БелГГАСМ