Принцип работы мельницы

Размещено на http://www.allbest.ru/

В зависимости от способа разрушения руды различают:

- аэродинамические, или струйные мельницы (без измельчающих тел) - разрушение руды происходит за счет ударов о броню или за счет соударения кусков материала, движущихся с большой скоростью (100-200 м/сек) в потоках газовых струй;

- механические мельницы с мелющими телами, которые в свою очередь делятся на: барабанные, роликовые, чашевые (бегунные) и дисковые.

В зависимости от формы барабана мельницы делятся на:

- цилиндрические;

- цилиндроконические.

В зависимости от размера барабана цилиндрические мельницы могут быть:

- короткие (L?D);

- длинные (L=2-3D);

- трубные (L?3D).

В зависимости от характера движения барабанные мельницы делятся на:

- вращающиеся мельницы (тихоходные) - движение вокруг горизонтальной оси;

- вибрационные мельницы (быстроходные) - барабан мельницы приводится в колебательное движение от дебалансного вибратора, что приводит к перекатыванию находящихся в нем шаров;

- центробежные мельницы (быстроходные) - с неподвижным вертикальным барабаном и вращающимся внутри него ротором - валом с водилами для роликов. Обкатка роликов и раздавливание ими частиц материала происходит за счет центробежных сил инерции.

Описание трубной мельницы 4x13,5 м

помол руда мельница цементный клинкер

В настоящее время одной из наиболее распространенных мельниц, применяемых как при измельчении сырьевых материалов, так и при помоле клинкера является мельница 4x13,5 м. Конструкции трубных мельниц других типоразмеров (за исключением мельниц с одновременной сушкой) незначительно отличаются от конструкции мельницы 4X13,5 м.

Мельница состоит из барабана 1, загрузочного 2 и разгрузочного 5 устройств, камеры 6 разгрузки, главного и вспомогательного приводов и смазочной системы 12 жидкой смазки узлов мельницы. Главный привод включает в себя цилиндрический двухступенчатый редуктор 8, соединенный промежуточным валом 7 с мельницей, и эластичной муфтой 9 -- с электродвигателем 10. Вспомогательный привод У7|служит для проворачивания мельницы во время ремонтных работ.

Барабан мельницы сварной из стальных листов толщиной 45 мм. С торцов барабан закрыт крышками 16, переходящими в пустотелые цапфы 13. Цапфы опираются на цапфовые подшипники 3, воспринимающие нагрузку от массы барабана и передающие ее на фундамент. Крышки крепят к цилиндрической части барабана болтами по всему диаметру и с внутренней стороны облицовывают плитами 17 из марганцовистой стали. Толщина плит 50--ПО мм. Для загрузки мелющих тел, монтажа и смены плит в корпусе барабана предусмотрены люки 4. По длине барабан разделен междукамерной двойной перегородкой на две камеры: шаровую и цильпебсную. В торце барабана со стороны разгрузочного устройства установлена разгрузочная решетка 21.

Загрузочное устройство мельницы состоит из стальной наклонно расположенной питательной течки 20 с внутренней футеровкой. Течка расположена на металлической тумбе 19, прочно прикрепленной к фундаментной плите. Течка входит в торцовую часть входной цапфы 13, в которой установлена и вращается вместе с мельницей загрузочная втулка 14, представляющая собой трубу с литыми винтовыми ребрами (лопастями) 15. Между течкой и загрузочной втулкой проложены пропитанные густым смазочным материалом уплотнения 18 (войлочные прокладки). Материал поступает в течку и из нее направляется лопастями загрузочной втулки в барабан мельницы.

Разгрузочное устройство мельницы имеет выходную крышку 16, отлитую вместе с цапфой 28. К днищу прикреплены болтами радиальные литые секторы разгрузочной решетки 21 с щелевидными отверстиями, через которые проходит размолотый материал в полость 29, ограниченную крышкой и решеткой. Между решеткой и крышкой установлена литая диафрагма 22 с направляющим конусом 23 и радиальными лопастями. При вращении барабана измельченный шлам захватывается лопастями и сливается на конус, после чего поступает в разгрузочную втулку 14 выходной цапфы 28, по которой перемещается к разгрузочному патрубку 24, расположенному между цапфой и приводным валом мельницы.

В патрубке 24 предусмотрены отверстия 25 для разгрузки шлама на цилиндрическое контрольное сито 26. Крупные частицы, а также возможные осколки мелющих тел задерживаются ситом, а готовый продукт направляется к транспортным устройствам. Задержанные ситом крупные частицы поступают в патрубок 27 разгрузочной камеры и удаляются из мельницы.

Футеровка трубных мельниц предохраняет внутренние поверхности барабана мельницы от изнашивания и имеет большое значение в механизме движения дробящей загрузки. Футеровка представляет собой плиты из марганцовистой или хромистой стали высокой твердости. Барабан мельницы облицован продольными, а днище -- поперечными плитами.

Технологическая схема помола с использованием трубной мельницы. Принцип действия трубной мельницы.

Технологическая схема помола цементного клинкера может быть представлена как по замкнутому, так и открытому циклу. В первом случае обычно выпускают бездобавочный цемент (клинкер + гипс), а во втором - цемент с минеральными добавками (доменный гранулированный шлак, известняк, доломит, кварцевый песок и др.).

Рис.1. Технологическая схема помола цемента

По замкнутому циклу помола клинкер с максимальным размером кусков 60 мм и гипсовый щебень с объединенного склада грейферным краном подаются в расходные бункера 3, 4, под которыми установлены весовые тарельчатые дозаторы 6. Предварительно высушенный в сушильном барабане 2 доменный гранулированный шлак из приемного бункера 1 подается в расходный бункер 5. Отдозированные компоненты подаются на помол в двухкамерную трубную мельницу 7 размером 3Ч14 м. Применяют для этих целей мельницы и других размеров: 3,2Ч15, 4Ч13,5 и т. д. Производительность мельниц находится в следующих пределах: 25, 45, 75 т/ч по цементу.

В настоящее время увеличение размеров мельниц стабилизировалось, поскольку крупногабаритные помольные агрегаты характеризуются более низкой надежностью, сложностью изготовления и транспортировки.

В мельницу для интенсификации помола через специальное устройство 20 впрыскивается ПАВ в первую камеру, подаваемое центробежным насосом 25 из бака 19 в количестве 0,02?0,04%. Чаще всего используют триэтаноламин и сульфитно-дрожжевую бражку, которые покрывают вновь образующиеся поверхности, что предотвращает их агрегирование. Кроме того, ПАВ проникает в микротрещины материала, понижает сопротивляемость его размолу. Благодаря такому совместному действию ПАВ размалываемый цемент приобретает большую текучесть, что положительно сказывается на скорости его перемещения. В результате производительность мельницы увеличивается на 20?30% с соответствующим снижением удельного расхода электроэнергии. Измельчение материалов в первой камере трубной мельницы производится ударами свободно падающих мелющих тел (шаров) размером 60?110 мм и массой 5?6 кг каждый. Вторая камера загружена цильпебсом длиной 20?40 мм и диаметром 16?25 мм. Коэффициент заполнения шарами 2,74, а цильпебсом - 2,292. Тонкий помол во второй камере осуществляется за счет истирания.

Важное значение имеет конфигурация рабочей поверхности бронеплит, которыми футерована мельница. В случае использования конусной классифицирующей футеровки или каблучковых бронеплит вместо гладких можно повысить на 20% производительность мельницы и примерно на столько же снизить удельный расход электроэнергии.

В зависимости от частоты вращения барабана мельницы различают каскадный (при малой частоте вращения) и водопадный (при большой частоте вращения). В первом случае мелющие тела перекатываются и материал измельчается за счет раздавливающих и истирающих усилий. При водопадном режиме мелющие тела поднимаются по корпусу мельницы на определенную высоту, а затем под действием гравитационных сил отрываются от корпуса и падают, совершая ударное усилие.

В реальных условиях имеют место оба режима, которые обеспечивают продвижение материала в мельнице в течение 20?30 мин со скоростью примерно 0,5 м/мин.

Молотый продукт из мельницы поступает сначала в апирационную шахту 8, а затем в аэрожелоб (на схеме не показан) после чего элеватором 14 поднимается в сепаратор 15. Цемент попадает в сепараторе на вращающийся диск. Часть крупных частиц под действием силы тяжести падает вниз, остальные под действием центробежных сил сбрасываются во внутренний корпус. Циркуляционные сепараторы по сравнению с воздушно-проходными более компактны и экономичны.

Крупная фракция из сепаратора направляется в мельницу на домол, а мелкая (готовый продукт) из циклонов сепаратора подается в приемный бункер 17, откуда по мере наполнения с помощью спаренного пневмокамерного насоса 18 подается в цементные силоса 21.

Аспирационный воздух после сепаратора вентилятором 13 выбрасывается в атмосферу, предварительно пройдя очистку в рукавном фильтре 16. Уловленная цементная пыль направляется в бункер 17.

Аспирация мельницы осуществляется под воздействием разрежения, создаваемого вентилятором 13. Запыленный воздух пройдя аспирационную шахту 8, систему циклонов 10, электрофильтр 11 выбрасывается в атмосферу, а уловленный продукт направляется с помощью шнековых конвейеров 12 в цементные силоса.

В связи с тем, что доменный шлак размалывается труднее, чем клинкер из-за большего содержания в нем окисида железа, придающего ему пластичность, то помол шлакопортландцемента проводят по открытому циклу во избежание сегрегации размалываемых частиц клинкера и шлака. В этом случае с помощью двухходового переключателя 9 шлакопортландцемент направляется непосредственно в пневмокамерный насос 18 для подачи его в силоса 21, из которых он железодорожным 22 или автотранспортом 23 отправляется потребителю.

Часть цемента затаривается в бумажные мешки на упаковочной машине 24 и отгружается мелким потребителям.

Сервисное обслуживание трубных мельниц.

Трубные шаровые мельницы подвергают ремонтным осмотрам для устранения мелких неисправностей (подтяжка болтовых креплений футеровки барабанов, торцовых крышек, зубчатого венца, корпусов подшипников и др.). При текущем ремонте мельниц осуществляют частичную разборку и осмотр отдельных деталей и узлов машины для замены изношенных деталей, включая футеровку мельниц. Капитальный ремонт мельниц предусматривает полную разборку машины, частичную замену или ремонт базовых деталей (барабанов, коренных подшипников), сборку, регулировку, приработку узлов и испытание машины.

В процессе разборки агрегата замеряют зазоры в подшипниках и зубчатых передачах и дополнительно уточняют ведомость дефектов. Проверяют рабочие поверхности и их износ, определяют овальность и конусность шеек валов редуктора, проверяют плотность насадки на них муфт н шестерен, осматривают бронефутеровку, межкамерные перегородки и их крепление. Бронеплиты и перегородки заменяют новыми, если их износ превышает 70%. При обнаружении на корпусе или на днище мельницы трещин (местных износов) поврежденные места вырезают и разделывают, прибегают к вальцовке и пригонке новых деталей и их заварке.

Технология работ по замене бронеплит зависит от способа их крепления к корпусу мельницы (болтовое или безболтовое). Крепежные болты выбивают с помощью медных прокладок, изношенные бронеплиты снимают ломиками и зубилами. Для удобства выполнения футеровочных работ, барабан мельницы поворачивают так, чтобы работы по укладке плит велись в нижнем положении корпуса. Для удержания бронеплит при безболтовом креплении применяют специальные распоры. Чтобы увеличить площадь прилегания бронеплит к корпусу и предохранить болты от обрыва их укладывают на цементном растворе для мельниц сухого помола и на резиновой прокладке или войлоке, пропитанном битумом, для мельниц мокрого помола. Болт каждой плиты снабжают шайбой, предохраняющей корпус от износа. Для уплотнения болты под шайбами обматывают пеньковой подмоткой, смоченной суриковой краской.

Торцовую бронефутеровку ремонтируют, вваривая заплаты или накладки из стали толщиной 20 мм а также отрезая и заменяя изношенную часть плиты.

Все перегородки устанавливают перпендикулярно к оси барабана. Ширина щелей в стыках между секторами не должна превышать ширины отверстий в секторах. Перегородки ставят расширенной щелью в сторону выхода материала.

Перед разборкой редуктора привода снимают приборы, сливают масло из картера в воду из охлаждающей системы. Затем снимают крышку редуктора и, не изменяя положения верхних вкладышей подшипников, зажимают их специальными скобами, после чего измеряют боковые, радиальные зазоры в зацеплении шестерен редуктора, верхние торцовые и боковые зазоры между валами и вкладышами подшипников, а также между корпусами подшипников и опорными поверхностями вкладышей.

Допускаемый износ толщины зубьев по начальной окружности для редукторных передач 2-го и 3-го классов точности не должен превышать 20%, или 0,3 модуля.

В процессе ремонта проверяют вкладыши цапфовых подшипников и устраняют все царапины и риски. Если слой баббита отстает от вкладыша или имеются глубокие кольцевые задиры, то его необходимо перезалить. Перезаливке подлежат также вкладыши, у которых толщина слоя баббита в результате износа оказалась менее 4 мм. После перезаливки и проточки вкладышей или исправления местных дефектов путем наплавки производят их шабровку до тех пор, пока пятна касания не будут равномерно распределены по всей рабочей поверхности.

После шабровки проверяют наличие боковых масляных зазоров («холодильников») между цапфой и вкладышем, которые должны быть не менее 3--4 мм. Прилегание шаровой поверхности вкладыша к расточке корпуса подшипника проверяют по краске. Плотность прилегания -- не менее трех-четырех пятен на площади 25х25 мм.

Цапфы торцовых крышек не должны иметь задиров, царапин и рисок. Если обнаруживают неглубокие царапины (0,2--0,3 мм), цапфы шлифуют хомутами, к внешней поверхности которых крепится фетр, или абразивным порошком в смеси с маслом. При этом мельницу проворачивают при помощи привода. Овальность цапф всех типоразмеров трубных мельниц не должна превышать 0,05; конусность 0,08, а радиальное биение 0,5 мм.

Фундаментные плиты подшипников мельницы должны быть установлены так, чтобы их верхние обработанные поверхности находились в одной горизонтальной плоскости. Допускаемое отклонение не должно превышать 0,15 мм на 1 м длины. Отклонение плиты от оси а--а должно быть не более 2 мм, а от оси-- не более 3 мм.

Горизонтальность геометрической оси корпуса мельницы выверяют по цапфам при помощи нивелира или водяного уровня. Несносность цапфовых подшипников должна быть не более 0,05 мм на 1 м расстояния между их центрами.

При установке торцовых днищ тщательно проверяют их маркировку и совпадение контрольных рисок на фланцах. Чтобы достичь плотного прилегания днищ к фланцам корпуса, затяжку болтов производят попеременно в диаметрально противоположных положениях. Не менее 25% общего количества крепежных болтов должны быть прецизионными. Зазоры в ростах сопряжения днищ с фланцами корпуса не должны превышать 0,1 мм. Проверяют торцовые зазоры между вкладышем подшипника и буртами упорной цапфы мельницы, отклонение которых от номинальных не более ±2 мм.

Перед сборкой большие редукторы подвергают полной ревизии, устраняя все выявленные дефекты. Затем к корпусу редуктора при помощи болтов присоединяют поддон. Чтобы обеспечить непроницаемость, сопрягаемые плоскости корпуса и поддона предварительно смазывают бакелитовым лаком. Корпус редуктора устанавливают на фундамент на металлических подкладках с предварительной заводкой анкерных болтов. Прилегание шеек валов редуктора к нижним вкладышам подшипников проверяют по краске. Оно должно составлять не менее 80% по длине вкладышей. Количество пятен касания не менее 14--20 на 100 мм длины, измеряемой в любом направлении.

При наличии на мельнице зубчатого венца проверяют его положение. Максимальное биение не должно превышать в радиальном направлении (эллиптичность) 1 мм, в осевом--0,7 мм. Затем устанавливают уплотнения крышки подшипников и монтируют вал-шестерню. Боковой зазор в зубчатом зацеплении допускается в пределах 0,7--1,5 мм, а радиальный--4--б мм.

Монтажные и сборочные работы по мельницам следует вести, в соответствии с имеющейся технической документацией и СНиП 111-31-74 «Технологическое оборудование. Основные положения», а также с действующими правилами Ростехнадзора и техники безопасности.

Размещено на Allbest.ru