Способ измельчения клинкера Советский патент 1991 года по МПК B02C23/06 

Изобретение относится к измельчению материалов цементного производства и может быть использовано в промышленности строительных материалов при помоле клинкера.

Целью изобретения является интенсификация процесса измельчения.

Поставленная цель достигается тем, что при способе измельчения клинкера в барабанной мельнице, заключающемся в подаче интенсификатора помола в барабан мельницы, измельчаемый материал предварительно обрабатывают ионизированным интенсификатором помола (ИИП) в количестве (0,004-0,009) М, затем в барабане мель- ницы испаряют путем нагревания интенсификатор помола в количестве (0,075-0,025)М, где М - масса измельчаемого материала, причем в качестве интенсификатора помола применяют водный раствор католита с рН 11-12.

Ионизация водного раствора интенсификатора помола (католита) позволяет существенно повысить активность

проникновения молекул интенсификатора в микротрещины частиц измельчаемого материала. До начала процесса измельчения в большой части микротрещин частиц измельчаемого материала располагаются молекулы интенсификатора помола, которые в полной мере реализуют эффект Ребиндера (расклинивающее действие молекул интенсификатора помола) на начальной стадии измельчения. Подвод дополнительного количества интенсификатора помола путем его испарения обеспечивает последующий подвод молекул интенсификатора к вновь образованным микротрещинам в частицах измельчаемого материала.

На фиг. 1 представлены графики изменения удельной поверхности цемента в зависимости от количества вводимого интенсификатора помола при различных условиях предварительной обработки измельчаемого материала ИИП; на фиг. 2 - графики изменения производительности мельницы в зависимости от количества вводимого в барабан мельницы интенсификатора помола

сл

с

&

со

о

00

сл

(график 2 - 0,003 М; 3 - 0,004 М; 4 - 0,007; 5 - 0,009 М; 6 - 0,01 М) при различных условиях предварительной обработки измельчаемого материала ИИП.

Способ измельчения клинкера осуществляется следующим образом.

Измельчение осуществляют в барабанной мельнице периодического действия (диаметр 0,3, длина 0,35 м), загружаемой шарами диаметром 10-20 мм.

Измельчению подвергается клинкер вращающихся печей, его фракции 0,5-2 мм, В качестве интенсификатора помола используется водный раствор католита с рН 11-12

Предварительная обработка клинкера осуществляется в ионизированной камере. Водный раствор католита помещают в ионизатор, который размещают в камере, туда же помещают клинкер и обрабатывают его ИИП, постоянно перемешивая клинкер в течение 15-30 мин. Затем предварительно обработанный ИИП клинкер помещают в шаровую мельницу, дополнительно подавая туда через форсунку интенсификатор помола. Из форсунки интенсификатор помола на- правляют на нагретую пластину, расположенную в полой цапфе, на которой интенсификатор помола испаряется, а его пары равномерно заполняют весь объем барабана мельницы

В промышленной мельнице, поскольку мелющие тела и клинкер нагреваются до 110-130°С, интенсификатор помола через форсунку подают непосредственно на мелющие тела и измельчаемый материал. Специальное испарительное устройство не нужно.

При обработке частиц клинкера ионизатором помола его молекулы проникают в микротрещины и тем самым создают лучшие условия проникновения интенсификатора помола вовнутрь частиц измельчаемого материала через микротрещины В процессе помола мелющие тела раскалывают частицы материала по первичным трещинам и молекулы интенсификатора помола выходят наружу либо частично гид- ротируют с минералами клинкера Для под- держания на требуемом уровне эффективности процесса измельчения в барабан мельницы дополнительно вводят путем испарения интенсификатор помола, который проникает вовнутрь вновь образованной трещины в частицах материала, предотвращает их агрегацию, вследствие чего эффективность процесса измельчения повышается.

Наибольшая эффективность процесса измельчения наблюдается при предварительной обработке клинкера ИИП в количестве (0,004-0,009) М, где М - масса измельчаемого материала (фиг. 1, графики 3 - 5). При этом наибольший прирост удельной поверхности цемента наблюдается при дополнительной подаче интенсификатора помола путем испарения в мельницу в количестве (0,015-0,025) М (фиг. 1, графики 3 - 5). Во всех случаях, когда клинкер предва0 рительно обрабатывает ИИП, прирост удельной поверхности больше, чем при известном способе (фиг. 1, графики 1-5 при МЮ). Например, удельная поверхность цемента при известном способе, 270 м2/кг

5 (фиг. 1, график 1 при ), а при предварительной обработке клинкера ИИП в количестве 0,004 М 320 м2/кг, т.е. прирост удельной поверхности 50 м /кг.

С уменьшением количества ИИП до

0 0,003 М эффективность процесса измельчения снижается (фиг. 1, график 2) Например, при предварительной обработке клинкера ИИП в количестве 0,003 М и подаче в мельницу интенсификатора испарением в коли5 честве 0,02 М удельная поверхность 345 м2/кг, а с увеличением ИИП до 0,004 М (фиг 1, график 3) удельная поверхность цемента возрастает до 370 м /кг, т.е. на 25м2/кг

0Уменьшение прироста удельной поверхности цемента с уменьшением количества ИИП, например, до 0,003 М объясняется тем, что данное количество ИИП не позволяет заполнить все микротрещины частиц

5 клинкера.

С увеличением количества ИИП до 0,01 М (фиг 1, график 6) прирост удельной поверхности цемента также снижается. Например, при подаче в мельницу путем испарения интенси0 фикатора помола в количестве 0,02 М и предварительной обработке клинкера ИИП в количестве 0,008 М (фиг 1, график 5) удельная поверхность цемента 455 м /кг, а с увеличением ИИП до 0,01 М (фиг. 1, график 6)удель5 ная поверхность цемента снижается до 370 м2/кг, т.е. на 85 м2/кг.

Уменьшение прироста удлельной поверхности цемента с увеличением ИИП до

0 0,01 М объясняется тем, что применяемый в качестве интенсификатора помола католит, получаемый путем электрохимической активации воды, способствует агломерации мелких частиц цемента и их последующей

5 гидратации, в связи с тем, что удельная поверхность цемента снижается, т.е. увеличивается доля крупных частиц, что подтверждено анализом зернового состава цемента - остаток на сите 006 в данном случае возрастает с 3-4 до 6-7%.

Наибольшая эффективность процесса измельчения достигается при подаче в барабан мельницы путем испарения интенси- фикатора помола в количестве (0,015-0,025) М (фиг. 1, графики 2 - 5). При любом количестве ПИП от 0,004 до 0,009 М и подаче в барабан мельницы путем испарения водного раствора католита (процентное соотношение католита и воды является предметом Ноу-Хау данной заявки) в количестве (0,015-0,025) М наблюдается наибольший прирост удельной поверхности цемента (фиг, 1, графики 2-5).

Например, при ИИП, равном 0,004 М, и дополнительной подаче интенсификатора помола в барабан мельницы в количестве 0,015 М удельная поверхность цемента 370 м /кг (фиг. 1, график 3), при увеличении ИИП до 0,009 М удельная поверхность цемента возрастает до 430 м2/кг (фиг. 1, график 5),

С уменьшением количества испаряемого в мельницу интенсификатора помола до 0,01 при любом количестве ИИП удельная поверхность цемента снижается (фиг. 1, кривы© 1-6).

Например, при ИИП, равном 0,009 М, и подаче в барабан мельницы интенсификатора помола в количестве 0,015 М удельная поверхность цемента 430 м2/кг, с уменьшением количества интенсификатора помола, испаряемого в барабан мельницы, до 0,01 М его количества недостаточно для эффективного воздействия на всю массу измельчаемого материала.

С увеличением количества испаряемого в мельницу интенсификатора помола до 0,03 М при любом количестве ИИП прирост удельной поверхности цемента снижается, что подтверждается характером графической зависимости 2-5 (фиг. 1).

Например, при ИИП, равном 0,007 М, и подаче в барабан мельницы путем испарения интенсификатора помола в количестве 0,025 М удельная поверхность цемента 395 м2/кг. При увеличении количества интенсификатора помола, подаваемого в барабан мельницы, до 0,03 М удельная поверхность цемента уменьшается до 370 м2/кг, т.е. на 25 м2/кг (фиг. 1, график 4).

Это объясняется тем, что с увеличением количества интенсификатора помола (водного раствора католита), испаряемого в барабан мельницы, до 0,03 М его количество превышает необходимое для эффективного процесса измельчения, происходит частичная гидратация частиц цемента, что подтверждается в данном случае увеличением доли крупных частиц в цементе, остаток на сите 008 возрастает с 4-5 до 6-7%.

Если интенсификатор помола подавать в мельницы, распыляя через форсунку (как при известном способе, фиг. ,, график 1), а не испаряя его, как при предлагаемом способе, эффективность процесса измельчения (прироста удельной поверхности цемента) ниже при любых количествах подаваемого в мельницу интенсификатора помола, о чем свидетельствуют графические зависимости 2-6 - они расположены выше, чем график 1 (фиг. 1).

Например, при подаче в барабан мельницы интенсификатора помола через форсунку в количестве 0,02 М удельная поверхность цемента 340 м2/кг, а при испарении такого же количества интенсификатора помола удельная поверхность цемента 360 м /кг, т.е. выше на 25 м /кг.

Это объясняется тем, что при испарении образуются мельчайшие частицы интенсификатора помола, которые равномерно заполняют весь внутренний объем барабана мельницы и более эффективно распределяются между частицами измельчаемого материала.

Максимальная производительность мельницы достигается при предварительной обработке клинкера ИИП в количестве (0,004 - 0,009) М и подаче в барабан мельницы интенсификатора помола (водного раствора католита) в количестве 0,015-0,025 М (фиг. 2, графики 2-5). Производительность мельницы, работающей как при известном способе, ниже, чем при любых случаях предлагаемого способа измельчения. Это подтверждается тем, что графики 2-6 расположены выше графика 1 (фиг. 2).

Способ измельчения клинкера может быть использован на любой промышленной мельнице без ее переделки.

Использование предлагаемого способа измельчения клинкера обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества: повышается качество готового продукта за счет увеличения на 10- 15% удельной поверхности, повышается на 15-20% производительность мельницы, вследствие повышения производительноти снижается удельный расход энергии, за чет применения в качестве интенсификатора помола ионизированного водного расвора католита, кроме того, улучшаются кологические условия производства.

Формула изобретения Способ измельчения клинкера, включащий подачу интенсификатора помола в баабан мельницы, отличающийся тем, то, с целью интенсификации процесса из- ельчения, в качестве интенсификатора помола используют ионизированный водный раствор католита, причем материал предварительно обрабатывают интенсификатором помола в количестве (0,004 - 0,009) массы

у 500

V

е

ь

рй §

li н

1 II

измельчаемого материала, а затем в барабан мельницы испаряют путем нагревания интенсификатор помола в количестве 0,015- 0,025 массы измельчаемого материала.

Изобретение относится к измельчению материалов цементного производства и может быть использовано в промышленности строительных материалов при помоле. Целью изобретения является интенсификация процесса измельчения. Цель достигается тем, что измельчаемый материал предварительно обрабатывают ионизированным интенсификатором помола (ИИП) в количестве (6,004-0,009) М, затем в барабан мельницы испаряют путем нагревания

О 0,005М Q.OtM OflfiM Q.OZM 0,025M O.O5/V Ко личёспбо бЬсдииоге Ј барабан /чсльницы ин/ненсчфикатирй KG/MAO, /

Фиг. 1

40Q

О D,ousM O.CHM Ц015М ОММ 0,025М О.ОЬМ Ко/1и /ссл Ьа Ьбодимаго о Евробон мельницы

)0nCO(p U fOfrtO0Q Г7СМР/Ю, КГ