загрузочное устройство барабанной мельницы для известковых вяжущих

Формула изобретения

Загрузочное устройство барабанной мельницы для известковых вяжущих, включающее направляющий желоб и патрубок для подачи непрерывнодозируемых извести и влажного кремнеземистого компонента или без него, помещенный с кольцевым зазором на опорных элементах внутри цапфы мельницы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности загрузки материалов и повышения эффективности помола, внутри патрубка смонтирован приводной шнек с полым валом, через полость которого пропущена неподвижная труба, входной конец которой соединен с водоподающей трубой, оснащенной регулятором подачи и диспергатором-паропреобразователем, и трубопроводом сжатого воздуха, а выходное сопло трубы доходит до середины конической части бронефутеровки барабана и направлено в сторону начала линии в цилиндрической части барабана, параллельной оси барабана и проходящей слева от оси на расстоянии от нее в половину радиуса барабана при вращении барабана по часовой стрелке и справа от оси при вращении барабана против часовой стрелки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для помола сырья в промышленности строительных материалов и может быть использовано при производстве изделий из силикатных бетонов.

Известно загрузочное устройство барабанной мельницы (1), включающее направляющий желоб, жестко закрепленный в цапфе мельницы патрубок с ребрами и консоль, закрепленная в желобе, с наклоненными дисками на ней для скольжения по ним падающего с ребер материала и продвижения при этом в мельницу.

Недостатками известкового устройства являются ненадежность работы при подаче в мельницу влажного материала в связи с зависанием материала в желобе, которое усугубляется при быстром реагировании с влагой загружаемого материала с образованием камневидного продукта, низкая производительность мельницы в связи с необходимостью обеспечения свободного пространства для пересыпания материала, невозможность одновременно с сыпучим материалом, например известью, подать воду и учесть точно ее расход в связи с наличием испарения ее и искажением результата, что лишает возможности управлять технологическим процессом.

Цель изобретения повышение надежности загрузки материалов в мельницу и повышение эффективности помола.

Поставленная цель достигается тем, что загрузочное устройство барабанной мельницы, включающее направляющий желоб на опорных элементах, помещенный с кольцевым зазором, установленный внутри патрубка приводной шнек с полым валом, через полость которого проложена неподвижная труба, входной конец которой соединен с водоподающей трубой, оснащенной регулятором подачи и паропреобразователем, и трубопроводом сжатого воздуха, при этом выходное сопло трубы доходит до середины конической части бронефутеровки барабана и направлено в сторону начала линии в цилиндрической части барабана, параллельной оси барабана и проходящей слева от оси на расстоянии от нее в половину радиуса барабана, если барабан вращается по часовой стрелке, и справа от оси, если барабан вращается против часовой стрелки.

Сопоставительный анализ с прототипом (1) показывает, что при подаче в мельницу влажного материала, например песка совместно с известью, в предложенном решении обеспечивается принудительная загрузка, в то время как в прототипе надежность загрузки зависит от сыпучести материала, которая при увеличении влажности падает и может в определенном диапазоне вовсе прекратиться. Кроме того, подать одновременно с сыпучим материалом воду согласно прототипа не представляется возможным без коренной реконструкции действующих мельниц, что практически не реализуемо. Более того, в поставленной задаче требуется подать воду во вторую половину мельницы, чтобы не препятствовать измельчению извести, так как при подаче воды в первую половину мельницы образуется мягкий гидрооксид кальция, который является буфером, препятствующим помолу извести и песка в вяжущем.

Такую задачу можно решить вдуванием паров воды сжатым воздухом, когда под напором воздуха водяные пары долетают до второй половины мельницы. Водяные пары отличаются высокой температурой и ускоряют превращение извести из кипелочного состояния в пушоночное. Подать водяной пар вместо паровоздушной смеси невозможно из-за невозможности учета его расхода, в то время как в предложенном решении отдозированная струйка воды преобразуется в пар и последний в учтенном количестве вдувается воздухом и его расход учитывается в расчетах.

Подать воду или водяной пар можно было бы и без трубы через полый шнек.

Однако, во-первых, при подаче малой струйки воды через вращающуюся полость произойдет забивание выходного отверстия за счет непрерывного попадания пыли извести и к загашиванию извести в начале помольной камеры, что не допустимо из-за ухудшения помола, и, во-вторых, под действием разогретого пара шнек разогреется и будет подсушивать влажный песок, искажая точность учета поступающей с песком воды для последующих расчетов. Имеющиеся варианты подачи воды в мельницу помола цемента для охлаждения горячего клинкера не обеспечивают учета воды в мельницу, сложны для исполнения в связи с подачей воды через межкамерные перегородки, в то время как мельницы для помола известковых вяжущих в большинстве случаев однокамерные, причем подавать в мельницу нужно не воду, а эффективнее пар, к тому же в учтенном количестве расхода воды на гидратацию извести. Поэтому предложенное решение подачи воды в виде пара имеет существенное преимущество перед известными решениями, является предпочтительным решением и обеспечивает предложенному решению соответствие критерию "существенное отличие".

C другой стороны, новая совокупность элементов в предложенном техническом решении обеспечивает возможность подгашивать известь до требуемой степени гидратации без внесения помех и ошибок в расчеты, позволяет подавать воду в виде пара в глубину размольной камеры, что в сравнении с прототипом выявляет новые технологические возможности, дает новый технический результат. Это позволяет устройству соответствовать критерию "новизна".

Подать материалы в мельницу другим способом или другим устройством возможно, но при этом теряется эффективность помола и качество молотого продукта. Необходимо отметить, что получить известковое вяжущее с требуемой степенью гидратации, например, 30% тонкий технологический процесс и решить эту задачу можно, зная активность извести, влажность песка и их расходы при непрерывном дозировании с учетом количеств поступающих в мельницу материалов.

В наиболее распространенной отечественной мельнице АЦ-47, применяемой для помола известковых вяжущих, при подаче по 5 т извести и песка, например при активности извести 80% по содержанию СаО и влажности песка 6% степень гидратации вяжущего без дополнительной подачи воды составит: 50,80,32x 50,06, откуда х 23,5% что явно недостаточно и необходимо вяжущее догасить на 6,5% для чего необходимо ввести в мельницу дополнительно воды: 50,80,320,065 0,083 т/ч или 1,38 л/мин.

Для этого необходимо затратить при удельной теплоте паропреобразования воды в пар 595 ккал/кг или, с учетом времени, затраты тепла составят 820 ккал/мин, для чего необходимо сжечь 0,12 кг условного топлива.

На чертеже показана загрузочная часть барабанной мельницы для известковых вяжущих в разрезе.

Загрузочное устройство барабанной мельницы для известковых вяжущих включает направляющий желоб 1 с вертикальными стенками и полуцилиндрической нижней частью, переходящей в патрубок 2, вставленный в цапфу 3, внутри которого помещен приводной шнек 4 с полым валом 5, соединенный с крестовиной 6, закрепленной в одном из вариантов внутри барабана мельницы для упрощения конструкции, когда достигается требуемая масса подачи материала в мельницу. Внутри полого вала 5 шнека 4 проложена неподвижная труба 7, входной конец которой соединен с трубопроводом сжатого воздуха 8 с управляемым краном 9, а также соединен с водоподающей трубой, оснащенной вентилем 10, расходомером 11, гидравлическим затвором 12 в виде колена, электроклапаном 13, диспергатором паропреобразователем 14, а выходное сопло 15 на конце трубы доходит до середины конической части бронефутеровки мельницы 16, из которого подается струя 17 паровоздушной смеси преимущественно во вторую половину размольной камеры мельницы.

В варианте технического решения (на чертеже не показано) для возможности увеличения подачи материала в мельницу привод шнека осуществлен автономно с обеспечением большей скорости вращения шнека, чем барабана мельницы.

Загрузочная часть мельницы для известковых вяжущих работает следующим образом.

В направляющей желоб 1 с вертикальными стенками во избежание зависания на них влажного материала подается дозатором непрерывного действия (дозаторы на чертеже не показаны) известь-кипелка, влажный кремнеземистый материал в виде песка или отвальной каменно-угольной золы тепловых электростанций, гипсовый камень или только известь-кипелка, по вертикальному желобу материал падает на шнек 4 в нижней полуцилиндрической части желоба и шнеком подается через патрубок 2 внутри цапфы 3 в мельницу. При этом материал без зависания может подаваться в мельницу с любой влажностью. Одновременно с подачей в мельницу сыпучих материалов производится подача расчетного количества воды в виде отдозированной струйки посредством вентиля 10, через расходомер 11 для учета не регистрирующий прибор и затем через колено гидравлического затвора 12 и через запорную шайбу электроклапана 13 попадает в диспергатор-паропреобразователь 14, а из него попадает в трубопровод сжатого воздуха и по трубе 7 внутри шнека 4, которая проложена без соприкосновения со стенками шнека 4 и через сопло 15 на выходном конце, доходящем до середины конической части бронефутеровки барабана, вдувается во внутрь мельницы в пространство, образуемое под потоком падающих шаров при работе мельницы в оптимальном режиме.

Вдувание водовоздушной смеси, а еще эффективнее паровоздушной смеси в мельницу обеспечивает подачу ее во вторую половину размольной камеры и гидратацию извести в вяжущем до требуемой степени. Гидравлический затвор 12 препятствует выдуванию воды в обратном направлении в сторону напорной башни. Электроклапан 13 открывается последним после пуска мельницы и подачи воздуха из трубопровода сжатого воздуха 8, но закрывается первым перед остановкой мельницы. Диспергатор-паропреобразователь 14 необходим для превращения воды в капельножидкое или в парообразное состояние с целью вдувания воды подальше от места загрузки комовой извести. Он может быть выполнен в виде просто кипятильной трубы с обогревом ее электроспиралью или факелом от сжигания топлива в топке, через которую проходит кипятильная труба по аналогии с работой кипятильных труб в вертикально-водотрубном котле или в виде форсунки с преобразованием воды в воздуховоздушную смесь.

Предложенное загрузочное устройство мельницы для известковых вяжущих обеспечивает надежную подачу материалов в мельницу, повышает эффективность помола за счет подачи воды во вторую половину размольной камеры и образованием пушонки после помола комьев извести-кипелки, расширяет технологические возможности в связи с помолом извести до требуемой степени гидратации.