автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Разработка гибкой технологии приготовления шлама с использованием мельниц самоизмельчения

РГб од

. Государственный научно-исследовательский институт _цементной промышленнЬсти «НИИцемент»

На правах рукописи УДК 666.Э4: 621.926.5(043.3)

БАКЛУШИН БОРИС ГЕОРГИЕВИЧ

РАЗРАБОТКА ГИБКОЙ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШЛАМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕЛЬНИЦ САМОИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Специальность 05.17.11 — Технология силнкатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук в форме научного доклада

Мрсква -я 1993

Работа выполнена в Государственном научно-исследовательском институте цементной промышленности «НИИцемент».

Научные руководители: кандидат технических наук, старший научный сотрудник \г. С. Крыхтин,( доктор технических наук, профессор М. А. Верди-ян, кандидат химических наук, старший научный сотрудник М: М. Иванов.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор В. С. Богданов, кандидат технических наук, старший научный сотрудник И. Б. Долбилова.

Ведущая организация — Карачаево-Черкесский цементный завод.

Защита состоится _ 1993 г.

в час. на заседании специализированного

совета К111.03.01 в Государственном научно-исследовательском институте цементной промышленности «НИИцемент» по адресу: 107014, г. Москва, 3-й Лучевой просек, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИцемента.

Автореферат 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук Д.,

.р/'У

Я. С. ПАНИНА

в ц^ногг'Пмцсг:К!:г.с:>

\г: ■■ -г) плг:^^' л:", г: «я !; усэг.'-г^гисггэг^-

; п.". «лг. '."ссг- г-?г»-\т.-;,:,.ч>зо!;сро грет"""" - сч' гс".'?;!:'л гл-г: гя;-1::?:):1 ' ; с(X£гЛт --'.,5-

■ ':"■ ' */; г:- ''!"^ "и. :. . г :;о

:..:■',: г.-.?/.';:.^ г-"-г.:;:.л.-:; ; ■ ?.. ;

; 1 ".г--.-иц-с: ¡".-¡.ш-.ц г- а..'.Чп

\\.-'г что гелнс^-огпя с пр.^зкзикйгг <: т*.;"'.:>

|:.и«с«, яа срзвкокг^ « ¡^с.".1 ¡лп.".":?

■.'. Лоулг: ¡;ск.чигг^ .".¡¡¡с>;о;\>-гг^сруд^глн'.::! !;, сгт-пгопз;;;;;:? гц-з/г::^::о

' :г 'п^-п^'с/; 'Лчхг&хпсзг":;'-;;?;:.^11 (ксьтлпхснлсо "о

го трудно сне:". ^ягрср^т.гпгпсмоз по ?92Нолгг.1;а) оцрхз, сяачягаягки.; эзпзоа когспого или ::г волольоукгс., или внвс^ягоя » огго%

Кек ¡:зсзеег:о н.и.с. спрокэ прзивпязгся кд пзрерр'/огкз иягк:-;

лагзрг.аяо?, - сслаи. С'т:":;:') ;•.:: йалолг.го-?.гшз к?. :г:-

ггзрдого и десксто цеиеягксго с»?1пг рзелатекдасй бояшш раг-спо.^сез, трсЗуег прочсдзш'п !гаучнм;: побкдспг-:;!^, т::ргг-на разра5о-»ку гехнозсгсгсгааа а гогшг'ггогах рсг:гк::3, с?зспз~ ч.чгагядос з(Н®к1Квяосгь тохиодсгачсского (трсг^осгло Пошету проггдо-

аауччнх иеслодованяй в згой сОлзсти явлпвгся акгуаяыЫ задаче л, нго к сосгагяло содержавнз длссоргац/гог.-нсЛ пи?огл,

Нрозедоннаа работа связана с нэучно.1 гекагшеой кгссунгугп к ка-прзькева ка реасииз прсблеци экономия топлиЕ.чо-йноргегачгских рз-аурссз ь рот:,к ограелвгой каучнз-твхяичзско! програтгн пТоплигоп« ¡ИЛЬ РАБОТ!-!. Газрабохка гибкой технологии прнготовлсики сирьевих ¿зг::оз нормального, глиняного, яромэкуючного с-использованием малп-пкц ¡:окрого изнельчеиия, адаптируемо! ко всем видам цементного сырья ¡¡ри зозыояно болы"ой универсальности для различных предприятий ог-раслп.

В соответствии с носелзлошюй задачей рзмлпсь следующие про-злйуы :

3. Исследование исходных и технологических сЕс^сгв прегадкого глинистого сирья, с целью определения их влияния на тохиояс-гиэ саиомзмельчаиия.

2. Проведение полупромышленных и промышленных исследован-Ш с цздью отработки технологического процесса саыоизыельченин.

3. Разработка гибкой технологии, включающая:

3.1. Разработку технических решений с целью оптимального использования м.м.с. при переработке всех основных видов'цементного сар^я.

3.2. Расчет технологических и конструкгпвных параметров и.и.с

>.Ъ. Формирование технологических схем с ислользогаяксы »,ы.с

и разработка рекомендаций для их практического использования.

Внедрение гибкой технологии приготовления шламоз с использование« м.м.с. в --;зие":'!ой проыышленности.

НАУЧНАЯ НОВИЗЙА. I. Определены численные значения параметров, характеризующих см^-тва глинистых гырывшс материалов, бувлсны зависимости между "таи параметрами.

2. Разработана методика исследований ¡"тетических закопемерш стей процесса салоизме^ьченмп путей ана...!за изменений', во врексии гранулометрического состава внутри!..'льничной загрузки на полупрс-»'иаленной мельнице размером 2,1 х 0,6 1-,

3. Получены численные значения параметров грубомолотых влакоз и технологических показателей работы полупромышленной и промкилсиних ы.и.с., выявлены зависимости между свойствами сырья и технологическими показателями.

' 'к Разработана методика расчета технологических и конструктш них параметров а.р',о,

* 5. Предложена гибкая технология приготовления нормального, г; нисюго, прокезуточного шламов с использованием пл..с. из всех ра: кобкдностзИ цементного сырья.

Л Г/=:Г' *" "X К А Л ЦЕН!; -"¡С Г Ь > 2. Разработали технические ренегат по ¡::пс:

раёоты и.кд: для твердого сырья - сзсргневсп капера, зогрс2»"'ая в оазгрузочну» цапфу м.м.с.; для ллиеткчних гликксткх мсгг.гй;..,юб - встроенная внутренняя форсунка для-подачи части техн: згогжзекой воды под давлением на внутреннюю поверхность барабана : разгрузочную решетку, сконструированный разгрузочный узел, .опти-няйьитз расположение лифтеров на внутренне!! поверхности барабана li.ll. с.

2« Установлена возможность предложенной технологии эффеи^ивн персргГатызать все разновидности цементного сырья, в т.ч. и "неге

хцологичного" ранее неиспользуемого или кявозниого п отвал, с получением основных видов снрьзвнх ¡ламов: нормального, глиншшго, промоау точного..

3. Гибкая технология с попользованной ы.и.с. типа 1ЖС-70-25С апробирована и внедрена на п/о "Горнозавсдскцемонт", и/о "Брянси-цемент", Карачаево-Черкесскса, Коркинском цементных заводах, Ни-' колаевскон ЦГК. Внодренив технологии о вцеоиопроизаодительшш'и надежными в "эксплуатации и.п.о, исключило неэффективное из-за за-липания дробилки (при переработке глинистик еланцез), иалопроиз-ведитилыше.глиноболгушки и другоо вспомогательное оборудование, снижены от 10 до 2энергозатраты па приготовление влама. Сбвдй годовой ¡экономический эффект от внедрения в ценах периода реализации разработок составил 305 тыс.рублей.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные научняз полоиоиия и результаты работ докладывались на У, Л1 Всесоюзных совещаниях по химии и технологии цемента (г.Москва, г.Черкесск, 1978,1988 г.г.), ХП Всесоюзной совещании-семинаре "повышение качества и улучшение ассортимента цементов" (г.Кишинев, 19В0г.), IX научных чтениях "Ускорение научно- технического прогресса в промышленности стройматериалов и стройшадуст-рии" (г.Белгород, 19871?.).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, из них II статей и 5 авторских свидетельств на изобретение.

I. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ СЫРЬЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ В ТЕХНОЛОГИИ САМОИЗИЕЛЬЧШЯ.

Большое разнообразие свойств сырьевых материалов, используемых а цементной промышленности, оказывает существенное влияние на технологию самоизмельчения. Поэтому разработка гибкой технологии приготовления нормального, глиняного и промежуточного шламоа предшествовали исследования по изучению свойств сирьевых материалов.

Свойства твердых сырьевых компонентов в большинстве своем . известны и характеризуются в .основной размалываемостью, которая достаточна для определения их влияния на процесс самоизмельчания.

Свойства ле мягких пластичных глинистых компонентов сырья применительно к процессу самоизмельчения наименее изучены. Поэтому в работе был выполнен комплекс НИР по изучали» свойств (20) разновидностей сырья (14) цементных предприятий. Выбор глинистого сырья для исследований обуславливается их разнообразием и перспективой' переработки в технологии самоизмельчения.

Для изучения физико-механических свойств глинистого сырья были испольдованьгметодики .применяемые,в основном, в других отрас-

- -

лях промышленности, широлс использующих глинисто породы в качество сырьевых материалов.

Перечень к количественная оценка определенных фнзико-механи-чвских, физико-химических и технологических свойств некоторых наиболее! характерных глилчстых сырьевых материалов приведены в таблице I. На рис. I показан сравнительный анализ свойств глинистого сырья.

l'aie и ожидалось, ви'/'ршпшо материалы характеризуют практически весь спектр используем.'* d цоыентноЦ промышленности пластичных глинистых компонентов сирья. Так, например, число пластичности ко-лоблегся от îk до 45, липкость от 20 до 1<6 г/см^, наблюдаются колебания и по двугим iiapaJJCTpaM.

Анализируя полученные данные по определению свойств глинистого сырья конкретных цементных заводов, можно отметить следующее:

С ростоибчисла пластичности пределы пластического состояния увеличиваются примерно по прямолинейной зависимо., ти, причем верхний предел йлг.5тичносги возрастает более интенсивно, чем нижний. Тгчая же зависимость характерна и для влсяносга, соотввтствуюией пролвлс-кип «вксмелъноИ липкости. Влажность, харг..стсризующаг максимальную липкость, находится в интервале пластического состояния материала 3(pt<a. 1а). Пластичность находится в прямой зависимосхи от количест-вег юго содержания глинистой части (фракции менее 0,005 мм). В такой ка зависимости находятся зиачсиил максимальной липкости и пластичности (рис.ЩЙ). На рис. 1г показана кинотика самоиэмельчения раггл-^юс видов глинистого cupbHi каторая характеризует раэпчш вре-вкл измельчзнип до 10% остатка на сите № 02; на рис. 1д - раз< JOKtidMOcTb разл!ш.ого глинистого сырья.

^ По полученн-ы численным значениям свойств, глинистые породы . распределены по группам: по пластичности (известная классификация.) с числом пластичности 7-1э - уиерешюплаехмчцые, 15-25 - средне-ч.:а;ЛлЧНЫе, ^олее 25 - высоиолластичнье; по лилкосги: породи с невысокой липкостью 20-'t0 г/см2, породы и В'оокой липкостью - более 40 г/см^; по чазио/.'юмост;:: Jieri<or)ai/jo-;ïù,.iu~ - в течение несколь-ки:. сек.,мин. и трудноразмокаемке - в течение нескольких суток; г.: дчег-эренг до остатка lOfo на сите №02 медленнодиспергирусиые -60-,r0 т-\ , сряднедисиергируемые - 30-^0 лиг.., бнстродиспергируо-Ы^-j - 10-50 1,мн.

Для твердых пород применительно к процессу самоиччельчения ж поя>зуется известная .классификация по .раэмалываёмостй: трудио;>азш даваемое - более 15 ;сВт.час/т и-легкораз..шл.*ваомые - менее 15 кВт

Оснокше ксходшз ж гггнслсглчгсакз свгИстаа глкнизвас шрмгжс кагерхалсз

1айлзца I.

Каимекоза- • Пластичность Липкость Макс.ио- Нкцзргло- Содержа- Разно- Дкскзр

ние глини---— —--------—--.-----лекуляр- гдчзстигли- каэ- г;:руг-

стых сырье- Верхи. Кшшкй Число Макс. Влоя/ ная вла- соста:з аксюй кость, иссм,

вых матэри- предел предал п;:аст лип- ность гсёакссть глинистой'части, сок., ;.:::н.

алоз (иг),55 (№£),/» тпчн. кость (у.н.э.), части,£ ¿згкция или.,

ОП % о <0,005:24, сутки

Брянская тли- 5?,В 27,8 30,0 54;0 46,8 24 каодкн 43 74,3 суЁкй ~б0-90~ на (3 слой) ' гидоасл.41

ыолиюр.П

Щуровсхая 69,0 28,0 '41.0 . 86,1 51,0 35,7 -саолщ 48 21,0 суки 60-30

• глина - ' г:г£роол.29

услхаэр»23

• Себрановские 45,7 20,3 25,4 40,2 35,1 '19,9 каоа:;а1 41 63,9 сак, 30-20

глины • глдрссл.49 мин.

иошор. 10

'Кар-Черкес-1 41,0 20,8 20,2 30,0 32,7 19,7 каслля 22 47,4 сак^,' 30-60

екая дглюв. гидрссд.бЭ ¡гак.

глдна _ мс:ц::ор. 9

53-3 21'8 ^5,0 32,4 18,9 каолкя 35 5-;,0 сзк., 10-30

иаиа р гадрссл.61 и/.п.

1ЛЛНа . - монтер- 4

Кагуаавские 29,5 15,4 14,1 14,0 22,2 13,6 сек., 10-30

сугсшки »го::7.мср.;0 мин.

6-

гтг

а

л m

0

1

г?

Щ

л

9

£

—I-г-г-

Я S R

S S 8 Я t>

-Я

-я

I

1-У

I \

1-я

s s s s s g

t(-1 о 1

tí '

Я

и ñ

tq о

"Г г l )—I—;—:—г-

:s е- s- й чз s s

-я

Й

о

'¿Ш

И 'i g V

к 1 £ s г. il

м. Ь

а «• s р

^ к д

: С

с

-1-.

чао/г.

Численные значения свойств сирьа, распределенные по группа», попользуется для рекомендаций по эффективной переработке в и.u.c.

Такай образou, с выполнением исследовании по определению свойств глинистых пород полностью получена'характеристика твердых и мягких сырьевыхматериалов с точки зрения использования их для разработки гибкой гзхиолвпии с приязненней н.н.с..

2. ЭКСПЕРШЯПШЫШО ИССЛЕДОВАНИЯ НА МЕЛЬНИЦАХ МОКРОГО САНОИВйЕЛШШт.

Полупронкищекнцэ исследований! процесса самоизмельчении прозо-•• дивись на нвльнкцз размером 2,1 х 0,6 в реккиаъ периодического и непрерывного действия,

В ренкиах периодического дсИстзип иссяздовацы кинетика сачоиа-Ц0ЛГ.Ч0НКЯ сырья с определение:! гранулсмзгрическсго состава (рис.2) На пригссрз Пуровокого и Каспсксго известняка (рис.2а,б) видно, что при одинаковой количество крупных франций (р-100 км) эффективнее нзг.'зяьчаэтся нэмейчяки с ионьета значением показателя .ра&млливво-Ы0С2И (Щуровский 2Û-22 кВт.час/г, КаспскиЙ 9-10 кВт.час/т), причем незначительное количество фракции "критического размера 50-20 ии з Каопскоц известняке предполагает эффективную работу промышленной и.u.c. Подтверждено таете определяющее влияние фракции + 100 »/,!.: и установлено постоянство и сравнительно незначительное содержание Фракций в интервале 20-1 им, что имеет существенное значение э процессе седиментации планов.

Глинистые сырьевые материалы, по сравнению с твердыми, измельчаются данного быстрее (рнс,2в,г). Характерной особенностью саноиа-мольченип глин является четкая взаимосвязь кинетики сацоизиельЧэния и пластичности породы, гак, например, крупные фракции КуровокоЯ глн ны с числом пластичности 40 измельчаются в течение 20 мин., а Карачаево-Черкесской глины с числом пластичности 20 в течение 2 мич. Распределение фракций при самоизмельчении твердых и вмсокопластич-ных пород сырья носит идентичный характер, что обуславливается наличием ударного воздействия при измельчении. Полученные дашше использованы для расчета констант скорости измельчения и производительности промышленных м.м.о.

• Исследования в непрерывном режиме показали, что для, твердых с сырьевых пород характерно наличие в грубомолотом шламе больйого количества частиц крупнее 200 икм. При саиоизмвльчении высокоплаети-чных глин наблюдалось замазывание внутренней поверхности барабана и разгрузочного узла мельницы.

- э -

Прошэдоонные исследования включали в себя проведение испытании и анализ работы u.и.с. дпаиетроы S и 7 и (табл. 2,3)

Прсмыалзниьши испытаниями установлено, чм процесс саыоиэмель-чииия твердых пород цементного сырья в целой осуществляется удовлетворительно (табл.2). Колебании производительности предопредели-ютоя в основном показателями размалываеиости и содержанием в исходном сырье фракций крупнее 100 ии. Ва:«»оИ особенностью является высокое содержание крупных, часто лощадной формн, фракций в гру-бомолотои шламе на выходе из u.u.c. (^02= 30-65JS, Hjq= 12-145®, R^q

= 8-18$). Шлаиы с данной гранулометрической характеристикой склонны к быстрсцу осакдению в припчнах, -:.*мпфах, бассейнах, что приводи? i; региону снижению технкко-эконоымчоских показателей технологического процесса в целом.

Процесс сиюизнольчсния пластичного сырья (табл.3) связан с определенными трудностями, обусловленными такими специфическими свойствами глин, как пластичность и липкость, которые для разлач-. них глин проявят.'i'cfft в разно!! степени. 11, если группа умеренных • глин (обычно суглинки) с числси пластичности -¿15 измельчается без прс'лом, то группа срэд^о- особенно внсоконластичных глин с числом пластичности >15 и липкостью >40 г/см2 вызывают замазывание пространства между лифтерами на поверхности бараг'ана мельницы и раз- ' грузочной реаетки, эапроссовнвание-глиной разгрузочного узла, образование' в барабане слипшихся крупных комьев и, как следствие, приводит к значительным колебаниям технологических показателей или полной неработоспособности мельниц. Исследованиями установлена необходимость использрвання для средне- и высокопласгичних глин комбинированного способа интенсификации процесса самоизмельчения, за-клвчлющего в увеличении знерг'еткчзского воздействия и пропускной способности.

Часто в качества глинистого компонента используются глины со значительным содержанием твердых карбонатных включений. Исследования по переработке такого вида глин на Карачаево-Черкесском заводе показали, что, во-первых,клан после мельницы ММС-70-23; аналогично шламу на основе твердых пород, содержит значительное количество крупных Фракций, быстро выпадающих в осадок в зумпфе и вертикальных бассейнах; во-вторых, включения твердых пород сырья интенсифицируют измельчение глинистых агрегатов. Наличие твердых включений способствует предотвращению замазывания внутренних устройств м.и.с.

Таблица 2

• Технологические показатели работы промышленных м.м.с. при nnpspaSonco твордых сырьишх ¡материалов

Наиманова- Со«ар- Разма- Про- Уд. Характеристика шлама

НКе сырье- канне луппо- из- рас--------------'

вого материала круп- ность во- ход Влаи- р, Т, Грансостав,^

них кВг.ч ■ диг. эл. ность, мм %-------

фршй т т/ч инер- % 20 10 0,2

циИ в гии

Исхг.1, кВт. ч

сппьа, г

Известняк До 800 ми Чимкенте- j- 3U0 мм-кий 20-253

9,17 300 2,7 23,2 62 84,7 - 8,8 43,2

8,8 52,0

Сырьа Воскресенского аёво'да: 1!Эвес£.-ЗСп'-ызргся*'—71>"

6,40 432 2,2 27,9 60 74,1 - 12,0 37,8

12,0 49,В

Известняк до 200-Савинского И0 мм завода +100мм-35»

5,66 375 2,0 23,9 45 87,3 - 8,2 18,6

8,2 26,8

Закпрсто- До 1000мм 15,8 ж- Ml» ÎÎ3 — 500-1000-г.^тняк 2,5-3.5$ Tt т:анскг»го 100-2-3$ 31ыид9 +Ю0-ч,5-

206 5,17 33- 45-53iI- I7!7 гЬЪ 40 60 66;? 17, 31,857,3

26,7 17,6 21;I "6,7 44,3 65,4

У -mnici-n „о 500-с:.'лс*1 800 км Горнозаво;'-л-.ого демзавода

25,0 НО-. 1,5 38- 5С-130 2,5 4Г 30

8,3 11,8 23,9 8,3 -0,1 44,0

о

теплиц.?. 3.

Технологические показатели работ промнилегчи* м.м.с. при перорабогко мягких пластичных материалов

Наимонова- Соогоя- Число Про- Уд. низ сыр£о- низ пла- изво- рйс-вого мате- виугрон- иич- ди- ход рнала иг« уст- иоогм тел*- эл.

ройств п ность зне-аелмнщи т/ч ас ргия кЯгч 2

Харахмр'юинт ял у/а

Влаж-

0осгз

Р.

мм

1,

%

Граиосстав, 55 ■

го" "до ~о~г~

Глина с твердима включениям!! Йа-рачаоио-Чвркеоского завода ■ глина 70-75Й тй.вкл.25-30?»

20,2 160 4,8В 50,2 О,42,0 -

10,0 37,6 12,3 10,8 48|4 60,7

Глина Сгаро-оскольского цензавода

14,9 250 -

50,0 5й-

60

- 12,0 11,1 17,6 20;7

Глины Соб-рпновского завода

Проио- 18-ходиг 20 замззы-вепие мельвицы

230

53,5 '256,8 65

0,3 0,3

18,? 10,1 10,5 28,6

Глина Ян- Проис- 20-

гулз»г ,со- хг-дй1 40

го КОМ замазы-

& 5 м ванне

69 ■ 90

г,;

¿1,5-Х- 8*-

¿8 20

- 7,6- тч б-

8,0

Глина 1,.пн- Пропс- 22,3 99- 3,/ ¡?б,2 1и (:,3 0,7

скэго зу*г- ходит 30,0 125 Г.2 5?,2 С5 ]< 0,3 ,г 0 да замазы-

вание ■ и-цы

Глины Нико- - - 161' -

лаввекого 100

ЦГК - ' . ' р глина - 65/4

суглинок-35/5

46,1 74 - 3,0 5,5 -56,0 во, з!о ь;5 15,3

В результат® проведения &«снерименгалшис- исследований на промышленных и.ы.с, были'получены численные значения параметров гру-бомолотих шлаыов и технологические показатели работы м.ы.с. при переработке различных видов енрья. Установлены основные направления по интенсификации работы м.м.с.: снинение количества крупных фракций илаиа на выход- из мельницы при переработке твердых пород сырья и глин с твердыни включениями и предотвращение залипания внутренних устройств мельниц при переработке средне- к высокопла-с.тичних глинистых сырьевых материалов.

3. РАЗРАБОТКА ГИБКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШЛАМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШЬНИЦ МОКРОГО САМОИЭШЬЧЕНИН.

3.1. Разработка технологических речений для переработки твердого и мягкого глинистого сырья.

При переработке твердого сырья для домола крупных фракций было предложено установить сгеракевую камеру в разгрузочной цапфе серкИно выпускаемой мелышцо ШлС-70-23, т.е. сделать м.и.с. "комбинированной", состоящей из последовательно расположенных ка«зр ссаокзкельчопип и стерхневэго помола.

Для предотвращения залипания внутренних устройств м.м.с. были рзаработакц следующие технические решения: вогроокная форсунка дли подачи части технологической води под давлением на внутренние устройства нелышцы; реконструированный разгрузочный узел (с выполнение!-". окон'на'элеваторных лопастях); оптимольноо размещение лифтеров (подъемных пояок) на поверхности барабана мельницы.

3.2. Расчет и выоор технологических параметров и.м.с. я технических решений.

Расчет ррайЗЕОДШедькооти м.м.с. Расчет основан' на и&П?МЗ.ГМ ко!ч иодпяирогании, включающей модели кинетики измельчения материала и гидродинамической структура потока,и производите^ в следующей ггослвдевагслвносги:

1) с;грзделяетск кинетика салоязыельчения в лолупрешышленнеп мельнице 2,1 х 0,6 и и. в рокиме периодического действия;

2) определяется вид модели кинетики самоизмельчения:

а) для твердых пород и трудно- для лсгкодиспергируомых глин:

диспергируемых глин: " ¿'..-£

где, Яд, £ - исходная и конечная дисперсность на сите №02, %

константа скорости измельчения, мин"-*; Я - параметр, характеризующий уменьшение количества крупных кусков; £ - длительность измельчения, мин.

- 13 -

3) определяются параметры модели в мельницах;

- периодического действия 2,1 х 0,6 м: ¿¿,/> 3 \i37-

- промышленной мелышцы из ооотношекнп: ^¿.-u^lj

4) определяется среднее время пребывания матерИЪт в м.и.с. из математической модели структуры потока»

где, - среднее время пребывания материала в мельнице, мин.

5) определяем производительность промышленной и.м,с. по формуле:

гдв,Щиг объем зоны измельчения, м3{ fr- насыпной вес измбльч:-'?-мс:о материала, фракции - 20 мм,т/мэ

где, У- степень заполнения мельницы материалом, фракция +2С мм, доли единицы,' ^ - вое материальной загрузки, ?, У - удельный вео,т/м

Расчет диаметра и длины стеркневой камеры. В основу рас- .ета оптимальных геометрических размеров сгеряневой камеры полонена наиболее соответствующая условиям измельчения в стеряневых мельниц методика, разработанная Бондом.

Расчет производится следующим образом: задаются исходные даи-ные: производительность - Q, т/час, размори ячеек сит, черь - которые проходит 8Cf/o исхолного и коночного продукта, соответственно F и Р мкм, соотношение дяичи стержневой камеры к ее диаметр} = 1,30 - 1,35, коэффициент заполнения стеряневоИ загрузкой доли единиц, индекс Бонда для стержневого помола, с-ределенный в лабораторной мельнице - ЦкВг.ч/т; определяют уделы»*.'! расход электроэнергии: WzWifS - •Kp-K^fyKeq, хвп/г, где, Кр , Кр,/^-коэффициенты, учитывающие соответственн? крупность исходной руды, степень измельчения, диаметр мельницы,>г'>•'-тый цикл И^ыельченип;

определяется мощность потребления-мелющей загрузке-': //- О • ♦ где,п - Мощность на I т загрузки, кВтч/т, масса зьррузкй. т; П = 1,76 . Д0*33 .ff.p -J'f^{6,3 - 5,И f). где i'f- ко-

эффициент, учитывающий влияние стснени запол ч шин ;.aaepr чзк* .*ь'та-юцей средой; - степень с.-полнени^измельчающей срсло'.К ииц; У - скорость учения барабана в дрлях о: -фитичесг • 1; с, доляется диаметр ^тери чет .>it камеры из соотноыенип Q-А выраженные через Д; ипре ;злпетсп длина стержневой ;са:.:сри из соп.'оиения ¿/0=1,3-1,55.

Расчет давлегия r-oyj на ~*строонно11 форсунке. Г, ..-льтаты псоле-•дованиИ показали, ча^ давление стр;.1 выбирается в з? ' .имотй ot ' числа пластичности размалываемого материала. Установка необходимого давления производится по линейному закону: Як с

- 14 -

где, П - число пластичности,

Нцбор пардмсуроц разгрузочного уажа. а=0,12 - 0,2Д; Я = к-10^; £«В(,, где, а - расстояние окном на эяовагорноЦ лопа-

сти и ¡.српусом м.ц.с., н; Д - диаметр и.и.е., и\ Я - висога окна,м; эщ- внрица иулн разгрузочной решетки,ы| 8 - ширина окна, и; ширшш злеваюрной лопает;-; и.

Расчзт оптимального расстояния мекду лифтерами. Оптимальное расстояние ызвду лифтерами дл^ и.и.с. диаметром 7 м определяется по следувцсИ зависимости: 6-А'И 'Г^М , где, £ - расстояние

мокду лифтерами, и; К - высота лифтеров, ц; /7 - число-пластичности; к - коэй. корреляции 0,5-0,6.

Висота дикторов обичао пршшиаогсл при крулиости кусков до 300400 мм - 0,2 ы; до 600-800 ии - 0,5 и.

2.3. £ехнологическио схемы с использованием м.м.с. Оскошше технологические схемы всех основных видов ияама представлены на рис.З.

Для получении нормального плана (Т=2-5%. ) ца таердоы сирьс обязательно 3-х стадийное измельчение (рис.За) - саиоиамсльче-жэ и иамеяьченкз фракция крупнее 10 на в стерпкопой каморе н.ы.с. и домоя я "длшишх" паровых мельницах (3,2 х 15 ; 3,0 х 14 и; 2,6х 13 и). При переработке" трудноразмалываеких твордих пород ( с разма-•лываокостья >-25 кВгч/т) чля повыаеиип производительности целесообразно использовать м.м.с, диаметром 9 к, Мягкое сырье обычно измельчается в два стадии (рис. За) путем самоизмольчанин и доаола в "коротких" саровнх мельницах (3,0 х 0,5а; 3,2 х 6,5 м)^

Б виду того, что грубомолотыв'сдамы содзраат 35-85$ готового по тонкости продута, то цзлосообразио использовать схемы с промежуточно!! классификацией (рис, 2г), что позволяет пропускать через стадию догола в основной .только крущ:^, и, тем са!дыи, резко уменьшить удельный расход электроэнергии кц првготовлоние шлама»

Замкнутый цикл "м.м.с. - гсдрокласаификатор" (ркс'.Зг) дает возможность снизить ыакси'малвиув крулнооть частиц в грубомолотом маме до 5 г 7 мм н, там саиыи, повысить производительность мельниц домола с соответствующим снижением удельного расхода электроэнергии. ' *

Технологические схемы приготовле.ния глиняного (Т«10-15%, И02 в 8 - 20%) и промежуточного (Т«40 - 5($, В^ = 8-40$) характеризуются отсутствием мельниц" домола и различаются конструктивным всполненизм'м.м.с. (рис.36)

Глиняные шламьт на основе умерениопластичнчх глин (П<15) по-

0u;üi-:d¡3 технолог аческга exe*;;

г^чтотойдезая шла^из с Еснользоаанзем м.а.с.

Р2 С.З

лучш31 ва ы.м.с, » обычной 'оацоклс||ии{ ца ооиопо гаи« с включениями - и.ц,е, со сгйр?иовааа каморе.«*!; на ос ново средне- л високо-плаавачкиг глин о форсункой, реконструированным разгру-

зочный уаяом, опЕК!далш'Л( раслолохсииеи- лифгарои* Промежуточные ш:аци получааг на и.и.с» в обычном и со стержневой камерой исполнении,

РазьзСстанцгя т-абкая технология приготовления сырьевого илана с прщеизнизк и.и.с.,успс с внедряются в течение рада лет на предприятие: цаиситной про»иалоннос$и. Б таблице Ч приведены основные результаты внедрении на 5 цементных заводах,и.и.о. со встроенной отэрансвсИ камерой типа 1Ш2-70-23С серийно выпускается Сызранским турбссгропгельп:« зав одой

Таблица 4.

Регуль?а?н внедрения технологии с плис, па цементных заводах

Завода, вид

Нерараба- Харакге-гыва^ое рксхина сырье ы.м.с.

Основные результаты внедрения

Гернозаз'одс- Глш:. Стороне- «адезгноорь эксплуатации, нсклэ-кцЦ, сланцы вап ка- чвнке 1|р. поаы^епиз нро-

. мера извод.на 13,5$, сникешиз уд.рзй-

хада. эл.энергии ¡¡а 8-10$

"Брнаснцеийцс", . но&каяг.ниЙ

1;эя, гли-1ш;;ыП слцу

сникспнэ фр. +5 в 2-4 паза.ИоЕЫ-иение прокзвод.ка 15,?/«,сшшсннс уд.расхода эл.энергии па Тр.

Карачаэьо-Чер

кесшШ.пво-

аейуяочцаи

- гкяна с тв.

вклвчвйййми

сниазпйе фр.+Шш в 6-10 раз,повышение ср.производ.в 1,8 раза,, снижение уд.расхода эл.эп.на 30/э

стабольность и надежность экспл.

Есркянекий, гликглшй

глина с тв. БКЯОЧЗНКЯМИ

замена болтушек, надежность п стабильное»! в эксплуатации,

"Брянские: г;'.инциый

мепЕ"

высоко Пй. тлит»

форсунка, зачена-болгувек', надекноовь И разгр.узол, стабильность в эксплуатация, лифтеры,

егеря.камера ___ ___

Николаевский высоко пл, обычное исключение Фракций +20 им, ЦГК,глиняный глины и суг- исполнение предотвращение забивания

лннки(омесь) тпютралытх мламопронодов

. ' : . • ' ВЫВОДЫ

. Определены основные свойства 20 разновидностей используемых на Ц цементных заводах глинистых сырьевых материалов, с определением -.которых реазна задача комплексного анализа свойств всех основных

видоз сырьошх материалов с цч/»ь» изучения их влияния на технология оамопэмельчекип.

2. Глияистко cupi-ecue илтерлали данных залодсз разделены по группам: по пластичности (известная классификация)i с число« пластичности 7-15 - учероииоплаотячнио j I'-25 - среднаплаегпчш^; Со-. лее 25 - внссшштсгпчнио J ло липкосгй (по Качппсаон?)! и яоеысс-кой липкостью 20-40г/см2, високой янпкосгыэ - более 4Cr/cti^j по д!!спергяруе1.госгк: до осгатка на сито fc02 10$ - медлешюднспоккру-аьше 60-90 мин,„ сред^едиспергЯрузша 30-60 umi.j бистрсднсгшнгн-руви.иа 10-30 мин; по размокяемосТи: . легкоразмокоеяиз -Colt; ,мия.;

труцнораэмокаемко - раз."0каемосП су?кн.

3. Разработки технические реаонип для пОвниоиип эффективности работ м.й.с.: для тввсдих пород ч цояью снижения фрайциП +10 мм -сгерлжоап камера, в с тростил в разгрузочную цапфу ii.ti.Ci } „..-я ср:дне- и выстсопластичних пород (с числом пластичности П>15 и лчп-"эстью по Качинскьму (Я)НО г/сМ") с целью предотвращения заиазы-ирчип - внутренняя форсунка дяп иЬдачи г.одн под давЛецней па ••зягру-зичпуп решетку и поверхность барабана, рёконс^руйрйвакйый ра&грузэч-ни(1 узел ы.м.с., оятияагьное рс-аолокенкз лифтеров поверхности барабана,

4. Разраб".аны методики расче»ов-й выполнена рйсчвтн производительности м.м.с. и технологических параметров гзхняческйХ ргийняй. Газчйтани Згехнс.-опчзскив параметры первой в цементной Преклонности кош'йнйрованной и.м.с. дйаметром Эй.

5. Сформированы различкыв тсхнологР.чссияе схеиы с ислользояа- • ниеч м.г.с» при переработке всех основных тзидон Цёйвятно^О сырья при получении Нормального, глиняного и промежуточного йлама. ДЕЛ реко-ггндасии по их практическому использованию.

6. На основе использования технических решений а м.;*.с. >5 вт,-бора оптимальных технологических схем г .лработона' гибкая технолог-я приготовления сырьевых шламов, способная ^рзрабатывагь гее ->cntm-ные виды цементного сырья, в т.ч. и ?нехехнилс.ичного", ранее неиспользуемого или вывозимого в огвал. ""

7. Разработаны и переданы завода« и проектным организация!* II технологических регламентов не технологию пр:1Готов.:зяия япаяоя i использованием м.м.с. Внедрены технологии ирчготоапеип'п нормал^йсто, глиняного и промежуточного шламов с применением м.м.с.: на п/о • "Горнозавидс;:цемент", Карачаево-Черкесском, Коркйнсг.ом цемзнтшх &•> водах, п/о "Брянскдемэяг" г Николаоиокы/ ЦГЯ. Внедрена' в sepaiiiioe гг.оизлодство м.м.с. со встроенной сторяневоШдакероИ типа i*$C-7d-23C

- 18 -

Общ Iii годовой экономический аффект от внедренных разработок составил 305 тис.рублей в ценах периода реализации разработок.

Оаиоичои содеряаняе диссертации опубликовано в следующих работах:

I. Иванов М.И.,Крыхтия Г.С., Баклушш Б.Г. Выбор параметров для автоматического управления ыеяьиицзй самоизиельчения. ВНПИЭСИ. Реферативная информация, серия "Цеиентнан и асбоцементная промышленность" .выпуск II,U.,1374,с.5-6.

I. Иванов U.U.Крихтин Г.С.,Баклуши Б.Г. Новая технология цементного сырьевого идама в помольных агрегатах с ыелышцей саыоизаель-чения. У Всесоюзное научно-техническое совещание по химии и технологии цзиенга, М..1978,с.148

3. Крихтин Г.С., Иванов М.М., Баклушш Б.Г. Измельчение глин с твердыми включениями в мельницах саыоизмельчения. У Всесоюзное научно-тохничаское совещание но химии и технологии цемента Ц.,1980,с.47-50.

4. Крихтин Г.С.,Иванов И.И.', Баклушин Б.Г. Способы самоизиальчения сырьевых материалов. XÏÏ Всесоюзное совещание/семинар» Повышение ка-чоства и улучшение ассортимента цементов. Кишинев, 1980,с»58-62.

5. Крихтин Г.С..Иванов M.U., Баклушин Б.Г. Измельчение глин с твердыми включениями Цемент, laI,I98I,c .16-17.

6. Крихтин Г.С.,Иванов 11.М. .Баклушин Б.Г. Самоизиельчение мягких сырьевых материалов "Сборник научных трудов НИИЦЕМЕИЯа" Повышение качества и улучшение ассортимента цементов, М.,1981,с.97-107.

7. Иванов М.й. «Вердияи ЫД.Баклушин Е.Г. Применение мельницы самоизмельчения ММС-70-23С для переработки глинистых сланцев ВНИИЭСМ. Зкспресс-информацин, серия I "Цементная промыилениость", выпуск 4, M., 1987,с.2-4.

8. Баклуыки Б.Г. Киреева H.A., Кандыбей Е.А., Иванов U.U. Исследовал ние кинетики мокрого способа измельчений сырьн с различными физико-механическими свойствами для расчета промышленных мельниц первой и второй стадии помола. IX научные чтения, часть 6, Белгород, 1987,

с.9-10.

9. Баклушин Б.Г.,Иванов М.М. Технология переработки пластичных глин в мельницах самоизмельченин. УП Всесоюзное научно-техническое совещание по химии и технологии цеменз&, Черкесск, 1988, с.300-301.

10. Вердиян М.А. Кандыбей Е.А..Иванов H.H., Баклушин Б.Г. Расчет •. процесса самоизмельчения глинистых материалов. Цемент,1988, с. 19-20.

II. Иванов М.М..Крихтин Г.С..,Баклушин £.Г. JecÂnc&gie det Au.to$&i-maäßung von arttcken Se/nenitoHítoffen /riet ñatten ëtriscà-¿üiíen. ¡X Syoy>OJ¿u/n fui /'/ecáa.noenñi-iiorj unc¿ Mecflctno-cfiemle, /583, J. 54.

12. к.С. №76121 (СССР) "Сгерянавая мельница" (Иванов И.!,'., Чаргноз

B.Л., Уагэиэшсо К.Ф.,Гонебиик Н.В.,Бакл?шин Б.Г.) БЛ1. ¡558,1977.

13. i.C. 1Й92447 (СССР) "Способ мокрого изаальчепип мягяого мастичного каторйала" (Иванов H.H., Кршстин Г.С., Уианский Ю.В., Бшслу-гапн Н.Г.) Siß. ИЗ, 1978.

14. A.C. ¡§1104750 (СССР) "Способ мокрого пзцольчения в барабанной мельнице самоизаельченпя'* (Вэрдпяя 'i.A., Бологуроз В.П., Дмигриез АЛ,, Воронков Н.И., Иваясз U.U., Roxezae з S.B., Баклузяя Б.Т.) З.й. №7,im.*

15. A.C. I43II36 (СССР) "Полольная установка" (Иванов У.М.Дарпф

C.Л.,Двдеез В.2., Курго;;снпй В.Л..Баклусил Б .14 и др.) - публикация но подлежит.

16. A.C. Й16360У6 {СССР) "Разгрузочное устройство ггвльняцн мокрого саиоизцвльчения" (Сошя A.C. Островлпнчик З.Я., Иванов М.М., Ее:лу-

иип Б.Г.) - ¿.И. УИ^И