Принципы оптимизации и интенсификации процесса измельчения клинкера и добавок
Эффективность процесса измельчения по трем стадиям
| Показатели| | Значения показателей по стадиям измельчения | ||
| I | II | III | |
| Удельная поверхность, см2/г | < 1500...2000 | 2000...3000 | >2500 |
| Содержание фракции +80 мкм, % | < 30 | 30…10 | < 10 |
| Удельные энергозатраты, кВт×ч/т | < 10...15 | 15…40 | > 40 |
| Эффективность процесса, кВт×ч/см2 | < 0,005…0,61 | 0,01...0,012 | > 0,012 |
В основе технологической оптимизации и интенсификации процесса измельчения лежит принцип доминирующего влияния свойств измельчаемого материала на энергетические показатели процесса и дисперсные характеристики цемента. Оптимизация процесса должна основываться на "приспособлении" параметров и режимов процесса к особенностям кинетики и свойствам материала на каждой стадии измельчения. В связи с этим, факторы, определяющие результаты процесса и дисперсные характеристики цемента, целесообразно выделить в три комплекса:
1) физико-химический - включает факторы, связанные со свойствами материала и мельничного объема: крупность и измельчаемость клинкера, адгезионные свойства цемента (агрегирование), температурные, влажностные и адсорбционные свойства материала и мельничного объема;
2) энергетический - включает факторы, определяющие скоростной режим работы мелющей загрузки: энергию, частоту и вид мелющих взаимодействий, относительную скорость вращения барабана мельницы, средневзвешенный диаметр шара, степень заполнения мелющими телами, коэффициент сцепления между поверхностью бронефутеровки и мелющими телами;
3) гидравлический - объединяет конструктивные и режимные параметры, влияющие на скорость и характер движения потока материала и определяющие гидравлическое и аэродинамическое сопротивление мельницы: геометрические размеры (диаметр, длина, их соотношение), гранулометрический состав мелющих тел, эффективное ("живое") сечение диафрагм, число и размеры камер, коэффициент заполнения мелющими телами камер, интенсивность аспирации, подвижность (текучесть) измельчаемого материала (косвенно характеризуемая углом естественного откоса и насыпной плотностью).
Энергетический и гидродинамический комплексы рассматриваются применительно к оптимизации физико-химических и технологических факторов, связанных со свойствами материала. Параметры энергетического и аэродинамического режимов должны устанавливаться из условия обеспечения на каждой стадии оптимальной плотности энергии, представляющей собой отношение энергии мелющих воздействий к единице объема материала. Уровень плотности энергии определяется размерами шара и частицы, диаметром мельницы и скоростным режимом мелющей загрузки, а также скоростью и характером движения материала (гидродинамическим режимом), определяющими концентрацию материала в свободном объеме рабочего пространства. В соответствии с этим сформулированы принципы проектирования режимов: