ИЗМЕЛЬЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ В ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Конструктивные отличия шаровых и трубных мельниц

Для измельчения материалов в различных отраслях про­мышленности применяется м. ного типов измельчающих машин, различных по конструкции и эффективности. Однако до сих пор еще не разработана единая методика, позволяющая срав­нивать эти измельчающие машины и точно определять области их применения.

Некоторые исследователи за основу простейшей классифи­кации принимают дисперсность измельчаемого материа­ла, различая при этом дробилки для крупного, среднего и мел­кого дробления; мельницы для грубого, среднего и тонкого по­мола. Такую классификацию нельзя считать удовлетворитель­ной, так как она не отражает конструктивных особенностей из­мельчающих установок, а принятая качественная оценка степе­ни измельчения весьма условна: понятия «грубое», «среднее» и «мелкое» дробление, «тонкое» и «сверхтонкое» измельчение толкуют довольно широко.

Представляет интерес классификация, предложенная Таг - гартом [12], по которой измельчающие машины разделяются на три Тгруппы в соответствии со значениями относитель­ной скорости движения мелющих тел: «малой», «средней» и «большой» (табл. 29). Таггарт считает, что этим скоростям движения соответствует «способ измельчения» и, следовательно, с относительными скоростями и «способом из­мельчения» связаны типы материалов, наиболее пригодные для измельчения в данных мельницах. Он разделяет материалы на следующие группы или типы:

А) твердые, абразивные, хрупкие;

Б) средней твердости, неабразивные, хрупкие;

В) мягкие и хрупкие или мягкие и неабразивные.

Для измельчения каждой группы материалов он рекомен­дует примерную конструкцию мельниц, приводит их технико - экономические показатели, указывает область применения. Од­нако и эта классификация не лишена недостатков. Прежде все­го в ней нет четкого обоснования выбора относительных скоро­стей движения мелющих тел и не указаны числовые значения этих скоростей. Нельзя также согласиться с распределением аг­регатов по классам.

Для обогатительной промышленности Л. Б. Левенсон [11] предложил классифицировать шаровые мельницы:

По внешней форме — цилиндрические (шаровые и трубные) и конические;

По способу работы: а) мельницы со свободным выхо­дом продукта через пустотелую цапфу; б) мельницы с выходом продукта через выходную решетку (периферийная разгрузка);

•в) мельницы с выходом продукта через наружное цилиндриче­ское сито;

По типу загрузки: а) с загрузкой из металлических шаров; б) из стержней; в) из кремневой гальки.

В цементной промышленности принята классификация мель­ниц по линейным размерам. В зависимости от отно­шения длины к диаметру мельницы делят на трубные и шаро­вые. Мельницы могут. работать как по открытому, так и по замкнутому циклу. Помол по открытому циклу характеризует­ся однократным прохождением материала через мельницу при измельчении до заданной конечной тонкости, а помол по замк­нутому циклу — многократным. В этом случае не требуется, чтобы за одно прохождение в мельнице заканчивалось измель­чение исходного материала до заданной конечной тонкости. Выделение частиц заданного. размера осуществляется сепара­торами.

Для тонкого измельчения твердых (материалов в цементной промышленности чаще всего. применяют мельницы, у которых отношение длины корпуса к его диаметру колеблется в преде­лах от 2 до 6. Такие мельницы называют трубными. Однока­мерные мельницы, у которых отношение длины к диаметру корпуса не превышает 2, принято называть шаровыми.

В цементной промышленности Советского Союза для тон­кого измельчения в основном применяются трубные мельницы. Для помола твердого топлива широко используются шаровые мельницы.

В отечественной цементной промышленности Советского Союза применяют трубные мельницы, изготовленные как на отечественных, так и на зарубежных машиностроительных за­водах. Широкое распространение получили мельницы размера­ми 2,2X13 и 2,6X43 м. На вновь строящихся заводах устанав­ливают мельницы размерами 3X14; 3,2X15; 3X8,5 и 3,2X8,5 м. работающие по открытому и замкнутому циклам. Корпус мельницы 2,2X13 м изготовлен из стальных листов толщиной 26 мм, корпус мельницы 2,6X13 м — из стальных листов тол­щиной 36—40 мм.

С торцовой стороны корпус обычно закрыт днищами, отли­тыми вместе с пустотелыми цапфами, которыми мельница опи­рается на цапфовые подшипники. Внутренняя полость корпу­са разделена междукамерными перегородками на 3—4 каме­ры, а с сортирующей бронефутеровкой — на две камеры. В конце барабана мельницы устанавливается разгрузочная или выходная. решетка.

Каждая камера имеет люковое отверстие прямоугольной или овальной формы.

Широкое применение получила трубная мельница 2,2X 13 м с центральным приводом и центральной разгрузкой материа­ла. Корпус мельницы сварен из стальных листов. Люковые от­
верстия, предназначенные для загрузки мелющих тел во внут­реннюю полость корпуса, имеют овальную форму, вследствие чего уменьшается концентрация напряжений в кромках метал­ла. Люки расположены по одной образующей корпуса, и крышки их шарнирно подвешены к телу корпуса.

С торцовых сторон корпус мельницы закрыт двумя сталь­ными днищами. Внутренняя боковая поверхность корпуса, а

Также внутренняя поверх­ность днищ защищена от износа стальными броне - плитами. Загрузочная часть мельницы показана на рис. 44.

Чугунная наклонно расположенная течка 1 для материала закрепле - — на на фундаментной пли­те при помощи четырех болтов. Во внутреннюю полость цапфы вставлена чугунная воронка 2, име­ющая форму усеченного конуса - Своим торцом во­ронка упирается в футе- ровочные плиты днища 3, - в силу чего материал не соприкасается с днищем и, следовательно, не исти­рает его. Между загру­зочной течкой и воронкой установлены шайбы 4 и 5, зажимающие уплотнитель 6.

По конструкции загрузочной части мельницы Уралмашза - вода отличаются от других. В этих мельницах между течкой 1 (рис. 45) и загрузочной цапфой установлено специальное гру­шевидное загрузочное устройство 2, жестко связанное с тор­цом цапфы и вращающееся вместе с ней. Загрузочное устрой­ство изготовляют из листовой стали. Внутри загрузочного устройства радиально расположены лопасти, которые подают материал в цапфу. В цапфу вставлена стальная втулка 3. Она неподвижно закреплена и"*имеет винтовые лопасти 4 для пе­ремещения материала в первую камеру. Стальная втулка пре­дохраняет цапфу от износа.

В зависимости от характера привода и разгрузочно­го устройства различают конструкции:

1) с центральным приводом и центральной разгрузкой ма­териала;

2) с периферийным приводом и центральной разгрузкой материала;

Рис. 45. Загрузочная часть мельницы с грушевидным загрузочным устройством

3) с центральным приводом и периферийной разгрузкой ма­териала.

В разгрузочной части мельницы с центральным 'приводом и центральной разгрузкой материала (рис. 46) разгрузочная решетка 1 соединена с торцовым днищем болтами 2, проходя­щими через днище 3.

В центральной части разгрузочной полости расположен разгрузочный конус 4. Между решеткой, днищем и конусом находятся стальные лопасти. Размолотый материал, прошед­ший через выходную решетку, попадает на лопасти, .которые подают его на конус и в разгрузочную іцапфу 5, а из нее

В разгрузочный патрубок 6, расположенный между корпусом мельницы и ее приводным 'валом. Через овальные отверстия в разгрузочном патрубке готовый материал проходит на конт­рольное сито 7.

При отсутствии центрального привода значительно упро­щается конструкция разгрузочного устройства мельниц (рис. 47). Разгрузочное 'приспособление этого типа располо­жено между решеткой 1 и днищем 2. Оно состоит из легких винтовых лопастей 3, которые поднимают продукт и ссыпают его на вторые винтовые лопасти 4. Эти винтовые лопасти по­дают материал во внутреннюю полость разгрузочной втулки 5, вставленной в цапфу.

Винтовые лопасти 4 проталкивают готовый продукт к вы­ходному концу разгрузочной цапфы в воронку 6, .прикреплен­ную болтами к наружному торцу цапфы. В воронке крепится контрольное сито 7, которое закрывается кожухом 8 для пред­отвращения распыления материала и подсосов наружного воздуха в аспирационную систему мельниц.

Разгрузочная часть мельницы с центральным приводом и периферийной разгрузкой (рис. 48) по своей конструкции от-

Личается от днищ мельниц с центральной разгрузкой. Между внутренней поверхностью днища 1 и разгрузочной решеткой 2 образуется свободное кольцевое пространство.

В стенках днища имеются овальные отверстия 3, через ко­торые из мельницы выходит готовый. продукт.

Разгрузочный конец мельницы вместе с ситом заключен в металлический кожух — аспирационную коробку. Зазор меж­ду неподвижным кожухом и вращающимися частями мельни­цы в местах сочленения во избежание пылевыделения в поме­щение цеха и подсоса наружного воздуха в аспирационную систему уплотняется. Верхняя часть аспирационной коробки соединяется с вытяжной трубой аспирационной системы мель­ницы.

В мельницах 2,6Х 13 м, предназначенных для помола клин­кера, в последней камере иногда устанавливают радиальные перегородки (рис. 49). При наличии таких перегородок сни­жается расход энергии на помол, одновременно уменьшается

И производительность мельницы. Поэто­му на многих заводах радиальные пере­городки из мельниц удаляют.

Трубная мельница 3,2X15 м с цент­ральным приводом также имеет сварной барабан. Днища — литые с полыми цап­фами, опирающимися на два подшипника скольжения. Редуктор трехступенчатый соединен валом с муфтой полой цапфы заднего днища. Барабан мельницы раз­делен на две камеры. Первая камера грубого измельчения загружается шара­ми разной величины. Вес шаровой за­грузки первой камеры 78 т. Вторая ка­мера тонкого помола загружается циль - пебсом весом 62 т.

В камере с шаровой загрузкой установлена конусная бро - нефутеровка, обеспечивающая желательную классификацию ме­лющих тел по длине камеры, в результате чего производитель­ность мельницы повышается. Мельницы размером 3,2х15/( работают по открытому и замкнутому циклам.

В настоящее время. разрабатываются конструкции помоль ного оборудования, которое должно 'быть внедрено на вновь строящихся и реконструируемых цементных заводах в составе технологических линий производительностью 75 и 127 т/ч по клинкеру. Для этих технологических линий создаются цемент­ные и сырьевые трубные мельницы размерами 4X13,5 м и 4,5X16 м. Производительность этих мельниц по сухому сырью составляет соответственно 130 и 250 т/ч, а по цементу при ра­боте их по замкнутому циклу 92 и 160 т/ч.