ПроБудМат.ру
Устаткування для подрібнення матеріалів
Це обладнання передбачає прийом та подрібнення шматків подрібнених матеріалів розміром не вище 25 мм для вапняку та мергелю, 10-15 мм - для клінкеру, 30 мм - для м'яких вапняків, добавок, гіпсу та вугілля, 10 мм - для твердих активних та інертних добавок при помеле клінкеру.
Тонкість помелу готового продукту на виході з цього обладнання характеризується питомою поверхнею порошку, см 2 /г, або результатами ситового аналізу. Для ситового аналізу використовують сито з сіткою № 02 (на 1 см 2918 отворів з розміром у світлі 80 мкм) за ГОСТ 3584-73. (Тут і далі використана інформація переважно з "старих" видань, тому необхідно перевіряти актуальність зазначених ГОСТ та інших технологічних рішень. - Примітка Простроймат.ру.)
Тонкість помелу сировинних матеріалів зазвичай доводять до 2800-3000 см 2 /г, а клінкеру - до 2800-4500 см 2 /р. Для сировинних матеріалів залишок на сіті з сіткою № 02 зазвичай не перевищує 1 - 2%, на сіті з сіткою № 008 -5-8%; для цементу залишок на сіті з сіткою № 008 у більшості випадків становить 6-10%.
Помел сировинних матеріалів здійснюють у млинах різних конструкцій та типорозмірів. Залежно від подрібнюючого середовища розрізняють кілька типів млинів.
1. Каскадні млини самоподрібнення матеріалів (рис. 5) застосовують як для сухого помелу матеріалів у два
стадії, так мокрого помелу сировинних матеріалів (табл. 7). Каскадні млини є коротким барабаном великого діаметра з двома торцевими днищами і цапфами. Продуктивність каскадних млинів самоподрібнення залежить від їх конструктивних параметрів, характеристики подрібнюваного матеріалу та умов роботи.
Мал. 5. Каскадний млин самоподрібнення МБ-70-23
1-горловина; 2 - завантажувальна опорна цапфа; 3 - корпус; 4-розвантажувальна опорна цапфа; 5 - вінцева шестерня; 6 - редуктор; 7 - електродвигун
ТАБЛИЦЯ 7. Типорозміри каскадних млинів подрібнення, випущених Сизранським заводом важкого машинобудування
Вплив розмірів барабана млина на його продуктивність Q, т/год визначається рівнянням
Q = C D2,5-2,6 L, (11) де С - коефіцієнт пропорційності; D і L - діаметр і довжина млина, м.кв.
2 Трубні кульові млини є обладнанням, в якому тілами, що дроблять, служать кулі. Для тонкого подрібнення твердих матеріалів застосовують млина з відношенням довжини корпусу до діаметра в межах від 2 до 6. Залежно від типу приводу та розвантажувального пристрою розрізняють млини з центральним приводом та центральним розвантаженням матеріалів; з периферійним приводом та центральним розвантаженням матеріалу та з центральним приводом та периферійним розвантаженням матеріалу.
Технічні характеристики млинів (рис. 6 та 7) різних типорозмірів представлені в табл. 8.
Мал. 6. Трубний млин сепараторний діаметром 4X13,5 м 1- завантажувальна частина; 2 - корпус; 3 - кожух периферійного завантажувально-розвантажувального пристрою; 4 - розвантажувальна частина; 5 - підшипник, 6-приймальна камера; 7 - сито; 8 - вал приводу; 9 - редуктор
Мал. 7. Трубний млин сировинний діаметром 4,2X10 м 1 — електродвигун; 2 - допоміжний редуктор; 3 - муфта; 4 - тихохідний двигун; 5 - розвантажувальний пристрій; 6 - шестерні приводу; 7 - корпус млина; 8 - цапфові підшипники
ТАБЛИЦЯ 8. Технічна характеристика трубних млинів
* Дані по сировинним млинам мокрого помелу. ** Дані по млинам, призначеним дляроботи з відкритого циклу. *** Дані по млинах, призначених для роботи із замкнутого циклу. **** Продуктивність зазначена з урахуванням дрібного дроблення матеріалів перед млином.
Примітки: 1. Наведені дані підлягають уточненню по робочих кресленнях заводу - виробника млинів. 2. Продуктивність млинів наведена за даними заводів-виробників, звітними даними, а також на підставі розрахунків та підлягають уточненню за результатами випробувань розмолоспроможності матеріалів, що застосовуються для кожного конкретного заводу.
Помел сировинних матеріалів у млинах ведуть мокрим або сухим способом. Мокрий помел твердих сировинних матеріалів здійснюється у трубних млинах з одноразовим проходженням матеріалів, у млинах замкнутого циклу з віброситами, дуговими гуркотами та гідроциклонами. Помел сировинних матеріалів при сухому способі виробництва здійснюється переважно за одностадійною схемою замкнутому циклі. Застосовують помольні установки, в яких помел та сушіння матеріалів відбуваються безпосередньо в млині (наприклад, розміром 3,2Х8,5 м), а також установки, де матеріал сушать у сепараторах перед надходженням до млина. Усі ці помольні установки оснащують допоміжним обладнанням; елеваторами, дозаторами, живильниками, вентиляторами та ін.
Для тонкого подрібнення клінкеру використовують трубні млини з одноразовим проходженням матеріалу (наприклад, 2,6Х13м) та помольні агрегати з класифікаторами - відцентровими та повітряно-прохідними сепараторами, що забезпечують відділення не повністю подрібненої частини продукту та повернення його на домол у млин.
У табл. 9 наведено відповідні маси окремих деталей та вузлів трубних млинів.
ТАБЛИЦЯ 9. Маса основних деталей та вузлів млинів, т
* Цифри відносятьсядо лівої частини корпусу. ** Цифри відносяться до правої частини корпусу. Примітки: 1.Вказані маси підлягають уточненню по робочих кресленнях заводів-виробників млинів. 2. Для млинів 3,2 X8, 5; 3,2X15 і 4X13,5 м маса, зазначена над межею відноситься до млинів, призначених для помелу по відкритому циклу, а маса під межею - до млинів з сепараторами.
Барабан млина зварюється із сталевих листів марки М16С (ГОСТ 6713-53) і товщиною 26-45 мм або з низьколегованої сталі марки 09Г2С (ГОСТ 4345-71). До фланців барабана прикріплюють сталеві литі завантажувальні та вихідні днища з цапфами, що спираються на цапфові водоохолоджувані підшипники.
Щоб запобігти барабану млина і днища від передчасного зносу, їх футерують поздовжніми і торцевими сталевими або чавунними плитами. На рис. 8 та 9 наведені бронефутерувальні плити різних робочих профілів. Щоб забезпечити класифікацію куль по довжині млинів, застосовують сортуючу бронефутерову. Броневі плити виготовляють з вуглецевої та аустенітної сталі, що містить 12-14% марганцю і близько 1,5-2% хрому.
Болтове кріплення бронеплит. Кожна плита кріпиться до барабана або днища одним або двома болтами. Іноді млина невеликих діаметрів футерують плитами за допомогою безболтового кріплення. Бронефутерувальна плита, підтягнута болтами до корпусу, не повинна зміщуватися ні в поздовжньому, ні в поперечному напрямках, з'єднання має бути щільним. Для посилення щільності прилягання плит опуклі їх поверхні, що торкаються корпусу, зазвичай мають посадковий виступ, розташований біля поздовжніх кромок плит. Бронеболти повинні мати гайку, контргайку, металеву та гумову шайби. При футеруванні барабана для затягування бронеболтів застосовують спеціальні гайковерти або пневматичні ключі.
Мал. 8. Профілі бронефутерувальних плит а - циліндрична з хвилею змінного профілю; б - циліндрична з хвилястою поверхнею, одновалкова; в - конусню-ступінчаста з каблучковою поверхнею; г - конусно-хвиляста; д - гребінчаста; е - рифлена
Мал. 9. Бронева плита з виступом лита циліндрична полочного типу, що класифікує а - лита: 1 - плита; 2 - овальний отвір; 2 - виступ; б-зі сталевого прокату: 1-розгортка корпусу млина; 2 - ліфтери
Зазори між бронеплитами циліндричної частини та торцевими плитами для запобігання розклинювання дрібними кулями або циліндрами забивають планками. Після пуску млина гайки всіх бронеболтів, що кріплять плити, підтягують кілька разів протягом перших двох-трьох діб роботи млина.
Біля млина розміром 2,2X13 м плити кріплять болтом з газовим різьбленням і однією гайкою. Зазор між болтом та стінкою корпусу ущільнюють картонною прокладкою, що підкладається під металеву шайбу. Аналогічно кріплять плити до корпусу млина розміром 2,6X13 м. Головка болта цих млинів має форму усіченого конуса. Щоб болт під час загортання гайки не провертався, його постачають вусиком, який входить у паз у плиті або овальними головками.
У табл. 10 та 11 наведено розміри гнізд для бронеболтів різних розмірів. Для виготовлення бронеболтів рекомендується сталь марки 20 за ГОСТ 1050-60, що має найвищий показник подовження при розтягуванні.
ТАБЛИЦЯ 10. Розміри гнізд у бронефутерувальних плитах, мм
ТАБЛИЦЯ 11. Розміри бронеболтів, мм
* Переважні розміри діаметра різьблення. ** Довжина нарізаної частини вибирається в залежності від розмірів млина.
На рис. 10 показано кріплення гумового футерування млинів. У табл. 12 наведені дані про гумовубронефутерування.
Мал. 10. Види гумового бронефутерування 1-бронева плита; 2 - ліфтер; 3- притискна планка
ТАБЛИЦЯ 12. Бронефутерування з гуми марки 1801-6 для різних труборозмірів трубних млинів.
Мелючі тіла. У табл. 13 наведено маси і розміри тіл, що мелють, — куль і циліндрів, а в табл. 14 вказаний асортимент тіл, що мелють для завантаження трубних млинів. Сталеві кулі за ГОСТ 7524-64 виготовляють методом штампування на пресах та на прокатних станах поперечно-гвинтовою прокаткою.
ТАБЛИЦЯ 13. Розміри і маса тіл, що мелють
ТАБЛИЦЯ 14. Асортимент тіл, що мелють (за ГОСТ 7524-64 і ГОСТ 7525-55) для завантаження млинів за даними заводів-виробників
Примітка. Оптимальний асортимент тіл, що мелють, уточнюють в процесі експлуатації.
ГОСТ передбачає випуск куль діаметром від 15 до 70 мм зі сталі, що містить не менше 0,35% вуглецю та куль з діаметром 70-125 мм зі сталі, що містить не менше 0,6% вуглецю. Кулі повинні бути піддані загартування і відпуску на твердість не менше 400 НВ (HRC 42) для куль діаметром 15-80 мм, і не менше 350 НВ для куль діаметром 90-110 мм.
Тілі тіла, подрібнюючи матеріал, стираються самі (табл. 15), що викликає необхідність через кожні 150-200 год роботи довантажувати ними млин.
ТАБЛИЦЯ 15. Питома витрата тіл, що мелють, і бронепліт на подрібнення різних матеріалів у трубних млинах.
Міжкамерні перегородки та вихідні (розвантажувальні) решітки. Перегородки бувають з радіальним або концентричним розташуванням щілин, одинарні та подвійні, або елеваторні (рис. 11 та 12). Розмір живого перерізу для міжкамерних перегородок становить10-12%, а вихідних грат - 5-7%. Виготовляють міжкамерні перегородки з литої марганцевої сталі. В даний час на багатьох млинах застосовують перегородки із пруткового прокату (рис. 13).
Мал. 11. Міжкамерна перегородка, лита, одинарна 1-сектора перегородки з щілинами; 2 - фланець.
Мал. 12. Міжкамерна перегородка, лита, подвійна 1 - корпус млина; 2 - сектори перегородки
Мал. 13. Профілі перегородок з прокату (зварна) а-еліптичний; б - шестигранний; в-круглий; г - круглий з наплавленням; 1-прокладка; 2 - наплавлення
Продуктивність трубних млинів, т/год, розраховують за формулою
де V - внутрішній обсяг млина, м3; D - внутрішній діаметр млина у світлі, м; G - завантаження тілами, що мелють, т; b - питома продуктивність, т/кВт * год, при заданій тонкості помелу матеріалу (табл. 16); -Поправочний коефіцієнт (для відкритого циклу-1, для замкнутого-1,1-1,2); - Поправочний коефіцієнт на тонкість помелу (табл. 17).
ТАБЛИЦЯ 16. Питома продуктивність b млинів при помелі різних матеріалів
ТАБЛИЦЯ 17. Значення поправочного коефіцієнта на тонкість помелу
* 1/ - коефіцієнт переходу від фактичної тонкості помелу до характеризується 10% залишку на сіті з сіткою № 008.
Найвигіднішу швидкість обертання млинів визначають за умовами помелу (мокрий чи сухий), властивостями подрібнюваних матеріалів, типу бронефутерування, ступеня заповнення млинів мелючими тілами та їх розмірами.
Теоретична залежність n кр і n опт (оптимальна частота обертання млина, об. 1 хв) від діаметра млина виражається формулами:
Масу кульового завантаження q, т кожної камери млина визначають за формулою
(13) Де D - діаметр млина і світла, м; L - Довжина камери (млина), м; ф-коефіцієнт заповнення тілами, що мелють, обсягу млина (від 0,25 до 0,3).
Потужність електродвигуна для обертання млина розраховують за формулою
де G - маса тіл, що мелють, т, R - радіус млина, м; n - Частота обертання млина, про. за 1 хв; - механічний коефіцієнт корисної дії приводу (від 0,85 до 0,94).
3.Стрижневі млини (за ГОСТ 10141-69) призначені для мокрого подрібнення сировинних матеріалів з включеннями, що мажуться. Відрізняються вони конструктивно від кульових за типом завантаження, тому що тілами, що мелють, в них служать сталеві стрижні (діам. 50-100 мм), довжина яких на 100-160 мм коротше довжини камери. Насипна маса стрижневого завантаження 63-65 т/м3. Зазвичай це однокамерні млини (наприклад, 4,5X6 м зі стрижневим завантаженням 230 т, продуктивністю до 400 т/год). Масу завантаження розраховують за формулою: [позначення див. у формулі (13)].
Застосовують також двокамерні млини з комбінованим завантаженням, першу камеру в яких завантажують стрижнями, що мелють, а другу - кулями.