Способ сухого тонкого измельчения твердых материалов и помольная установка для сухого тонкого измельчения твердых материалов

ОП ИСАНИВИЗЬБРЕТИНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл. В 02 С 19/00 . В 02 С 21 ЮО с присоединением заявки М Гвсудвустаеай квантат СИР ле делам ваавретавлй и втауатийДата опубликования описания 17,03.83 Е, В. Николаев, А. Н.Ляховой, Н.А. Судьбина, Ви Н. Н. Новиков 2) Авторы изобретен осударственный, всесоюзн институт цементной но-исспедовашленности1) Заявител(64) СПОСОБ СУХОГО ТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ТВ МАТЕРИАЛОВ И ПОМОЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СУТОНКОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ. ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛ 1 Х 1Изобретение относится к технологии и технике тонкого сухого измельчения твердых материалов, точвэе к взмельчению в вентнлируемых мельницах, в том числе с одновременной сушкой, и может найти применение в энергетической, химич и химико-металлургической отрасляй мышленности, а также в индустрии с материалов.Известен способ сухого тонкого из мельчевия твердых материалов в барабанной вентилируемой мельнице, включающий совместный ввод во входной патрубок мельницы измельчаемого материала и вентилнрующего агента, измельчание и вы. нос из мельнипы потоком вентилирующего агента измельченного матернала, одностадийную классификацию с выделением из газоматериального потока грубой фракции (крупки), возврат последней в меа ницу йа доизмельченне, осаждение гото вого продукта и возврат части овеспылен ного газа на вентилятппо мельницы1. Недостатком известного способа является высокий расход энергии на из мельчение в связи с высокой кратностью циркуляции материала в барабанной вентилнруемой мельнице, обусловленной инз кой эффективностью разделения Материала вследствие одностадийной организации процесса классификации; При этом подле жащнй, разделению материал находится в зове действия классифнцнрующих сил в течение малого отрезка времени, а выделение только. крупного класса из материала, содержащего частицы широкого диапазона днсперсности за одну стадию в большинстве случаев невозмож" но таз-за агрегации частиц. В связи с этим в выделяемой при классаакации крупке содержится болыпое количество мелочи, что снижает содеркание крупного класса в мельнице и, сладовательйо, еф фэктивность измельчения в целом. Кроме тогр, высокая кратность циркуляции материала через мельницу приводит к иовыптэннаау расходу энергии на транспорттв3 Х. ООМй 4 4ольную установку. Иа повторное разделение способствует известного способа увеличению времени пребывания материаоздания оптимально ла в зоне сепарации, а также снижает ции, так как часто степень агрегации продукта, поступающего ного режима измель. у в сепаратор, вследствие загрубления его бьем вентилирующего грансостава, что позволяет повысить четует условиям опти кость классификации, снизив тем самым классификации в се- количество мелочи в возврате. Уменьшение содержания готового продукта в воэпо технической сущ врате прн снижении его количества обеоу способу цзмельче- печивает повышение эффективности изгия сухого тонкого мельчения и сокращение транспортных материалов в вен- . затрат на репикл.с последующей двухр Кроме того, при реализации способа цией газоматериаль И появляется возможность поддерживать его из мельницы, с оптимальный режим классификаии(приух фракций крупки оптимизированном режиме измельчения) у крупки первой путем изменения количества подаваемой . Вследствие реапи- на повторную сепарацию крупки второй классификации из стадии классификации, Таким образом,мож", являющегося тавр но Регулировать грансостав подаваемогоиэ мельницы газо на классификацию материала, добиваясь , четкость класы- наиболее благоприятного (для процесса чем в способе 1, разделения) соотношения в нем крупных, й на домол продукт И и мелких частиц.количество мелких Известна помольная установка для вует более эффек- сухого тонкого измельчения твердых маоцесса измельче териалов, содеркашая вентилируемую баРабанную мельницу с разгрузочным газо- выделяемой на вто- Зо ходом, проходной сепаратор с тангенциции, содержится альным вводом гаэоматериального потока, елочи, что отрица- магистраль для возврата крупки от седату мельницы и спо- ратора в мельницу, мельничный вентиляу Расходу энергии тор, рециркуляпионный газоход, пылеосае матеркапа. Кроме катеты к транспортные каммуавкапнн 1.стного способа яв- Недостатком известной помольной уоптимизации режи- тановки является низкая эффективностьсвязи с тем, что работы вследствие повышенного содержаехнологии невоэмож, ния мелочи в крупке, возвращаемой нацию газоматериаль- домол.щего на классифи- Известна также помольная установка,содержащая вентилируемую мельницу сповышение эффек- . разгрузочным газоходом, проходной сеза счет улучшения паратор с внешним и внутренним хонуса 4 мин оборудованными течками дпя выводадостигается тем, крупки, магистраль для возврата крупкисухого тонкого из- в мельницу. Благодаря применению в давтериалов в венть- ной установке сепаратора с двумя зона последующей двух- ми классификации эффективность разделеей газоматериаль- ния в нем выше, чем в сепараторе устаго из мельницы, с ковки 1, что положительно сказывается ух фракций круши на эффективность установки в целом 2. гонение его через помДругим недостаткомявляется трудность сго режима классификапри подборе рациональчения оптимальный оагента не соответствмального протекания.параторе.Наиболее близкойности к предлагаемомния является технолоизмельчения твердыхтилируемой мельницестадий ной классификаного потока, выходящвыделением из него дви возвратом в мельницстадии классификациизации двухстадийноймельченного материападой фазой выходящегоматериального потокафикации здесь выше,поэтому возвращаемысодержит пониженноефракций, что способсттивному протеканию прния 2,Однако в крупке,рой стадии классификабольшое количество мтельно влияет на Рабособствует повышенномна ретранспортированитого, недостатком.извеляется трудность ома классификации впри Реализации этой тно изменить концентраного потока, поступаюкацию.Цель изобретениятивности измельчения. условий классификацииПоставленная цельчто согласно способумельчения твердых малируемой мельнице сстадийной классификациного потока, выходящевыделением из него дви возвратом в мельницу крупки первойстадии классификации, в газоматериальный поток, выходящий из мельницы, вводят часть крупки второй стадии класси- фффика пиитНаправление части щти всего количества крушси второй стадии классификации Однако хрупка, оседаемая во внутреннем корцусе, имеет выс 1 жое в сравне нии с крупкой, оседаемой во внешнем конусе) содержание мелочи и направляется в полном объеме на домол вмельницу, что снижает эффективность работы1003894 5последней, Другим недостатком работы установки, который свойственен и другим агрегатам с вентилируемыми мельницами, является неравномерное распределение цо крупности продукта, выносимого газома 5 териальным потоком в сепаратор. Так, в разгрузочном гаэоходе мельницы вследствие наличия в проходящем через него газоматериальном потоке широкого спектра размеров частиц (от долей мкм до 5-3.0 мм) имеет место концентрация круп. ных частиц по периферии потока, а мелких в середине его. В. результате во входящем в сепаратор потоке создаются благоприятные условия для аутогезионного взаимо 15 действия мелких частиц, что приводит к попаданию в крупку агрегатов, состоящих иэ готовых частиц, а также снижает эф. фективность работы помольной установки.Бель изобретения - повышение произ- О водительности помольной установки.Для достижения поставленной цели в известной помольной установке для сухого тонкого измельчения твердых материалов; содержащей вентилируемую мельни-. цу с разгрузочным газоходом, проходной сепаратор с внешним и внутренним конусами, оборудованными течками для вывода крупки, магистраль для возврата крупки в мельницу, на течке внутреннего ко- ЗЕ нуса сепаратора смонтирован делитель, один из выгрузочных патрубков которого размещен коаксиально внутри разгрузочного газохода мельницы и снабжен распределительным клапаном. 35Кроме того, в разгрузочном гаэоходе мельницы выше выгрузочного патрубка течки внутреннего конуса смонтированы крестовина и отжимающее сопло.Такая конструкция транспортно-сепа р рирующего узла вентилируемой мельницы .позволяет подвергнуть часть или все.количество крупки второй стадии класа фикации многократной сепарации, а также оптимизировать крупность поступающего на сепарацию материала при увеличении степени гомогенности подлежащего сепарации гезоматериального потока. Вследствие этого увеличивается производитель ность мельницы при сокращении транспорт ных затрат. На фиг. 1 представлена схема помольной установки с вентилируемой мельницей для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - конечный участок разгрузочного газохода мельницы вместе с сепаратором и узлом распределения потоков крупки е бВ установку входят вентилируемая мельница 1 с приводом 2, входным 3 и выходным 4 патрубками, бункер 5 подлежащего измельчению материала, пита- гель дозатор 6, разгрузочный газоход 7, проходной сепаратор 8 с внутренним 9 и внешним 10 конусами, циклонный пылеосадитель 11, мельничный вентилятор 12, система регулировочных. шиберов 13, электрофнльтр 14 и концевой вентилятор 15.Внутренний конус 9 сепаратора 8 снаб жен течкой 16, заканчивающейся выгрузочным патрубком 17, расположенным и конечной части газохода 7 соосно последнему. Разгрузочный патрубок 17 снабжен распределительным клапаном 18; закрепленным на газоходе 7, например, с помощью тяг 19 регулируемой длины,В средней части течки 16 смонтирован делитель 20 с регулирующим орга ном 21, снабженным приводом (не показан). В гаэоходе 7 выше разгрузонного цатрубка 17 расположены последовательно крестовина 22 и отжимающее сопло 23,Внешний конус 10 сепаратора 8 снаб жен течкой 24 для отвода грубой крупки: В верхней части сепараторе 8 расположен выходной патрубок 25. Между внутренним конусом 9 и выходным патрубком 25 смонтированы регулировочные жалюзи 26 с приводом (не показан).Входной патрубок 3 мельницы 1 свя зан с меЛьничным вентилятором 12 с помощью рециркуляционного газохода 27, а с сепаратором 8 - транспортными ком муникациями крупки 28 и 29. Для удаления готового продукта из циклонного пылеосадителя 11 и электрофильтра 14 установка оборудована транспортной магистралью 30. К входному патрубку 3 примыкает газоход 31 для подачи свежего вентилируемого агента 32, в качестве которого (в случае измельчения влажного материала) могут исполыоваться горячие газы из топки или отхо дяшие газы других установок (не показаны). Для предотвращения подсосов внеш- него воздуха и проскока обратного потока все выгрузочные патрубки аппаратов установки оборудованы затворами 33.Предлагаемый способ реализуется в уста ковке следующим образом.Измельчаемый материал иэ бункера 5 попадает в дозатор-питатель 6 и через входной патрубок 3 перемещается в зону помола мельницы 1, Одновременно с04 8осадителе 11 и электрофильтре 14 и 26, которым в зависимости от требуемой .тонкости готового материала задается определенное положение, Угол наклона жалюзи 26 к радиусу определяет степень закрутки потока, благодаря которой и осуществляется контрольная классификация (вследствие воздейсгвия на частипы центробежных сил).Однако наряду с крупными частицами во второй зоне классификации оседают и мелкие готовые по крупности частицы, количество которых зависит от концентрации и состава твердой фазы в поступаю" щем сюда газоматериальном потоке. Возврат в зону помола мелких частиц, находящихся в крупке, отрицательно сказывается на работе мельницы. Снижение коли чества мелочи, поступающей в мельницу, осуществляется путем оптимизации усло вий классификации, а именно увеличением времени пребывания мелких, склонных к агрегации, частиц в зоне сепарации и эа грублением продукта, поступающего на се парацию. Это достигается возвратом чао ти или всего количества крупки второй стадии классификации, оседающей в конусе 9, через течку и делительное приспособление 20 в газоход 7 для вторичной сепарации. В случае повышенного коли чества мелкой крупки часть ее, задавав мая положением регулирующего органа 21, выводится иэ сепарагора 8 и транс портируется по магистрали 29 на домол в мельницу 1.Готовый продукт выделяется иэ газо- материального потока в циклонном пылеВыводится из установки с помощью тран спортной магистрали 30, а часть обеспыленного газа снова возвращается через газоход 27 в мельницу 1 в качестввв вентилирующего агента, Концевой вентилятор 15 поддерживает в эпектрофильтФре 14 небольшое разрежение для предотвращения выброса пыли через неплотности,Рациональное соотношение между потоками крупки второй стадии классификации, направляемыми на возврат в мельни цу 1 и в газоход 7, определяется многими факторами, к которым относятся, например, концентрация твердой фазы в вы ходящем иэ мельницы газоматериальном потоке, крупность этой фазы, скорость потока на входе в сепаратор и в сецараторв и т.д, Величина этого соотношения определяется опытныМ путем за счет изменения положения регулирующего орга 7 10 Юйматериалом в мельницу 1 из гаэохода31 поступает сушильно-вентьтирующийагент 32, а также рециркупируемый газиз газохода 27 и возврат (крупка) потранспортным коммуникациям 28 и 29 Зсоответственно иэ внешнего 10 и внутреннего 9 конусов проходного сепаратора 8,Газоматериальный поток, выходящийиэ мельницы и содержащий 30-70% готового продукта, выносится эа счет разрежения, создаваемого вентилятором 12,через выходной мельничный патрубок 4в разгрузочный гаэоход 7 и далее, пройдя крестовину 22 и отжимающее соппо23, постуаает в первую зону классифика-,ции сепаратора 8.Обтекая клапан 18, гаэоматериальныйпоток подхватывает материал, поступающий через разгрузочный патрубок 17, ОЗазор между клапаном 18 и срезом патрубка 17 регулируется, например, путемнастройки длины тяг 19 таким образом,что в сойечной части течки 16 всегданаходится некоторое количество матерю- фла, это предотвращает попадание газоматериального потока в течку 16 и способствует равномерному расходу подаваемого материала.При прохождении потока через кресто вину 22 и отжимающее сопло 23 происходит выравнивание концентрации. материа,ла и частиц раэличноК крупности в поперечном сечении газоматериального потока, в результате чего последний подходит к первой зоне сепарации достаточно однородным.Попадая в зазор между конусамч 10,.и 9, сечение которого увеличивается походу газоматериального потока, последний теряет скорость и из него выпадаютнаиболее крупные частицы образуя наиболее грубодисперсную крупку первой стадии классификации, которая через течку24 и магистраль 28 идет на возврат вмельницу.После отделения наиболее крупных частиц гаэоматериальный поток, минуя зазор между конусами 9 и 10, меняет направление ипроходя жалюзи 26, попадает внутрь конуса 9. Снова меняет мпраиение и удаляется из сепаратора 8через выходной патрубок 28. При двукратном изменении направления движенич(вторая стадия классификации) из потокавыпадают крупныв частицы и стекают повнутреннему конусу 9 в течку 16.Контроль за тонкостью готового продукта осуществляется с помощью жалюзи9. 1 дОЙЙ на 21 в достижении максимальной крупности суммарного потока рутщи, возвращаемой на домол в мельницу 1.Как показали лабораториые експери менты и соответствующие расчеты, при менение помольной устайовки с реалвзацией разработанного способа позволяет. при измельчении сырьевой смеси цементного провзводства снизить содержание кондиционного по крупности материала в возвращаемой крупке на 12-16% и крат- се ностыаркуляции с 4,5 до,3,0 при уве личении КПД классификации с 40 до 60%. м формула из обре те ния1. Способ сухого тонкого измельчения твердых материалов в вентилируемой мельнице с последующей двухстадийной классификацией газоматериальиого потока, выходящего из мельницы, с 20 выделением иэ него двух фракций крупки и вбзвратом в мельницу крупки первой стадй классиФикации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности измельчения за счет улуч- фф щения услОВий классификаяии в газомь териальный поток, выводящий измельни цы, вводяг часть крупки вгорой отадии классифика цике Й 4 102. Памольная установка для сухого тонкого измельчения твердых материалов, содержащая вентилируемую мельницу с разгрузочным газоходом, проходной сепаратор с внешним и внутренним конусами, оборудованными течками для вывода крупки, магистраль для везврата крумм ки в мельницу, о г, л и ч а ю щ а я с я теи, что, с целмо повышения проюводительности, на течке внутреннего конусапаратора смонтирован делитель, один иэ из выгрузочных патрубков которого разещен коаксиально внутри разгрузочного газоода мельницы и снабжен распределительным клапаном.3, Установка по и. 2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в разгрузочном газоходе мельниша выше жгрузочного патрубка течки внутреннего конуса смонти рованы крестовина и отжимающее сопло.Источники информация. принятые во внимание при экспертизе1. Смышляев Г.К.,Воздушная класси фикация в технологии переработки полезных ископаемых. М., "Недра, 1969, с. 76 77, рис. 43.2. Лебедев А.Н. Подготовка и размолЭ топлива на электростанциях. М., Энергия, 1969, с. 237 (прототип).1003894 Составитель Н. БиТехред Т,Маточка Корректор.С. Шекм Редактор Т. Митрович аказ 1982/6 ВНИИПИ Госуда по делам 113035, Москвираж 620 Подписи венного комитета СССРизобретений и открытий Ж, Раушская иаб., д. 4 У о илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектна