Спосіб багатостадійного подрібнення в барабанних млинах

1. Спосіб багатостадійного подрібнення в барабанних млинах, який включає перший етап грубого подрібнення при переважно ударній дії тіл молольного завантаження на частинки подрібнюваного матеріалу, можливі проміжні етапи подрібнення та останній етап тонкого подрібнення при переважно стираючій та роздавлюючій дії тіл молольного завантаження на частинки подрібнюваного матеріалу, який відрізняється тим, що перший етап подрібнення виконують при досягненні максимального значення питомої кінетичної енергії поступального руху частини завантаження, що здійснює невільне падіння, а останній етап подрібнення виконують при досягненні максимальних значень питомих кінетичних енергій хаотичного у поперечному напрямі та поступального у поздовжньому напрямі руху зсувного шару завантаження. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перший етап подрібнення виконують при досягненні відносної швидкості обертання барабана значення 0,85-1,05, ступеня заповнення камери барабана завантаженням значення 0,4-0,45 та відношення середнього розміру молольних тіл до діаметра камери значення 0,015-0,04, а останній етап под U 2 58177 1 3 камер завантаженням, відносного розміру молольних тіл та співвідношення радіальних і осьових розмірів камер млинів. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення існуючого способу багатостадійного подрібнення в барабанних млинах, шляхом створення раціональних режимів руху внутрішньокамерного завантаження, забезпечити підвищення продуктивності та тоншій помелу за рахунок досягнення на різних етапах помелу максимальної ударної, стираючої та роздавлюючої дії молольних тіл на частинки подрібнюваного матеріалу, що підвищує вибірковість підведення енергії в робочу зону з метою мінімізації енерговитрат руйнування. Вирішення поставленої технічної задачі досягається тим, що в способі багатостадійного подрібнення в барабанних млинах, який включає перший етап грубого подрібнення при переважно ударній дії тіл молольного завантаження на частинки подрібнюваного матеріалу, можливі проміжні етапи подрібнення та останній етап тонкого подрібнення при переважно стираючій та роздавлюючій дії тіл молольного завантаження на частинки подрібнюваного матеріалу, згідно корисної моделі, перший етап подрібнення виконують при досягненні максимального значення питомої кінетичної енергії поступального руху частини завантаження, що здійснює невільне падіння, а останній етап подрібнення виконують при досягненні максимальних значень питомих кінетичних енергій хаотичного у поперечному напрямі та поступального у поздовжньому напрямі руху зсувного шару завантаження. Це здійснення способу є таким, якому віддається перевага з точки зору забезпечення підвищення продуктивності та тонини помелу, шляхом здійснення грубого подрібнення крупних частинок переважно ударною дією при створенні великих імпульсів, які сприяють виникненню у матеріалі граничного пружного деформування, а також здійснення тонкого подрібнення малих частинок переважно стиранням та роздавлюванням при створенні малих імпульсів, які сприяють виникненню пластичного деформування. В окремих випадках здійснення корисної моделі перший етап подрібнення виконують при досягненні відносної швидкості обертання барабана значення 0,85-1,05, ступеня заповнення камери барабана завантаженням значення 0,4-0,45 та відношення середнього розміру молольних тіл до діаметра камери значення 0,015-0,04 , а останній етап подрібнення виконують при досягненні відносної швидкості обертання барабана значення 0,250,45, ступеня заповнення камери барабана завантаженням значення 0,25-0,3 та відношення середнього розміру молольних тіл до діаметра камери значення 0,002-0,01. Це здійснення способу є таким, якому віддається перевага з точки зору досягнення максимального значення питомої кінетичної енергії поступального руху частини завантаження, що здійснює невільне падіння, на першому етапі подрібнення, а також досягнення максимального значення питомих кінетичних енергій хаотичного у поперечному напрямі та поступального у поздовжньому напрямі руху зсувного шару завантаження на останньому етапі подрібнення. 58177 4 Крім того, перший етап подрібнення виконують в барабанному млині, діаметр камери якого у 1,21,8 разів перевищує діаметр камери барабанного млина, в якому виконують останній етап подрібнення. Це здійснення способу є таким, якому віддається перевага з точки зору забезпечення збільшення величини ударних імпульсів молольних тіл частини завантаження, що здійснює невільне падіння, завдяки підвищенню висоти падіння. Крім того, перший етап подрібнення виконують в барабанному млині, співвідношення між довжиною та діаметром камери якого становить 1-1,8, а останній етап подрібнення виконують в барабанному млині, співвідношення між довжиною та діаметром камери якого становить 4,5-6,5. Це здійснення способу є таким, якому віддається перевага з точки зору забезпечення підвищення продуктивності короткого млина першого етапу грубого подрібнення, що зокрема зумовлено збільшеним поперечним розміром камери, а також підвищення тонини помелу у довгому млині останнього етапу тонкого подрібнення. Крім того, на першому етапі подрібнення як молольні тіла завантаження камери використовують кулі, а на останньому етапі подрібнення як молольні тіла завантаження камери використовують цильпебс або мініпебс. Це здійснення способу є таким, якому віддається перевага з точки зору забезпечення збільшення величини імпульсів ударної дії частини завантаження, що здійснює невільне падіння, у млині першого етапу, та збільшення площі поверхні стираючої дії зсувного шару завантаження у млині останнього етапу. Крім того, після подрібнення матеріалу в одному млині першого етапу подрібнення його подрібнюють у 2-3 млинах останнього етапу подрібнення, що працюють за паралельною схемою. Це здійснення способу є таким, якому віддається перевага з точки зору забезпечення безперервного режиму роботи помольного агрегату, зокрема при можливому перевищенні продуктивності млина першого етапу над продуктивністю млина останнього етапу. Крім того, параметри млинів можливих проміжних етапів подрібнення мають проміжні значення в межах значень параметрів млинів першого та останнього етапу подрібнення, наприклад мають значення, які разом із значеннями параметрів млинів першого та останнього етапу подрібнення утворюють послідовність чисел, що складає геометричну прогресію. Це здійснення способу є таким, якому віддається перевага з точки зору забезпечення сприятливих умов поступового переходу процесу подрібнення в млинах проміжних етапів від грубого до тонкого помелу шляхом пропорційної зміни значень параметрів цих млинів у напрямку від млина першого етапу до млина останнього етапу. На основі розгляду напружено-деформованого стану зернистого завантаження камери обертового барабана було встановлено закономірності трифазного режиму руху такого робочого середовища [5]. Застосовуючи метод візуалізації картин руху завантаження в поперечному перерізі камери було визначено вплив динамічних параметрів та 5 кого руху на робочі процеси зовнішньокамерного багатостадійного подрібнення в барабанних млинах [6]. На фігурі зображено схему помольного агрегату для реалізації способу багатостадійного подрібнення в барабанних млинах. Агрегат включає млин першої стадії грубого помелу із робочою камерою 1 та внутрішньокамерним завантаженням 2, млини останньої стадії тонкого помелу із камерами 3 та завантаженням 4, а також млини можливої проміжної стадії помелу із камерами 5 та завантаженням 6. Багатостадійне подрібнення виконується у такій послідовності. Вихідна сировина подається у камеру 1 млина першої стадії подрібнення, де за допомогою завантаження 2 виконується грубий помел при досягненні максимального значення питомої кінетичної енергії поступального руху частини завантаження, що здійснює невільне падіння. За відсутності проміжної стадії, продукт грубого подрібнення із камери 1 подається у камери 3 млинів останньої стадії подрібнення, де за допомогою завантаження 4 виконується тонкий помел при досягненні максимальних значень питомих кінетичних енергій хаотичного у поперечному напрямі та поступального у поздовжньому напрямі руху шару завантаження. При наявності проміжної стадії, продукт грубого подрібнення із камери 1 подається у камери 5 млинів проміжної стадії, де за допомогою завантаження 6 виконується проміжний помел при досягненні проміжних значень питомих кінетичних енергій руху частини завантаження, що здійснює невільне падіння, та зсувного шару. Надалі продукт проміжного подрібнення із камер 5 подається у камери 3 млинів останньої стадії подрібнення. Приклад виконання помольного агрегату для здійснення способу багатостадійного подрібнення. Відносна швидкість обертання млина першого етапу грубого подрібнення становить г=0,95, млинів останнього етапу тонкого подрібнення т=0,35, а млинів можливого проміжного етапу подрібнення - п=0,58. Ступінь заповнення завантаженням камери млина першого етапу подрібнення становить кг=0,45, млинів останнього етапу – кт=0,25, а млинів можливого проміжного етапу – кп=0,34. 58177 6 Відношення середнього розміру молольних тіл dг до діаметра Dг камери млина першого етапу подрібнення становить dг/Dг=0,04, подібні відношення для млинів останнього етапу – dт/Dт=0,005, а для млинів можливого проміжного етапу – dп/Dп=0,014. Відношення діаметра Dг камери млина першого етапу подрібнення до діаметра Dт камери млина останнього етапу подрібнення складає Dг/Dт=1,5, a відношення Dг до діаметра Dп камери млина можливого проміжного етапу подрібнення - Dг/Dп=1,22. Співвідношення довжини Lг та діаметра Dг камери млина першого етапу подрібнення становить Lг/Dг=1,4, подібне співвідношення для млинів останнього етапу – Lт/Dт=5,5, а для млинів можливого проміжного етапу – Lп/Dп=1,98. Як молольні тіла для завантаження 2 камери 1 млина першого етапу подрібнення використовуються кулі, для завантаження 4 камери 3 млинів останнього етапу - мініпебс, а для завантаження 6 камер 5 млинів можливого проміжного етапу - цильпебс. Після подрібнення матеріалу в одному млині 1 першого етапу помелу, його подрібнюють у двох або трьох млинах 3 останнього етапу, а при реалізації можливого проміжного етапу матеріал подрібнюють у одному або двох млинах 5 цього етапу. Здійснення заявленого способу дозволяє підвищити продуктивність на тонину помелу. Джерела інформації: 1. Дешко Ю.И., Кремер М.Б., Крыхтин Г.С. Измельчение материалов в цементной промышленности. - М: Стройиздат, 1966. - 272 с. 2. Дуда В. Цемент. - М: Стройиздат, 1981. 464 с. 3. Jager Н., Arnold W., Vatterodt R. The duo ball mill system - renaissance of the ball mill in two-stage grinding // ZKG International. - 1998. - Vol. 51, N 8. P. 428-536. 4. Jankovic A., Valery W., Davis E. Cement grinding optimisation // Minerals Engineering. - 2004. - Vol. 17, N 11-12. - P. 1075-1081. 5. Науменко Ю.В. Основи теорії режимів роботи барабанних млинів: Монографія. - Рівне: Видавництво СПД Зелент О.І., 2009. - 282 с. 6. Рекомендації до розрахунку, проектування та експлуатації барабанних млинів багатостадійного подрібнення / Ю.В. Науменко. - Рівне: Видавництво СПД Зелент О.І., 2009. - 88 с. 7 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 58177 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601