г. Москва ул. Угрешская,
строение 2, корпус 2, офис 101
Тел.:+7 (495) 786-82-52
Факс:+7 (495) 786-82-52

Наши партнеры

 
Главная -> Статьи -> Процесс дробления и его специфика

Процесс дробления и его специфика

Дробление плотного сырья осуществляется в несколько этапов. Средняя величина зернистости крупного дробления колеблется в пределах от 100 до 150 мм и больше, после среднего дробления зернистость материала составляет от 100 до 10-12 мм в поперечнике, а после мелкого - от 100 до 3-10 мм.

Вид дробилок и схему дробления определяют, учитывая необходимую степень измельчения и свойства измельчаемых материалов. Щековые дробилки годны для крупного и отчасти среднего дробления твердых материалов, валковые дробилки - для среднего и мелкого дробления мела, известняка, мергелей, глин, угля, клинкера и т.д. Поверхность валков бывает гладкой, рифленой, зубчатой и винтовой. Дробилки, имеющие гладкие валки, могут измельчать продукт до 2-5 мм.

В валковой дробилке, которую применяют еще и в качестве камневыделительной машины, один из ее валков оснащен винтовой нарезкой. Диаметр валков и скорость их вращения у дезинтеграторных валковых дробилок различны. Степень измельчения в валковых дробилках (при средней величине угла захвата в 25?) твердых материалов составляет 3-4, мягких - 10-15. Окружная скорость в быстроходных зубчатых валках для мягких материалов достигает 5 м/с, а в тихоходных дробилках, применяемых при дроблении твердых материалов, равна не более 2 м/с.

Степень измельчения определяется отношением поперечника больших кусков материала в дробилке к максимальному поперечнику раздробленных кусков.

Работа молотковых дробилок осуществляется по принципу удара: материал делится на мелкие куски молотками, которые шарнирно зафиксированы в крестовинах, насаженных на быстро вращающийся вал. Степень измельчения однороторных молотковых дробилок составляет около 12, двухроторных - от 15 до 30. Молотковые дробилки применяют для первичного и для вторичного дробления горных пород высокой и средней твердости, а также сухих глин. Конусные дробилки подходят для крупного (от 1500 до 50-200 мм), среднего (от 75-300 до 15-50 мм) и мелкого (от 35-70 до 3-15 мм) дробления. Степень крупного дробления составляет 5-6, среднего - 6-8 и мелкого - 8-15 при среднем угле захвата в 22?. Иногда угол захвата равен 27-30?.

Расскажем немного о процессе помола. При изготовлении минеральных вяжущих веществ тонкому помолу подвергают сырьевые материалы, необходимые для получения вяжущих веществ, и продукты обжига. Производство строительного гипса, портландцемента, смешанных цементов и активных минеральных добавок сопровождается измельчением сырьевых материалов. Продукты обжига сырьевых материалов и сырьевых смесей подвергают размалыванию при изготовлении гипсоангидритового цемента, эстрихгипса, каустических доломита и магнезита, портландцементного клинкера, глиноземистого цемента несмешанных цементов. Существует два способа помола - сухой и мокрый. Норма тонкости помола определяется для каждого конкретного случая в соответствии с техническими условиями.

Для изготовления строительного гипса гипсовый камень подвергается размалыванию в шахтных, аэробильных и роликовых мельницах. В производстве цементов тонкому помолу проходят мергели, мергелистые глины, известняки, глины и корректирующие добавки. Размалывают их в большей степени в шаровых мельницах различных конструкций, используемых для сухого и мокрого помола.

Продукты обжига сырьевых материалов и сырьевых смесей (негашеная известь, портландцементный клинкер и др.) размалывают чаще всего в сухом виде, применяя шаровые мельницы или вибромельницы. Зачаст, чтобы достигнуть необходимой степени измельчения, глинистые материалы разбалтывают в воде в специальных болтушках.

Шахтные, аэробильные и роликовые мельницы, которые применяют в гипсовом производстве, являются аппаратами, в которых помимо помола можно осуществлять сушку размалываемого материала.

В составе шахтной мельницы присутствует молотковая дробилка, представляющая собой быстро вращающийся (730-960 об/мин) ротор с кольцами, на которых шарнирно зафиксировано от 44 до 90 молотков. Над мельницей находится прямоугольная металлическая шахта высотой от 9 до 14 м. На высоте 1 м от помольной камеры располагается течка, через которую раздробленное средним дроблением сырье попадает в мельницу на быстро вращающийся ротор и размалывается. Постоянно поступающие под ротор мельницы газы, нагретые до 200-250? С, забирают с собой измельченный продукт помола в шахту, в которой он подсушивается, а следом поступает в осадительную камеру. Крупные частицы, которые не удерживаются во взвешенном состоянии в шахте, исключаются из общего потока и возвращаются в мельницу на повторный помол. Скорость движения газов в шахте равна 5-6 м/с, а их температура на выходе из мельницы - 80?С. Тонкость помола, определяемая остатком на контрольном сите (900 отв. на 1 см2) и составляющая примерно 4-7%, регулируется скоростью движения газов в шахте.

Работа аэробильной мельницы идентична работе шахтной. Ротор в ней является размалывающим узлом и имеет два диска, к которым прикреплены била. Ротор осуществляет вращения со скоростью 150 об/мин. Под ротор безостановочно проникают нагретые до 300-400? С газы, которые забирают тонкоизмельченный продукт при помощи вертикальной трубы сначала в сепаратор, а после в осадительную камеру. Производительность шахтной мельницы составляет от 7 до 12 т/ч, а аэробильной - от 4 до 6 т/ч.

Процесс тонкого помола сырьевых материалов и продуктов обжига совершается в многокамерных шаровых мельницах, а порой и в вибромельницах.

Многокамерные шаровые мельницы представляют собой длинный (от 11 до 15 м) цилиндрический (диаметр от 2 до 3,2 м) горизонтально расположенный металлический барабан, который внутри имеет три, четыре или пять камер, отделенных друг от друга стальными перфорированными перегородками. Боковые стороны барабана закрыты торцевыми крышками, оснащенными полыми цапфами, через которые с одной стороны производится питание мельницы, а с другой - ее разгрузка. Помимо этого полые цапфы являются опорами барабана, скорость вращения которого равна 19,5-22 об/мин. Внутри мельница выкладывается броневыми плитами, сделанными из марганцевистой стали, которые фиксируются к корпусу при помощи болтов. В первой камере броневые плиты имеют уступы, в остальных же они гладкие. Внутренние перегородки, предназначенные для разделения камер, также произведены из марганцевистой стали. В конце мельницы водружают перфорированную перегородку, которая является препятствием для мелющих тела. Перегородка пропускает только размолотый материал, который подается лопатками, находящимися между перегородкой и торцевой крышкой мельницы, в полую цапфу и выгружается через нее наружу. Мелющими телами являются стальные шары, в диаметре составляющие от 100 до 20 мм, и цильпебс (цилиндрики) диаметром 15-20 мм и длиной 20-35 мм. Размеры мелющих тел варьируются от свойств размалываемого материала. В первую камеру загружают самые крупные шары с d = 60-100 мм, во вторую - шары поменьше - d = 30-60 мм, в третью - еще меньше - d = 20-30 мм. В остальные камеры загружают стальные цилиндрики d = 20-25 мм и d=5- 20 мм. Количество мелющих тел составляет 25-32% от общего объема мельницы. Износ мелющих тел систематически восполняется. Живое сечение каждой перегородки в мельнице должно быть равным в среднем 0,2-0,3 м2. Шаровая мельница, работающая по замкнутому циклу, объединяется с сепаратором, в который поступают продукты размола. В сепараторе крупные частицы избавляются от мелких и снова возвращаются в мельницу на повторный помол, а мелкие направляются в складские силосы. В мельницах, функционирующих по замкнутому циклу, получается наиболее однородный продукт помола. Слаженная работа мельниц находится в зависимости от множества факторов, но наиболее значимыми из них являются рациональный подбор мелющих тел по их величине, степень заполнения камер этими телами и правильный подбор броневых плит, которыми футеруется внутренняя поверхность мельниц.

Равномерность питания размалываемым материалом и постоянство его зернистости при сухом помоле гарантированы охлаждением мельниц и размалываемого материала, аспирацией холодного воздуха и вспрыскиванием в последнюю камеру мельницы холодной воды в объеме 1-2% от массы размалываемого материала, введением интенсификаторов помола (поверхностно-активными веществами (ПАВ)).

В качестве интенсификаторов помола выступают сульфитно-спиртовая барда (ССБ), мылонафт, петролатум, триэтаноламин, контакт Петрова, уголь и другие вещества. Их вводят в размалываемое вещество в количестве 0,02-0,5% для того, чтобы повысить уровень интенсивности помола, уменьшить слипаемость размолотых частичек и снизить налипание их на мелющие тела.

Вибромельницы и струйные мельницы имеют малую производительность и поэтому не играют важной роли в промышленном секторе.

Предварительное измельчение мягких материалов (например, глина и мел) осуществляется в болтушках, которые они представляют собой круглые или многогранные бассейны. В центре бассейна вертикально располагают вращающийся вокруг своей оси вал, имеющий крестовины. К крестовинам подвешены грабли (бороны) с зубьями. В процессе вращения грабли разбивают и перемешивают материал с водой, подаваемой в болтушки. При этом материал распускается в воде, создавая водную суспензию. Каменистые примеси оседают на дне болтушки, откуда их систематически убирают. Далее водную суспензию перекачивают в шаровые мельницы, чтобы произвести совместный мокрый помол с другими более плотными материалами. В диаметре болтушки составляют 5- 10 м, в высоте - 2,5-3,5 м и в объеме - от 45 до 85 м3. Их производительность в среднем - от 20 до 40 т шлама в 1 ч.

Гомогенизация и усреднение сырьевых смесей осуществляется в процессе совместного мокрого помола составляющих их сырьевых материалов в шаровых мельницах, а также в болтушках и шламбассейнах. При раздельном сухом помоле сырьевые материалы после соответствующей дозировки смешивают в шнековых смесителях или в мешалках других конструкций.