Помол в замкнутом цикле

При помоле в замкнутом цикле крупная фракция материала проходит через мельницу несколько раз. Мелкая фракция после отделения в сепараторе становится готовым продуктом и боль­ше не возвращается в мельницу. Благодаря своевременному удалению мелкой фракции из мельницы готовый продукт имеет однородный гранулометрический состав.

При одновременном прохождении материала через длинные многокамерные мельницы возникает большое число зерен раз­личных размеров (широкий диапазон крупности), в том числе по­являются фракции, ухудшающие качество продукта.

Работа измельчения осуществляется только в мельнице. Се­паратор лишь отделяет мелкую фракцию, которая уже содер­жится в размолотом материале; этим он улучшает условия ра­боты измельчителя.

В состав помольной установки замкнутого цикла входят трубная мельница, элеваторы, сепараторы и вентилятор (рис. 12.1). Эти вспомогательные агрегаты требуют дополни­тельных затрат энергии, которые составляют от 10 до 20% энер­гозатрат мельницы. Поэтому нелегко доказать, что сепаратор­ные мельницы характеризуются более низкими удельными энер­гозатратами. При возрастании удельной поверхности материала эффективность применения мельниц замкнутого цикла стано­вится более очевидной.

Помол в замкнутом цикле

I

Рис. 12.1. Циклы помола: замкнутый (а) и открытый (б)

При помоле цемента’важно не только значение удельной по­верхности; цемент должен также иметь заданный грануломет­рический состав. Обычно высокой удельной поверхности соот­ветствует повышенное содержание мелких фракций. Однако са­ми по себе мелкие фракции не определяют гидравлическую активность цемента. При помоле в замкнутом цикле измельчение в основном затрагивает крупные зерна материала, поэтому в противоположность помолу в открытом цикле здесь предотвра­щается образование избытка мелкой фракции. Мельницы замк­нутого цикла производят материал от «среднего» до «узкого» гранулометрического состава. Это свидетельствует о превосход­стве сепараторных мельниц перед многокамерными.

По Бёрнеру [138], мельницы, работающие в замкнутом цик­ле, производят цемент большей гидравлической активности; это означает, что при одинаковой прочности цемент, полученный в многокамерных мельницах, должен иметь удельную поверхность по Блейну выше на 350 см2/г.

По данным Кайля [139], средняя удельная поверхность по Блейну при помоле цемента различных марок в открытом цикле

Должна составлять, см2/г: для цемен­та марки 275—3100, марки 375—3500, марки 475—5200.

С учетом указанной разности удель­ная поверхность, по Блейну, цемента разных марок при помоле в замкнутом цикле следующая, см2/г: для цемента марки 275 она равна 3100—350 = 2750, марки 375 — 3500—350=3150, марки 475 — 5200—350=4850.

Производительность мельниц при помоле цемента с различной удельной поверхностью может быть определена на основании кривых производитель­ности по Якобу [106], устанавливаю­щих связь между удельной поверхно­стью и удельной производительностью мельницы (рис. 12.2).

По действующим в ФРГ нормам DIN 1164 прежние марки цемента 275, 375 и 475 преобразованы в марки 350, 450 и 550, означающие прочность це­мента при сжатии после 28 дней твер­дения. В отношении тонкости помола цемента можно отметить, что по DIN 1164 для цементов всех марок норми­руется величина удельной поверхности, по Блейну, не менее 2200, а в особых

Случаях — 2000. Верхний предел удельной поверхности не уста­новлен.

В нормах ASTM (США) для портландцемента типов I, II, IV и V предусмотрена удельная поверхность, по Блейну, не ме­нее 2800, а для быстротвердеющего (высокопрочного) цемента типа III норматив по удельной поверхности не установлен.

Помол в замкнутом цикле

Рис. 12.2. Зависимость меж­ду удельной производи­тельностью мельницы (ин­дексом работы по Бонду В) и удельной поверхно­стью по Блейну S; PZ — портландцемент; EPZ — же­лезистый портландцемент: HOZ — шлакопортландце­мент; TrZ — трассовый це­мент

Пример 12.1. Для цементной мельницы производительностью L — = 24 т/ч цемента марки 275 с удельной поверхностью, по Блейну, 3100 см2/г определить: а) производительность L{ для цемента марки 375 с удельной ловерхностью, по Блейиу, 3500 см2/г; б) производительность 12 Для цемента марки 475 с удельной поверхностью, по Блейну, 5200 см2/г.

Решение: согласно рис. 12.2, удельной поверхности 3100 соответствует удельная производительность f= 0,8, удельной поверхности 3500—/i=0,65 и удельной поверхности 5200—f2= 0,35.

Прн переходе от цемента марки 275 к цементу марки 375 получаем сниже­ние производительности на

(24^19,5) 100 = 18)7%)

24

А при переходе от цемента марки 275 к цементу марки 475 производитель­ность падает на

(24— 10,5) 100

= 56,2%.

24

Теперь можно определить производительность при помоле цемента в замкнутом цикле с учетом уменьшенных значений удельной поверхности и кривых удельной производительности по рис. 12.2.

Для цемента марки 275 при удельной поверхности 2750 см2/г получаем

0,98

— 24 = 29,4 т/ч;

Для цемента марки 375 при удельной поверхности 3150 см2/г

0,82

— 24 = 24,бт/ч; U, о

Для цемента марки 475 при удельной поверхности 4850 см2/г

0,39

-т~— 24 = 11,7 т/ч. 0,8

Повышение производительности по сравнению с помолом в открытом цикле составляет, %:

29,4 — 24

Для цемента марки 275 ————— :—— 100 = 22,5;

24

26,4—19,5

Для цемента марки 375 ————— ———— 100 = 26,1;

19,5

11,7—10,5 „„ ,

Для цемента марки 475 ————— ———— 100 = 11,4.

10,5

Примерно так же снижаются значения удельных энергозатрат на помол.

Этим примером Якоб обосновывает преимущество мельницы замкнутого цикла по сравнению с мельницей с однократным прохождением материала, особенно при помоле высокомарочно­го цемента. По мнению Бельвинкеля [140], кроме того, нужно учитывать следующее.

1. Крупные помольные агрегаты обеспечивают удельные энергозатраты на 10—15% ниже по сравнению с небольшими мельницами.

2. Для получения высокой производительности рекомендует­ся применять помол в замкнутом цикле с сепараторами.

3. Для помола цемента переменной дисперсности следует применять замкнутый цикл, так как это более гибкая схема. Многокамерные мельницы, работающие в открытом цикле, труд­но приспособить к изменяющимся требованиям. Крупные много­камерные мельницы, предназначенные для помола стандартного цемента, непригодны для более тонкого помола. Изменение дис­персности продукта многокамерных мельниц требует изменения состава мелющих тел.

4. Замкнутый цикл более пригоден для совместного помола материалов различной размалываемости.

Кроме того, можно отметить, что при увеличении кратности циркуляции материала при помоле цемента снижается доля осо­бо мелких и слишком крупных частиц; при помоле в замкнутом цикле снижается износ; рост кратности циркуляции повышает конечную прочность цемента, а ее снижение приводит к повыше­нию начальной прочности цемента1.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *