Научные основы создания технологических систем помола цемента на основе шаровых мельниц замкнутого цикла

• Автор: Шарапов, Рашид Ризаевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 429 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ТОНКОГО
ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
1Л. Состояние и направления развития техники и технологии
тонкого измельчения материалов
1.2. Анализ эффективности измельчения в шаровых
мельницах замкнутого цикла
1.3. Сравнительный анализ технологических схем помола
сырья и цемента
1.4. Сравнительный анализ параметров зернового состава
продуктов помола по различным технологическим схемам
1.5. Пути совершенствования технологических режимов
процесса измельчения в шаровых мельницах замкнутого цикла
1.6. Цель и задачи исследований
1.7. Выводы
2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ РАБОТЫ ШАРОВАХ МЕЛЬНИЦ ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА
2.1. Методика расчета производительности шаровых мельниц замкнутого цикла
2.1.1. Математическая модель разрушения частицы цементного клинкера при однократном нагружении мелющим телом
2.1.2. Математическое описание процесса измельчения материала в шаровых мельницах
2.1.3. Определение производительности шаровой мельницы замкнутого цикла
2.1.4. Анализ результатов расчета производительности
шаровых мельниц замкнутого цикла
2.2. Расчет мощности, потребляемой шаровой мельницей
2.2.1. Состояние вопроса. Постановка задачи

2.2.2. Определение мощности привода мельницы
2.2.3. Мощность, потребляемая мелющей загрузкой
2.2.3.1. Определение уравнений плоскостей, ограничивающих загрузку
2.2.3.2. Определение координат центра тяжести сечений
2.2.4. Анализ результатов расчета мощности,
потребляемой шаровой мельницей
2.3. Выводы
3. КИНЕТИКА ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА В ШАРОВЫХ МЕЛЬНИЦАХ ЗАМКНУТОГО
ЦИКЛА
3.1. Матричная модель процесса измельчения цементного
клинкера в шаровых мельницах
3.2. Непрерывная модель преобразования гранулометрического состава цементного клинкера в шаровых мельницах
замкнутого цикла
3.3. Исследование влияния процесса аспирации шаровых мельниц замкнутого цикла на фракционный состав
продуктов помола
3.4. Выводы
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СЕПАРАЦИИ ЦЕМЕНТА
4.1. Моделирование и расчет показателей разделения
материала в динамических сепараторах
4.2. Моделирование процесса сепарации цемента с учетом турбулентной диффузии частиц
4.3. Восстановление матрицы классификации
по экспериментальным данным
4.4. Выводы
5. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЗЕРНОВОГО СОСТАВА МАТЕРИАЛА В ЭЛЕМЕНТАХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ПОМОЛА ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА

5.1. Моделирование систем осаждения цемента и пылеочистки
в технологических системах помола замкнутого цикла
5.1.1. Прогнозирование фракционных коэффициентов пылеуноса из аспирационных шахт
5.1.2. Моделирование осаждения частиц цемента в циклонах
и рукавных фильтрах
5.2. Матричное моделирование технологических систем
помола с шаровыми мельницами замкнутого цикла
5.3. Технологическое моделирование формирования зернового состава продуктов помола и сепарации
5.4. Выводы
6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСПЕРСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕПАРИРОВАННЫХ ЦЕМЕНТОВ
6.1. Общие характеристики зернового состава
6.2. Матричная модель описания дисперсных характеристик сепарированных цементов
6.3. Прогнозирование удельной поверхности высокодисперсных цементов
6.4. Выводы
7. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК
7.1. План экспериментальных исследований
7.2. Определение количества повторных опытов
7.3. Проверка гипотезы о воспроизводимости опытов
7.3.1. Расчет коэффициентов уравнений регрессии
7.3.2. Проверка адекватности уравнения регрессии
7.3.3. Переход от кодированных переменных к
физическим переменным
7.3.4. Методики проведения исследований
7.4. Стендовые установки шаровых мельниц

зависимости от свойств измельчаемого сырья. Суммарный удельный расход электроэнергии на измельчение сырья колеблется в пределах 12... 16 кВт-ч/т [215, 246, 259, 261]. Все остальные компании, выпускающие вертикальные мельницы для размола сырья, приводят такие же значения по удельным энергозатратам. Например, компания Fuller (США) выпускает широкую гамму ВМ с установочной мощностью привода тарели от 250 до 5000 кВт и с производительностью от 100 до 800 т/ч.
Интересным, на наш взгляд, представляется применение вертикальных мельниц для измельчения цементного клинкера и шлака.
Так же как и ПВИ, вертикальные мельницы применяются для предварительного измельчения цементного клинкера. Данные установки применяются без встроенного сепаратора. Учитывая меньшие нагрузки, которые развивают дробящие валки степень измельчения меньше, чем в ПВИ. Поэтому в данных схемах рост производительности не превышает 30 %. При незначительном на
1...2 кВт-ч/т снижении удельного расхода электроэнергии, не наблюдается улучшения показателей ни по металлоемкости, ни по объемной производительности. Учитывая во внимание возрастающие проблемы с эксплуатацией и ремонтом, а также увеличение вспомогательного оборудования, данные ТСП не нашли широкого применения.
При этом ТСП типа вертикальная мельница находят все большее применение для помола клинкера и шлака не только при строительстве новых цементных заводов, но и реконструкции старых [216].
Одним из главных преимуществ вертикальной мельницы по сравнению с шаровыми мельницами являются: снижение температуры измельчаемого материала, более низкий уровень шума, возможность производства на одной вертикальной мельнице широкого ассортимента марок цемента [68].
Компания Loesche предлагает разработанные ею цементные мельницы с единичной производительностью от 100 до 300 т/ч при помоле рядовых цементов с добавкой до 20 % шлака. При этом 300 т/ч должна давать новейшая вертикальная мельница Loesche LM 69.3+3 [259]. Здесь также говорится о