помел клінкеру
Помел клінкеру - завершальна стадія виробництва портландцементу. Клінкер є тільки напівфабрикатом. Для того щоб отримати з нього портландцемент, клінкер слід подрібнити разом з добавкою гіпсу, а також і з гідравлічною добавкою, яка застосовується в більшості випадків.
Одне з найважливіших вимог до портландцементу - це певна ступінь подрібнення - тонкість помелу. Від неї залежить міцність портландцементу і швидкість затвердіння його. При цьому застосовують як відкритий цикл помелу «на прохід», так і замкнутий з проміжною сепарацією подрібненого продукту.
Відмінною особливістю подрібнення клінкеру в порівнянні з помелом сировинних матеріалів при сухому способі виробництва портландцементу є більш висока твердість клінкеру. Крім того, для отримання цементу розмелюють зерна повинні мати заданий гранулометричний склад. Останніми дослідженнями встановлено, що цемент, що містить в певному поєднанні дрібні й відносно великі зерна, володіє найбільш високими фізико-механічними показниками.
Твердість клінкеру і його размолоепоеобность залежать від режиму і способу випалу (в шахтних або обертових печах), а також від мінералогічного складу сировини. Як характеристики здатності клінкеру до здрібніння користуються коефіцієнтом размолоспособності. Його приймають рівним 1,0 для клінкерів обертових печей середньої размолоспособності, 0,8-0,9 з підвищеним і 1,1 зі зниженим опором помелу.
Клінкер шахтних печей більш пористий, так як з гранул вигорає вугілля, тому опір розмелу такого клінкеру виявляється менше і коефіцієнт размолоспособності його приймають рівним 1,15-1,35. Чим вище коефіцієнт размолоспособності, тим швидше подрібнюється клінкер і тим більше буде продуктивність млина.
Тонкість помелу цементу, яка характеризується залишком на ситі № 008 (розмір чарунки у світлі 0,08 мм), становить 8-12% для більшості вітчизняних цементів (відповідно до стандарту цей залишок не повинен перевищувати 15%); питома поверхня такого цементу складає приблизно 2500-3000 см2 / г. Витрата електроенергії на отримання одного кілограма цементу при подрібненні клінкеру з коефіцієнтом размолоспособності 1,0 становить відповідно 32-36 квт-ч. З підвищенням тонкості помелу витрата електроенергії зростає в значно більшому ступені, ніж ступінь подрібнення. Так, збільшення тонкості помелу на кожен 1% (зменшення залишку на ситі № 008) до зростання споживання електроенергії на 4-6% і відповідно знижує продуктивність млина. Застосування замкнутого циклу помелу істотно підвищує продуктивність млина, на 10-20% і більше. Причина цього полягає в систематичному відділенні від загальної маси розмелюють в млині матеріалу дрібних зерен, які налипають на мелють тіла і знижують розмелюють здатність останніх.
Для сепарації цементу застосовують в основному відцентрові сепаратори. Трубна млин працює в замкнутому циклі з двома сепараторами. Продуктивність сепаратора залежить від тонкості помелу, що виділяється при сепарації цементу. Так, збільшення питомої поверхні з 2500 см2 / г до 3500 см2 / г зменшує продуктивність сепаратора в 1,5 рази, а до 6000 см2 / г -в 2 рази. Сепаратори приймають діаметром від 2800 до 5500 мм, їх продуктивність при відділенні цементу з питомою поверхнею 2500 см2 / г становить відповідно від 18 до 85 т / год. При замкнутої схемою помелу отримують цемент більш стійкої якості і більш високих фізико-механічних властивостей як відносно марочної міцності, так і по відношенню до швидкості твердіння в початковий період. Наприклад, за цією схемою отримують швидкотверднучий цемент. Підвищення фізико-механічних властивостей цементу при замкнутому циклі помелу обумовлюється однорідним зерновим складом і зменшенням середнього розміру цементного зерна. З сепаратора виходить цемент постійного зернового складу і із заданою питомою поверхнею, що досягається відповідним регулюванням роботи сепаратора.
Збагачення цементу найменшої фракцією, затриманої в фільтрах для очищення аспіраційного повітря млини, також дозволяє отримувати швидкотверднучий цемент. Цей спосіб застосовують при відкритому циклі помелу, додаючи до частини цементу пил з фільтрів. Щоб на мелють тіла і футеровку млина не налипала пил, застосовують інтенсифікаторами помелу: вугілля, сажу. Зараз для цієї мети стали всприсківают розпорошену воду в останню камеру млина в кількості 0,5-1,0% від ваги цементу. Це дозволяє значно знизити температуру цементу до 70-80 замість 100-150 ° С. Воду подають автоматично при досягненні цементом на виході з млинів температури вище 100-4110 ° С.
Зниження температури цементу досягається також водяним охолодженням корпуса млина та інтенсивної аспірацією. При аспірації з млина видаляють найбільш тонкі фракції цементу, що знижують, як зазначалося, розмелюють енергію тіл, що мелють. Великі обсяги холодного повітря (до 300 мг на 1 т цементу), просасивается через млин, охолоджують футеровку корпусу, що мелють тіла і цемент.
Охолодження цементу необхідно, по-перше, для того, щоб скоротити терміни його витримування на окладі. Відпускати гарячий цемент заборонено, так як він дуже швидко схоплюється і його неможливо застосовувати в бетоні до повного охолодження. Встановлено також, що зі збільшенням температури цементу в млині продуктивність її знижується. Тому охолодження млина корисно позначається і на її продуктивності. З цих причин заборонено подавати в млин клінкер або добавки з температурою вище 80 ° С
Для охолодження цементу застосовують спеціальні холодильники, що представляють собою вертикальні або горизонтальні шнеки з герметичні корпусом, зрошувані водою. При переміщенні цементу в шнеку він інтенсивно перемішується лопатями і охолоджується, стикаючись з холодним корпусом шнека.
Особливий вплив на якість помелу і продуктивність цементного млина надає вибір асортименту тіл, що мелють. Рекомендується наступне співвідношення тіл, що мелють з їхнього вигляду і розмірам в трубної млині з самосортірующей футеровкою.
Трубні млини для помелу клінкеру застосовують ті ж, що і для подрібнення сировинних матеріалів. Однак в першому випадку їх продуктивність виявиться трохи менше.