Глава 3. Измельчение сыпучих материалов (стр. 5 )

Измельчаемые компоненты (клинкер, гипс и известняк) дозируются и подаются питателем на вход мельницы, куда также поступает возврат из классификатора. В мельницу подается воздух, однако его расход не предполагает интенсификации транспорта частиц; воздух подается в основном для аспирации. Измельченный материал подается элеватором в воздушно-замкнутый классификатор с вращающимся ротором, где из него выделяется товарная фракция с требуемой стандартом удельной поверхностью 380 м2/кг, а более крупная фракция направляется на домол. В процессе экспериментов замерялись:

·  производительность по сырью;

·  производительность по готовому материалу;

·  производительность по возврату;

·  расход воздуха через классификатор;

·  скорость вращения ротора классификатора;

·  фракционный состав сырья;

·  фракционный состав мельничного продукта;

·  фракционный состав возврата;

·  фракционный состав и удельная поверхность готового продукта.

Фракционный состав всех продуктов, кроме сырья, анализировался на лазерном анализаторе Horiba Laser Scattering Particle Size Analyzer LA-910. Кроме перечисленных, выполнялись многие другие замеры, не имеющие отношения к настоящей работе.

Модель мельницы идентифицировалась по параметрам селективной функции отдельно для каждой камеры помола по согласованию расчетных и опытных фракционных составов материала за мельницей.

Наличие фракционных составов и расходов материала на входе в классификатор и на выходах из него позволило независимо определять опытную кривую разделения классификатора. Подгоночным параметром модели являлся параметр a в выражении для селективной функции. Пример результатов моделирования показан на рис. 3.13.

 

Рис. 3.13. Расчетные и экспериментальные фракционные составы мельничного (1), крупного (2) и мелкого (3) продуктов и кривая разделения классификатора

 

Кривая разделения (помечена кружками на рис. 3.13) при очень высокой эффективности в окрестности граничного размера и крупных фракций не пропускает в тонкий продукт около 80 % самых мелких фракций и в этой области мало зависит от размеров частиц. Несмотря на некоторое расхождение расчетных и опытных кривых фракционных составов (особенно для возврата), модель удовлетворительно описывает весьма большое число функциональных и интегральных характеристик процесса, в том числе удельную поверхность производимого цемента.

С помощью модели была предпринята попытка выяснить, на сколько может быть повышена эффективность помольной установки (удельная поверхность при заданной производительности или производительность при заданной удельной поверхности) при повышении эффективности классификации. Для выяснения резервов на этом направлении в модель был включен идеальный классификатор по размеру 33 мкм. Те же расчетные результаты, что и на рис. 3.13, но для идеального классификатора показаны на рис. 3.14.

 

Естественно, что контролируемый проход через сито 45 мкм стал равным 100 %, а удельная поверхность готового продукта возросла с 367,5 м2/кг при реальном классификаторе до 376,5 м2/кг при идеальном.

Далее модель была использована с целью оценки влияния производительности подачи сырья на удельную поверхность готового цемента, определяющего его марку. При изменении производительности подачи меняется время пребывания материала в мельнице (уменьшается) и мельничный продукт становится грубее, что вызывает увеличение циркулирующей нагрузки (возврата) и дальнейшее уменьшение времени пребывания.

Расчетные и экспериментальные данные для номинального режима и расчетные данные при других (возросших) производительностях подачи показаны на рис. 3.15.

 

Рис. 3.15. Изменение фракционных составов и других характеристик цикла при разных производительностях подачи

 

Данные по производительностям подачи приведены в таблице в поле графика. С ростом производительности подачи резко возрастает массопоток возврата, а удельная поверхность готового цемента монотонно уменьшается (необходимо отметить, что приведены расчетные значения удельной поверхности, которые, следуя данным рис. 3.13, несколько занижены по сравнению с экспериментальными, и в требуемую стандартом величину 380 м2/кг фактически входит производительность 84,1 т/ч).

Таким образом, опробование модели на реальных промышленных условиях, хотя и не проверено экспериментально на всевозможных режимах, но показало удовлетворительное совпадение с экспериментальными данными, которые имелись, а в остальных случаях ее прогнозы, по крайней мере, не входили в противоречие с опытом эксплуатации.