Способ управления процессом двухступенчатого помола клинкера Советский патент 1982 года по МПК B02C25/00 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ДВУХСТУПЕНЧАТОГО ПОМОЛА КЛИНКЕРА

1

Изобретение относится к технике измельчения, в частности к технике измельчения цемента, и может быть использовано преимущественно в цементной промышленности.

Известен способ управления процессом двухступенчатого помола, заключаюшийся в регулировании предварительного помола портландцементного клинкера путем изменения его расхода, координации процесса сепарации тонкого продукта и доизмельчения выделенной крупки совместно с дополнительным количеством клинкера 1.

Недостаток известного способа - повышенные производственные затраты при производстве специальных цементов, например высокопрочного и сульфатостойкого, связанные с производством потрландцементного клинкера специального состава или со специальной шихтой измельчения.

Известен другой способ управления процессом двухступенчатого помола клинкера, включающий измерение и изменение расхода портландцементного клинкера в мельницу грубого помола, регулирование качества сепарации тонкого продукта изменением величины граничного зерна и доизмельчение

выделенной крупки в мельнице тонкого помола совместно с сульфатостойким клинкером 2.

В этом способе осуществлялось регулирование предварительного помола портланд цементного клинкера путем изменения его расхода конкретно до удельной поверхности измельченного продукта 1000-1200 , координация процесса сепарации тонкого продукта изменением величины граничного 10 зерна конкретно в диапазоне менее 20 мкм с использованием тонкого продукта в качестве присадки к быстротвердеющему цементу, доизмельчение отсепарированной крупки, с целью получения на ее основе сульфатостойкого цемента, до удельной поверхно5 сти 3000-3500 см 2/г.

Недостатками этого способа являются не стабильная сульфатостойкость цемента, неэффективное использование тонкой фракции сепаратора и повышенные затраты на 20 измельчение.

Цель изобретения - повышение качества управления.

Указанная цель достигается тем, что в способе управления процессом двухступенчатого помола клинкера, включающем измерение и изменение расхода потралндцементного клинкера в мельницу грубого помола, регулирование качества сепарации тонкого продукта изменением величины граничного зерна и доизмельчение выделенной крупки в мельнице тонкого помола совместно с сульфатостойким клинкером, дополнительно измеряют скорость изменения элита в тонком продукте сепаратора по изменению расг хода в мельницу грубого помола, а изменение расхода клинкера в мельницу грубого помола осуществляют до достижения нулевого значения скорости изменения содержания алита в тонком продукте, кроме того, дополнительно измеряют содержание трехкальциевого алюмината в тонком продукте сепаратора и изменяют расход сульфатостойкого клинкера в мельницу тонкого , причем изменение расхода сульфатостойкого клинкера осуществляют в обратно пропорциональной зависимости от содержания трехкальциевого алюмината в тонком продукте.

Сущность способа заключается в следующем.

В результате размола потрландцементного клинкера тонкие фракции порошка измельченного продукта обогащаются алитом и трехкальциевым алюминатом СзА, а крупные - белитом. При этом независимо от границы разделения и тонкости измельчения исходного клинкера обогащение тонких фракций алитом сопровождается их обогащением СзА и наоборот, обогащение крупных фракций белитом сопровождается их обеднением алитом и CjA. В результате для оценки обогащения как тонких, так и крупных фракций портландцементного клинкера при производстве из него высокопрочных и сульфатостойких цементов .использован метод, основанный на определении содержания алита и CjA только в тонких фракциях измельченного клинкера.

В силу особенностей кристаллической структуры и механических свойств алит наиболее подвержен обогащению при измельчении и классификации клинкера. Из минералов портландцементного клинкера с наибольшей точностью современными инструментальными экспрессными методами анализа определяются именно алит и С,А. Зная изменение содержания алита и в тонком цементе и крупке после измельчения и классификации клинкера, можно судить об обогащении либо обеднении выделенной крупки белитом и CjA.

Наиболее .эффективное обогащение тонкой фракции и крупки различными клинкера имеет мерто при разделении по граничному зерну 30-60 мк, а не 20 мк.

Путем петрографических и рентгенофазовых исследований установлено, что максимальная эффективность обогащения при разделении по граничному зерну 30-60 мк объясняется избирательным разрушением клинкера уже на стадии предварительного размола, при разрущении кристаллических кон. гломератов различных фаз. Вследствие различной кристаллической структуры конгломератов на основе алита (менее плотных) и белита (более плотных, стекловидная фаза равномерно армирована зернами белита), различной формы кристаллов алита (призматические, игольчатые, часто сростки, ориентированные в каком-либо одном направлении) и кристаллов белита (округлой формы, сравнительно мелкие) трещины в конгломерате преимущественно проходят но алиту, который, образуя мелкие частицы, сосредотачивается в тонких фракциях, а в крупных частицах - крупке остается повышенвое содержание белита. При прохождении трещины в стекловидной фазе клинкера из нее выщелущиваются мелкие кристаллы CjA обогащающие тонкие фракции цемента.

При разделении измельченного клинкерного порощка по граничному зерну 30- 60 мк степень обогащения трнких фракций цемента алитом и CjA, а крупных - белитом - растет.

Зависимость эффективности обогащения отсепарированных тонких фракций али том и Q А, а крупных - белитом - от расхода клинкера на предварительное измельчение носит экстремальный характер с максимумом. Характер этой зависимости может быть легко установлен по определению содержания алита только в тонких фракциях.

Для достижения максимальной эффективности обогащения необходимо работать при максимальном значении содержания алита в тонком продукте сепаратора, которому, следовательно, соответствует нулевое 5 значение скорости изменения содержания алита под действием изменений расхода клинкера на измельчение.

Для повышения сульфатостойкости цемента, получаемого при измельчении крупки, совместно с крупкой измельчают сульфатостойкий клинкер, расход которого обратно пропорционален содержанию в тонком продукте CgA.

Сульфатостойкий клинкер с пониженным содержанием и а лита готовят отдельS но. Его совместное измельчение с крупкой позволяет повысить в измельченном цементе содержание белита и C4AF.

В случае, когда в крупке содержится больще CjA, а в тонком продукте его содержится меньше, количество сульфатостойкого клинкера на помол совместно с крупкой увеличивают, при малом содержании , в крупке и, соответственно, высоком в тонком продукте расход сульфатостойкого клинкера уменьшают.

5 На чертеже изображено устройство, реализующее способ.

Устройство включает мельницу 1 грубого помола с сепаратором 2, мельницу 3 тонкого помола, измеритель 4 граничного зерна в тонком продукте сепаратора, регулятор 5 качества сепарации продукта помола мельницы грубого помола по граничному зерну, измеритель 6 скорости изменения трехкальциевого силиката CjS в тонком продукте сепаратора по изменению питания мельницы грубого помола; экстремальный регулятор 7 загрузки мельницы грубого помола по скорости изменения содержания CjS в тонком продукте сепарации с целью поддержания ее нулевого значения, измеритель 8 содержания трехкальциевого алюмината CjA в тонком продукте сепарации; регулятор 9 загрузки мельницы тонкого помола сульфатостойким клинкером по содержанию CjA в тонком продукте сепарации, измеритель 10 расхода клинкера в мельницу грубого помола. Устройство работает следующим обраОбычный клинкер измельчается в мельнице 1 и продукт ее помола поступает в сепаратор 2, где разделяется на крупку, обедненную CjA и , и тонкий продукт, обогащенный и CjS. При этом измеряется (6,8) содержание в тонком продукте CjA и скорость изменения CjS, а также (4) величина граничного зерна. Далее крупка доизмельчается в мельнице 3 тонкого помола, куда подается также сульфатостойкий клинкер, обедненный CjA. Продукт помола этой мельницы - сульфатостойкий цемент. При изменениях качества размалываемого клинкера в мельнице 1 изменяются содержание CjS, CjA в продукте сепарации и необходимая для эффективного обогащения величина граничного зерна. Регулятор 7, изменяя загрузку мельницы 1 измельчаемым материалом, добивается экстремальной величины показателя CjS в тонком продукте сепарации (нулевого значения скорости его изменения), а регулятор 5 одновременно изменяет параметры работы сепаратора, добиваясь граничного зерна сепарации в интервале 30-60 мк. Регулятор 9 изменяет подачу сульфатостойкого клинкера в мельницу 3 обратно пропорционально величине CjA в тонком продукте сепарации, так как чем больше СзА в нем, тем его меньше в крупке. Для эффективного получения качественного сульфатостойкого цемента сульфатостойкий клинкер необходимо добавлять в возможно меньшем количестве. Формула изобретения 1. Способ управления процессом двухступенчатого помола клинкера, включающий измерение и изменение расхода портландцементного клинкера в мельницу грубого помола, регулирование качества сепарации тонкого продукта изменением величины граничного зерна и доизмельчение выделенной крупки в мельнице тонкого помола совместно с сульфатостойким клинкером, отличающийся тем, что, с целью повышения качества управления, дополнительно измеряют скорость изменения алита в тонком продукте сепаратора по изменению расхода в мельницу грубого помола, а изменение расхода клинкера в мельницу грубого помола осуществляют до достижения нулевого значения скорости изменения содержания алита в тонком продукте. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно измеряют содержание трехкальциевого алюмината в тонком продукте сепаратора и изменяют расход сульфатостойкого клинкера в мельницу тонкого помола, причем изменение расхода сульфатостойкого клинкера осуществляют в обратнопропорциональной зависимости от содержания трехкальциевого алюмината в тонком продукте. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Авторское свидельство СССР № 579014, кл. В 02 С 25/00, 1975. 2, Авторское свидетельство СССР № 459440, кл. В 02 С 25/00, 1971.

.Vs-i