Влияние на процесс измельчения в шаровых мельницах замкнутого цикла конструктивных особенностей межкамерной перегородки Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

СТРОИТЕЛЬСТВО

УДК 621.926.5

ВЛИЯНИЕ НА ПРОЦЕСС ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В ШАРОВЫХ МЕЛЬНИЦАХ ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ МЕЖКАМЕРНОЙ ПЕРЕГОРОДКИ

© 2008 г. Р.Р. Шарапов

Из практики эксплуатации шаровых мельниц замкнутого цикла известно, что в первой камере мельницы в районе перегородки находится до 40 - 50 % материала, соответствующего по своим размерам готовому. Очевидно, что такое количество мелочи отрицательно сказывается на работе мелющей среды, демпфируя удар мелющих тел. Нами предлагаются специальные конструкции наклонных межкамерных перегородок, осуществляющих классификацию измельчаемого материала.

На рис. 1 представлена шаровая мельница с наклонной перегородкой, осуществляющей внутримель-ничную классификацию измельчаемого материала. В начальный момент времени (рис. 1 а) частички материала меньше размера отверстий на перегородке просыпаются во вторую камеру мельницы. После оборота барабана мельницы на 180 0 (рис. 1 б) наклонная перегородка занимает другое положение и, материал, находящийся на ней, пересыпается обратно в первую камеру мельницы. Если в месте контакта мелющей среды второй камеры с перегородкой будут отсутствовать отверстия, то пересыпания мелкой фракции в первую камеру не произойдет и продольная скорость измельчаемого материала увеличится.

В статье [1] приняты конструктивные параметры наклонной перегородки, которые будут в дальнейшем использоваться в статье.

Рис. 1. Схема, поясняющая процесс классификации мелкой фракции в шаровой мельнице с наклонной перегородкой

На рис. 2 представлены результаты экспериментов по определению остатков на сите 008 по длине барабана мельницы в зависимости от величины циркуляционной нагрузки с при фиксированных значениях скорости воздуха V в барабане мельницы, равной 0,5 м/с и расположению отверстий на перегородке со стороны первой и второй камер мельницы, и = 12 %.

Рис. 2. Кривые остатков на сите 008 по длине барабана мельницы: 1 - с = 0; 2 - с = 50 %; 3 - с = 100 %; 4 - с = 150 %; 5 - с = 200 %; 6 - с = 250 %

Как видно из рис. 2, все зависимости R(L, с, и) так же, как и на рис. 1 [1], носят убывающий характер. При этом следует отметить, что как циркуляционная нагрузка, так и расположение отверстий на перегородке, существенным образом влияют на процесс образования мелкой фракции (менее 80 мкм). Например, в открытом цикле измельчения (с = 0) (линия 1) на выходе из мельницы тонкость помола соответствовала 18,3 % остатка на сите 008. С переводом помольной установки в замкнутый цикл при с = 50 % (линия 2) на входе в мельницу имеем R008 = 89,9 %, а на выходе -25,5 %.

С дальнейшим увеличением параметра с до 100 % (линия 3) на входе в барабан мельницы параметр R008 составляет 84,0 %, снижаясь по мере измельчения до 34,0 % на выходе. Снижение величины R008 по длине мельницы от ее загрузки до разгрузки составляет 50,0 %.

Дальнейшее увеличение циркуляционной нагрузки с до 150, 200 и 250 % (линии 4, 5 и 6) вызывает снижение параметра R008 на входе в мельницу до 78,7; 72,3; 68,2 и загрубление выходящего из мельницы продукта до 39,5; 40,8 и 40,4 % соответственно.

С целью определения влияния на процесс измельчения зон расположения отверстий на поверхности перегородки со стороны первой и второй камер мельницы, определяющих транспортирующую способность наклонной перегородки, обратимся к рис. 3.

На рис. 3 представлена зависимость параметра R008 по длине барабана мельницы при фиксированном с, равном 200 %, V равном 0,5 м/с и при переменном и.

Я<,08, %

к.

5

12

3

0,2 0,4 0,6 L, дол. ед.

Рис. 3. Кривые остатков на сите 008 по длине барабана мельницы: 1 - и = 16 %; 2 - и = 14 %; 3 - и = 12 %;

4 - и = 10 %; 5 - и = 8 %

Как видно из рис. 3, с увеличением транспортирующей способности перегородки (с уменьшением параметра и) наблюдается загрубление продуктов измельчения по длине барабана мельницы и параметр R008 растет. Это объясняется тем, что при повышении транспортирующей способности перегородки (уменьшении параметра и) возрастает скорость продвижения измельчаемого материала, что соответственно снижает время его нахождения в барабане мельницы и, следовательно, интенсивность воздействия мелющих тел на измельчаемую среду.

Например, при и = 16 % (линия 1), на входе в барабан мельницы поступает материал крупностью менее 80 мкм, равного 32 % от общего объема, от поступающего из питателя и сепаратора, а на выходе из барабана мельницы материал, менее 80 мкм, составляет уже 63 %. С уменьшением параметра и до 14 % количество мелкой фракции (менее 80 мкм) уже уменьшается на входе в мельницу до 29,6 % и на выходе до 61,5 %.

С дальнейшим снижением параметра и до 12, 10 и 8 % (линии 3, 4, и 5) также происходит загрубление продуктов измельчения. Причем, как показал эксперимент, увеличение мелкой фракции (менее 80 мкм) в продуктах измельчения за время одного прохода измельчаемого материала по барабану мельницы, согласно представленным графикам, составляет 31 ± 0,6 % независимо от величины циркуляционной нагрузки с.

На рис. 4 отражены результаты расчетов разности остатков на сите 008 продуктов измельчения последующего эксперимента и предыдущего по результатам эксперимента, представленным на рис. 2.

Рис. 4. Превышение остатков на сите 008:

1 - (R 008 - R 008); 2 - (R 008 - R 008); 3 - (R 008 - R 008);

4 - (R 008 - R 008)

Согласно данным рис. 4, с увеличением транспортирующей способности перегородки (с уменьшением параметра и) происходит увеличение параметра R008. При этом также наблюдается максимум функции AR(L, c, и) в области 0,4 < L < 0,8, объясняемый наличием наклонной перегородки посередине барабана мельницы.

Таким образом, по результатам экспериментальных исследований установлено:

- с увеличением величины с наблюдается загрубление продуктов измельчения;

- скорость воздушного потока в барабане мельницы также изменяет дисперсность продуктов измельчения. С увеличением параметра V величина R008 также растет, что объясняется интенсивным выделением мелкой фракции из измельчаемого продукта потоком воздуха, проходящего через барабан мельницы;

- другим фактором, влияющим на процесс измельчения в шаровой мельнице замкнутого цикла, является величина скорости продвижения измельчаемого материала в барабане мельницы, определяемой параметром и. С уменьшением величины и независимо от других факторов значения остатков на сите 008 R008 возрастают.

Исследования по определению влияния на процесс измельчения в шаровой мельнице замкнутого цикла величины циркуляционной нагрузки, скорости аспирационного воздуха в барабане мельницы и транспортирующей способности перегородки, определяемой параметром и, позволяют утверждать, что, варьируя этими параметрами, можно в широких пределах регулировать дисперсные характеристики продуктов измельчения, которые в целом определяют энергоемкость процесса измельчения и эффективность всего цементного производства в целом.

Литература

1. Шарапов Р.Р. Энергетические параметры работы шаровых мельниц замкнутого цикла измельчения // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2007. № 3. С. 82-86.

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова 22 октября 2008 г.