Спосіб подрібнення матеріалів в трубних або кульових млинах

Спосіб подрібнення матеріалів в трубних або кульових млинах шляхом використання енергії молольних тіл, працюючих в водопадному і каскадному режимах за рахунок зміни кутів відриву молольного завантаження від футерівки з змінним коефіцієнтом зчеплення, який відрізняється тим, що кут відриву в фіксованих точках молольного завантаження a при відліку його від верхньої точки вертикалі-діаметра корпуса млина змінюють вздовж млина в залежності a = 35 °e -kL до його максимального значення a max = 65° в кінці млина, де k і m - постійні для даного матеріалу та млина коефіцієнти, які дорівнюють: 100 lg R k= m 1 , L1 lg e Винахід відноситься до технології та техніки подрібнення різноманітних матеріалів в трубних млинах і знайде застосування в цементній, хімічній та інших галузях промисловості. Відомо, що режим роботи мелючи тіл, в основному, визначає ефективність роботи трубного млина. В зв'язку з цим, їх поділяють на дві камери: кульову, де тіла працюють в водопадному режимі та подрібнюють великі частки матеріалу ударом і цильпебсну, де тіла працюють в каскадному режимі та подрібнюють дрібні частки стиранням в каскадному режимі [1]. Таким чином, за даним способом мелючі тіла по довжині млина j працюють в двох режимах: пе рша камера кульова в водопадному, друга - цильпебена в каскадному. Недолік цього способу в тому, що вже в кульовій, першій камері є достатня кількість дрібних часток, що вимагають подрібнення в каскадному, а не в водопадному режимі, це не забезпечує відповідність режиму роботи крупності часток. Більш близьким є спосіб, де мелючі тіла працюють в трьох режимах по довжині млина: спочатку млина - в водопадному, в середині - в змішаному водопадно-каекадному, в кінці - в каскадному режимі. Цей спосіб реалізує розроблена "НДІЦЕМЕНТом" прокатна футеровка з змінним коефіцієнтом зчеплення, так звана "БРОПЕКС" [2]. m lg lg m= 100 100 - lg lg R1 R2 lg L 1 - lg L 2 m (19) UA (11) до його мінімального значення k c min = 0,3 в кінці млина. (13) kc = 0,6e-kL 70927 L - довжина млина, або змінюють вдовж млина коефіцієнт зчеплення молольного завантаження k c з футерівкою в залежності C2 , де R1 і R2 - вагові залишки в % в пробі на ситі з отворами розміром 0,5 мм, L1 і L2 - фіксовані точки на довжині млина, 3 70927 4 Недолік тут в тому, що не зберігається оптив наступному. мальний режим роботи мелючих тіл на всіх дільВідомо, що великі частки матеріалу подрібнюницях по довжині млина. Основного характеристиють ударом для чого мелючи тіла працюють в вокою, яка показує кінетику зміни розмірів часток допадному режимі, а дрібні - стиранням в каскадподрібнюваного матеріали вдовж корпусу млина є ному режимі. Режим роботи мелючих, тіл діаграма помелу. Як видно з діаграми помелу залежить від кута їх відриву. При відліку від верхбудь-якого трубного млина, кількість великих часньої точки вертикалі - діаметру кут підриву для ток по довжині млина, що вимагають водопадного нормальної роботи мелючих тіл повинен бути в режиму подрібнення, зменшується. Таким же чидіапазоні від 35° до 65°, що відповідає зміні коефіном, повинен зменшуватися водопадний режим. цієнта зчеплення від 0,6-0,3 [2]. Режим роботи залежить від кута відриву мелючих Чим менше кут відриву, тим вище піднімаютьтіл від футеровки, що практично в діапазоні від 35° ся мелючі тіла і подрібнюють матеріал ударом до 65° (при відліку кута від верхньої точки верти(тобто працюють у водопадному режимі; і, навпакалі-діаметру) відповідає діапазону коефіцієнта ки, чим більше кут відриву, тим нижче піднімаютьзчеплення футеровки з завантаженням 0,6-0,3. [2]. ся мелючі тіла і подрібнюють матеріал стиранням З метою усунення недоліку пропонується нов каскадному режимі. Середина діапазону відповівий спосіб подрібнення. дає змішаному водопадно-каскадному режиму. Бо В основу винаходу покладена задача вдоскопо довжині млина розмір часток зменшується, що налення способу помела, в якому за рахунок опвідбиває діаграма помелу, то відповідно повинен тимальної відповідності режиму робот мелючих тіл змінюватися і режим роботи мелючих тіл, тобто крупнисті подрібнюваного матеріалу в будь-якому кут їх відриву. Для цього діаграма помелу повинна перетині по довжині млина підвищується ефективбути поб удована по залишкам н ситі, розмір отвоність його роботи, знижую енерговитрати, підвирів якого повинен відповідати розміру часток мащується тонкість помелу. теріалу, що вимагають подрібнення стиранням. Поставлена задача вирішується тим, що в Отже, необхідно визначити критичний, граничспособі, який використовує водопадний і каскадний розмір часток, подрібнення яких треба вести в ний режими роботи, згідно винаходу поточний кут каскадному режимі. Згідно рекомендаціям НДІЦЕМЕНТу, ВНДІЦЕММАШу і нашим розрахункам тавідриву мелючого завантаження a при відліку його ким розміром для клінкеру є частки, 50% яких мивід верхньої точки вертикалі-діаметру корпуса нає через сито з отворами 80мкм (наприклад для млина змінюють як клінкеру цей розмір складає 0,5мм). -kLm a = 35 °å На фіг. схематично показана діаграма помелу до його максимального значення a max=65° в кіклінкеру побудована по залишкам R на ситі 0,5мм, нці млина. де по вісі абсцис відкладена довжина млина І, а по де k і m - постійні для даного матеріалу та вісі ординат відкладено такі параметри: R-вагові млина коефіцієнти, які дорівнюють: залишки в % в пробі матеріалу на ситі 05, a - кут 100 відриву в градуса х мелючого завантаження від lg футеровкі при відліку його від верхньої точки верR1 k= m тикалі-діаметра корпусу млина, kс - коефіцієнт L1 lg e зчеплення мелючого завантаження з футеровкою. 100 100 Для конкретного використання цієї діаграми lg lg - lg lg R1 R2 замінимо ординату R,% на ординату кута відриву m= a° мелючих тіл від футерівки. Кут відриву a залеlg L 1 - lg L 2 жить від коефіцієнта частоти обертання y, міри а R1 і R2 - вагові залишки в % в пробі на ситі з заповнення корпуса завантаженням j і профілю отворами розміром 0,5мм: футеровки, що визначається коефіцієнтом зчепL1 і L2 - фіксовані точки на довжині млина, лення Кс. При прийнятих на заводах середніх знаL - довжина млина. ченнях y=0,67-0,75, j0,25-,35 робітничий діапазон або змінюють вдовж млина коефіцієнт зчепкута відриву складає від 35° (чисто водопадний лення мелючого завантаження kс з футровкою як m режим) до 65° (чисто каскадний). kc = 0,6å-kL Величина Кс змінюється від 0,6 (чисто вододо його мінімального значення kс min=0,3 в кінці падний режим) до 0,3 (чисто каскадний). При млина. Кс=0,5 спостерігається змішаний водопадноПринципова відзнака способу, що пропонуєтькаскадний режим. Відомі методики розрахунку Кс ся від прототипу полягає в тому, що відповідність для будь-яких профілів футеровок [2]. Так між режимом роботи мелючих тіл і крупністю поКс=0,463 забезпечує кут відриву a=49°, при дрібнюваного матеріалу створюється не на 3-х Кс=0,386 кут відриву a=52° при Кс=0,311 a=56° і дискретних дільницях млина (в початку, в середині т.д. Таким чином, на діаграмі помелу ординату a° і в кінці), а безперервно на будь-якій дільниці по (35-65°) зручніше замінити на ординату Кс (0,6довжині млина. 0,3). Таким чином, створюються оптимальні умови Так як діаграма помелу є основною, повною і роботи мелючих тіл в оптимальному режимі, що точною характеристикою процесу подрібнення дозволяє підвищити ефективність роботи млина, матеріалу, то базуючись на діаграмі помелу, побупокращити якість готового продукту за рахунок довану на вагових залишках в % в пробі матеріапідвищення тонкості його помелу. лу, але, як було показано вище, тільки на контроСуттєвість способу, що пропонується. полягає 5 70927 6 льному ситі 05 режим роботи треба змінювати до його мінімального значення kc min=0,3 в кінці вдовж млина пропорційно діаграмі помелу. Тому млина. Отже, для реалізації принципу виборчого пощо режим роботи визначається кутом відриву a дрібнення необхідно по мірі зменшення часток від мелючого завантаження від футеровки, то залежподрібнення при просуванні їх вздовж млина відність зміни цього кута вдовж довжини млина можповідно діаграмі помелу або по вище наведеним на визначити через основне рівняння помелу, яке формулам зменшувати водопадний режим і промає такий вигляд [3] і графічно відображується діаграмою помелу: порційно збільшувати каскадний. Добитися цього можна різноманітними засобами, наприклад, коні-kLm R = R0 å чною формою корпусу млина, а в звичайних трубде R і R0 - вагові залишки в % в пробі на ситі з них млинах це можна зробити за рахунок зміни отворами розміром 0,5мм відповідно на поточній профілю футеровки, від якого залежить Кс. Найвідстані по довжині млина та на його початку, тоббільш реально це дозволяє зробити прокатна футо при L=0 теровка з трьома профілями різної висоти 1Ц, 2Ц, і L- довжина млина 3Ц. Змінюючи їх в різному наборі, можна забезпеk і m - постійні для даного матеріалу та млина чити будь-яке значення Кс в заданому діапазоні. коефіцієнти, які дорівнюють: [2]. 100 Спосіб, що пропонується, виборчого подрібlg нення дозволяє оптимізувати відповідність енергії R1 k= m мелючих тіл крупності часток подрібнюваного маL1 lg e теріалу по всій довжині трубних млинів, що значно 100 100 підвищить ефективність їхньої роботи. lg lg - lg lg Джерела інформації: R1 R2 m= 1. Сапожников М.Я. «Ме ханическое оборудоlg L 1 - lg L 2 вание предприятий строительных материалов, Використовуючи цю залежність для кута відизделий и конструкций». Издательство «Высшая риву a та пам'ятаючи, що діапазон його зміни дошкола». М.1971. рівнює від 35° до 65° можна записати, що кут a 2. Щенников А.Н., Лебедев А.О., Ковалев А.Г. змінюють як «Эффективность процесса измельчения в мельm ницах с энергообменными устройствами и дисa = 35 °å -kL персные характеристики цемента» // Сборник надо його максимального значення a max=65° в кіучны х тр удов БТИСМ – Усовершенствование нці млина. техники и технологии измельчения материалов. В зв'язку з тим, що кут відриву a можна змінюБелгород 1989. С.78-84. вати за рахунок зміни коефіцієнта зчеплення kс, 3. Андреев С.Е., Товаров В.В., Перов В.А. За(який лежить в діапазоні від 0,6 до 0,3, то аналогікономерности измельчения и исчисления характечно маємо, що цей коефіцієнт треба змінювати ристик гранулометрического состава. М. Ме талвздовж млина як лургиздат. 1959. – 437с. m k c = 0,6å-kL Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601