Физико-химические основы производства портландцемента
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
оде в свободное падение) вектор скорости оказывается нормальным к поверхности барабана в точке падения шара. В этом случае мелющие тела (для слоя, соприкасающегося с барабаном) имеют максимальную кинетическую энергию. Это способствует углу ??54, nраб= 0,75, пкр=32/. Если в оптимальные условия поставить всю мелющую загрузку, то nраб= 0,88 и nкр=37/ Обычно если в конструкции мельниц не имеется устройств, повышающих зацепление между шарами и барабаном (волнистых плит, то для nраб принимают скорость вращения, лежащую в интервале от 0,75 до 0,88 nкр.
Производительность мельницы практически пропорциональна потребляемой полезной мощности.
Nуд-nраб/nкр.
Поэтому число оборотов, при которых Nуд максимальна, должно соответствовать максимально возможной производительности. Однако nраб выбирают, исходя из учета достижения минимума расхода мощности на единицу производительности Nуд. Потребляемая мельницей мощность возрастает с увеличением коэффициента заполнения мельницы шарами ? по сложному степенному закону, причем крутизна отклонения от линейной зависимости заметно возрастает после значения >30%.
Величина коэффициента заполнения связана с тонкостью помола. При увеличении коэффициента заполнения возрастает давление шаровой загрузки (больше высота слоя) на барабан, что приводит к увеличению коэффициента трения между загрузкой и барабаном и снижает проскальзывание загрузки по отношению к барабану. Если значение ? низкое (0,25-0,30), то сила трения между загрузкой и барабаном невелика и шаровая загрузка проскальзывает. В результате проскальзывания шары при движении всей нагрузки вверх вращаются, что способствует тонкому помолу. При ?>0,45 проскальзывание шаровой загрузки отсутствует, шары при движении не вращаются и измельчения за счет истирания не происходит, при этом материал будет содержать мало тонких фракций.
Достигаемая в мельницах тонкость измельчения связана также с соотношением Gш/Gм. Чем выше это соотношение, тем более тонкий продукт выдает мельница. При этом производительность падает. Достигаемая тонкость измельчения связана также с величиной плотности передаваемой материалу энергии, которая растет с увеличением диаметра мельницы и массы шара. Однако параллельно усиливаются агрегация частиц и налипание материала на шары, в связи с чем начиная с диаметра более 2,8-3,0 м мельницы должны работать в замкнутом цикле, при котором тонкие фракции материала отсеваются в сепараторе.
Производительность мельницы выше, если в нее загружены шары разных размеров. В первой камере предпочтительно измельчение ударом, в последующих - истиранием и раздавливанием. Для более эффективного использования мелющей загрузки первая камера должна работать в водопадном режиме, наиболее отвечающем ударному измельчению, вторая - в каскадном режиме, отвечающем измельчению истиранием. Первая камера должна быть загружена смесью более крупных шаров, вторая - смесью более мелких шаров или цильпебсами. За счет подбора коэффициентов заполнения камер шарами и профиля футеровки. При более высоком коэффициенте заполнения сцепление загрузки с барабаном и слоев шаров между собой увеличивается, что способствует работе мельницы в водопадном режиме. При меньшем ? больше условий для возникновения каскадного режима.
Потребляемая мельницей мощность расходуется на приведение в движение шаровой загрузки, поэтому важно подобрать рациональный состав загрузки по гранулометрии и оптимальные значения коэффициента заполнения шарами отдельных камер. Мелющая загрузка состоит из шаров d=120-30 мм и цилиндрических тел d = 18, 25, 30 мм и l= 25-40 мм. В зависимости от диаметра в 1 т содержится от 240 шаров (d=100 мм) до 9000 (d = 30 мм). При укладке шаров по системе плотной тетраэдрической упаковке объем пустот между шарами соответствует 30%, при укладке по плотной кубической упаковке - 48%, при случайной укладке - 38%. Таким образом, для шаровой загрузки характерна пустотность, оцениваемая в 38-40%. Объемную массу шаров принимают равной 4800 кг/м3, а цильпебса - 4400-4500 кг/м3.
Оптимальный диаметр шара dmax связан со свойствами измельченного материала. Для случая измельчения материала (kp- коэффициент размалываемости) со средним размером зерен, равным 10 мм, зависимость dопт от свойств материала.
При тонком помоле смесь мелющих тел разных диаметров на 20-25% работает эффективнее, чем загрузка из шаров одинакового диаметра.
Для оптимальных условий работы мельниц необходимо, чтобы количество находящегося в мельнице материала было достаточно для заполнения всех пустот в мелющей загрузке и образования слоя материала над зеркалом загрузки в 2-3 см. Это достигается при ?ш=0,3 и доле пустот между шарами, равной ~0,4 (?м= ?ш* 0,4 = 0,3-0,4 = 0,12).
.2 Особенности измельчения клинкера
Для получения цемента клинкер размалывают в тонкий порошок.
В мельницу можно подавать клинкер, температура которого не превышает 323 К. Температура же клинкера после холодильника колеблется от 323 до 423 К. При работе на горячем клинкере падает производительность мельниц, увеличивается износ брони и мелющих тел. Цемент также имеет слишком высокую температуру, затрудняющую отгрузку. Помол горячего клинкера может привести к дегидратации двуводного гипса, и мельница при этом выдаст ложный быстряк. Поэтому клинкер выдерживают на складе, что обеспечивает гашение свободной извести, улучшающее качество цемента, частичный переход ?-C2S в ?-С2S и кристаллизацию клинкерного стекла. Оба эти процесса делают клинкерные