Класифікація млинів

Вступ

 

Для помелу цементу, вапна і гіпсу, а також скла, вогнетривких і інших  виробів застосовують важкі млини. Конструкція їх і принцип дії  залежать від призначення і фізико-механічних властивостей матеріалу, що розмелюється. Трубні млини використовують для помелу як однорідних матеріалів, так і матеріалів з різними коректуючими добавками.

Тонкість помелу характеризується питомою поверхнею готового продукту (в см²/г). Тонкість помелу клінкеру 2800—4500, сировинних матеріалів 2800—3000 см²/г.

 

1. Класифікація млинів

Трубні млини класифікують:

· за принципом роботи — періодичної  і безперервної дій;

· по характеру роботи — млини, що працюють по відкритому і замкнутому циклу; сюди відносяться кульові  млини безперервної дії як мокрого, так і сухого помелу;

· за способом помелу - сухого і мокрого  помелу;

· за формою робочого корпусу —  барабанні циліндрові, конічні і  трубні циліндрові;

· тіл, що формою мелють, — кульові, стрижневі, самоподрібнення (без тіл, що мелють);

· за способом розвантаження —  з механічним і пневматичним розвантаженням;

· по конструкції завантажувального  і розвантажувального пристрою —  з центральним завантаженням  і розвантаженням через порожнисті цапфи, з розвантаженням через грати (з діафрагмою) торця, з периферійним розвантаженням через грати, із завантаженням і розвантаженням через люк в барабані (млини періодичної дії).

В промисловості будівельних матеріалів застосовують в більшості випадків млини безперервної дії, що працюють по відкритому або замкнутому циклу, сухим або мокрим способом.

При обертанні млина тіла, які притискуються відцентровою силою до стінок барабана, що мелють, підіймаються на деяку висоту. Під дією сили тяжіння, що долає вертикальну складову сили інерції, тіла, що мелють, падають на шар матеріалу, дроблять його і частково розмелюють. Цільпібси продовжують подрібнювати мілкороздріблений матеріал стиранням.

В млинах відкритого циклу матеріал проходить через робочий простір  млина тільки один раз, не класифікується і крупні частинки не повертаються в млин на домол. В млинах замкнутого циклу матеріал після помелу в млині прямує в класифікаційні (сепаруючі) пристрої, де розділяється на готовий продукт (подрібнений до необхідної тонкості) і більш грубий (крупу), який повертається в млин на домол.

Робота млина по замкнутому циклу  більш раціональна, оскільки готовий  продукт своєчасно видаляється з робочого простору млина, буферна подушка не створюється, помел решти маси не утруднюється і матеріал не перерозмелюєтся. Млини, що працюють по замкнутому циклу, більш продуктивні і економічні.

 

2. Особливості трубних  млинів

Трубні млини порівняно прості по конструкції, зручні в експлуатації, забезпечують високий ступінь подрібнення, піддаються автоматизації. Проте вони мають істотні недоліки: малі швидкості дії тіл, що мелють, на матеріал, в роботі подрібнення бере участь тільки частина тіл, що мелють; робочий простір барабана використовується всього на 35—45%; висока питома витрата електроенергії (35— 40 кВт год./т цементу); значний знос тіл, що мелють, і футеровки (1—1,2 кг/т цементні клінкери); велика металоємність, високий шум при роботі. При цьому питома продуктивність складає близько 0,1 т/год на 1 т маси млина, к. к. д. 0,005—0,01.

Млини завантажують тілами на 28—35%, що мелють, їх об'єму. Масу і асортимент тіл, що мелють, підбирають шляхом випробувань млина, при яких перевіряють її продуктивність і тонкість помелу в окремих камерах. Знос тіл, що мелють, відшкодовують періодичним довантаженням їх через певні проміжки часу (не рідше ніж через 100 год. роботи). Через тривалий термін роботи (не рідше ніж через 1800 — 2000 год.) тіла, що мелють, повністю замінюють. Здібність матеріалів до подрібнення оцінюється коефіцієнтом розмоловластивостей, що є відношенням питомої витрати енергії при подрібненні еталонного матеріалу до питомої витрати енергії на подрібнення що зіставляється з ним матеріалу при однаковому ступені їх подрібнення. Звичайно еталоном служить цементний клінкер середньої розмелюємо остюки, коефіцієнт розмоловластивості якого приймається за одиницю. Коефіцієнт розмоловластивості для вапняку 1,2—1,8; для доменного шлаку (гранул) 0,8—1,1; для сухої глини 1,5—2.

Знаючи продуктивність млина при  подрібненні одного матеріалу і  коефіцієнт розмолвластивості, можна визначити продуктивність цього млина при помелі іншого матеріалу.

 

3. Технологічна схема

Розрізняють дві технологічні схеми  помелу: по відкритому і замкнутому циклах. помел по відкритому циклу передбачає одноразове проходження всього матеріалу через млин 1. Подрібнений до необхідної тонкості матеріал виходить з неї в якості готового продукту. Помел по замкнутому циклу полягає в багаторазовому проходженні матеріалу через млин, з'єднаний з апаратом для класифікації матеріалу на тонкі і великі фракції. Якщо залишилися великі фракції, то вони знову спрямовуються в млин на домол, а дрібні фракції на подальшу переробку. При замкнутому циклі матеріал з млина 1, через елеватор 2, йде в сепаратор 3 (при сухому помелі), в якому сортується на готовий продукт і крупку. Крупка повертається в млин для подальшого подрібнення. При мокрому помелі для виділення крупки використовують гуркіт або гідроциклони 4. Помел по замкнутому циклу сприяє підвищенню продуктивності на 15-20%, виключає зайве подрібнення матеріалу.

Недоліки замкнутого циклу: високі капітальні витрати на спорудження  сепараційного обладнання, складність експлуатації та обслуговування млинів. Помел по відкритому циклу енергетично менш вигідний, дає нерівномірно подрібнений продукт. Однак цей спосіб більш простий і забезпечує млинами велику продуктивність. Тому, незважаючи на зазначені недоліки, він більш поширений в цементній промисловості. Для помелу сировинних матеріалів, клінкеру, твердого палива і різних добавок застосовують млини різних конструкцій: трубні, кульові, стрижневі та ін.. В даний час в цементному виробництві для тонкого подрібнення сировинних матеріалів по мокрому способу застосовують в основному трубні млини, що працюють по відкритому і замкнутому циклах. Трубний млин представляє собою сталевий барабан, заповнений тілами, що мелють - сталевими кулями або циліндрик. Відношення довжини барабана до його діаметра від 2 до 6. По конструкції основних вузлів від трубних млинів практично не відрізняються кульові млини, що мають відношення довжини до діаметра менше 2. Для мокрого помелу використовують також стрижневі млини, які відрізняються від кульових і трубних тільки молольними тілами, що мають форму стрижнів. Подрібнення матеріалу в млинах відбувається в результаті ударного і стирається дією мелючих тіл при обертанні барабана. Частота обертання приймається в залежності від діаметра млина. Залежно від типу приводу і розвантажувального пристрою розрізняють трубні млини з периферійним приводним механізмом і центральним розвантаженням, з центральним приводним механізмом і периферійним розвантаженням, з центральним приводним механізмом і центральним розвантаженням. Трубний млин з центральним приводом і центральним розвантаженням в даний час найпродуктивніша помольна установка, застосовувана на більшості нових цементних заводів.

 

4. Розрахунки

Частота обертання барабана:   Зовнішній діаметр барабана:   Довжина камери:   Діаметр цапфи:   Об`єм камери:   Маса мольних тіл:   Продуктивність млина:   Потужність двигуна:

 

5. Кінематична схема

;

Розрахована потужність N трубного млина становить 131.2 кВт. Оскільки, потужність двигуна не повинна бути меншою за потужність дробарки, то з діапазону стандартних потужностей двигунів можна вибрати тип АИР280М4 з потужністю 132 кВт та синхронною частотою 1500 об/хв.;

Передаточне число становить:

 

 

Де  – передаточне число ремінної передачі, а – передаточне число редуктора.

Кінематична схема зображена на рис.2

Двигун АИР280М4

Механізм (трубний млин)

Ремінна передача і₁

Редуктор і₂

 

 

Рисунок 2. Кінематична схема

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.