Глухарев Н.Ф. Повышение производительности цементных мельниц с использованием устройства «ЭКОФОР». // Цемент и его применение. – 2000. – № 1. – С. 20 – 22.

 

 

РЕФЕРАТ. В статье описывается энергосберегающий метод повышения производительности цементных мельниц и показатели их работы при использовании технологии деполяризации измельчаемого материала.

Приведены результаты работ по использованию предложенной технологии, полученных в производственных условиях.

Шаровые мельницы являются наиболее энергоемким оборудованием в производстве цемента. Экстенсивный рост производительности цементной шаровой мельницы достиг 340 т/час. мощность электродвигателя 8700 кВт. С целью интенсификации работы цементных мельниц исследованы, но. к сожалению, не всегда используются, способы оптимизации загрузки мелющими телами и их ассортимента. Мельницы оснащаются компьютерными системами управления, вплоть до адаптивного регулирования их работой. Налицо, пусть и не повсеместные, технические достижения в области помола, которые, тем не менее, находятся на общеизвестных путях развития техники.

Описываемая в данной статье технология помола предлагает для получения более высокого результата производить удары по материалу не столько, так сказать, сильнее и точнее, сколько оригинальнее, «с оттяжкой». Целесообразнее получать дополнительный результат не за счет увеличения внешнего по отношению к обрабатываемому материалу силового фактора, а за счет уменьшения реакции материала на это силовое воздействие, то есть не энергозатратным, а энергосберегающим образом. При этом анализ составляющих сопротивления материала помолу выявляет возможность еще одного действительно интенсивного технического решения.

В результате механических воздействий, таких как удар, сдавливание и истирание измельчаемого материала, внутри цементной мельницы образуются большое количество свободных электрических носителей. Удары производят трещины в измельчаемом материале, на стенках этих трещин появляются электрические заряды. Часть материала раскалывается по трещинам на более мелкие куски, а некоторые трещины смыкаются после удара под действием противоположных по знаку электрических зарядов. При этом наиболее сложная ситуация создается в последней камере мельницы, где помол материала происходит на уровне кристаллов. Перед выходом материала из мельницы в результате электростатического воздействия размолотых частиц происходит их агломерация. Если жидкие интенсификаторы помола не применяются, рабочие мелющие тела покрываются твердой оболочкой. Известно, что силы адгезии имеют электростатическую составляющую. Агломерация частиц также наблюдается и при сепарации размолотого материала. Если силы электростатического притяжения превышают центрифугальные, то часть мелкой фракции порошкового материала захватывается большими частицами и возвращается на повторный помол. Таким описанным выше образом свободные электрические носители, возникающие в процессе помола, снижают его эффективность, а их возникновение является проявлением одной из составляющих сопротивления обрабатываемого материала силовому воздействию.

Обычно специальные, в основном, жидкие поверхностно
активные вещества используются для интенсификации помола. Они помогают уменьшить адгезию материала к рабочим мелющим телам, а так же агломерацию размолотых частиц. Интенсификаторы помола имеют проводящие свойства. Они в определенной степени нейтрализуют электрические заряды на поверхностях материала внутри мельницы. Но этого недостаточно для максимальной реализации потенциальных возможностей цементных мельниц и сепараторов. Интенсификаторы помола, являющиеся расходными материалами, подаются на вход мельницы. Очевидно, некоторая часть их испаряется под воздействием повышенной в результате помола температуры и уносится воздушным потоком. без какого-либо положительного влияния на помол. Следовательно, особенно в последней камере цементной мельницы, где негативное действие возникающих электростатических зарядов наибольшее, эффект интенсификаторов помола недостаточен.

Данные официальных отчетов об испытании устройства и технологии «ЭКОФОР»

 

Компания Страна Период Производи-тельность мельницы, т/ч Система Тип

цемента

Повышение производи-тельности, % Замечания
Tourah

Portland

Cement

Египет 15.05.96-

29.05.96

56

100

Открытая

Открытая

ОРС

ОРС

14

9

Без интенсификаторов

Без интенсификаторов

Navoi

Cement

Plant

Узбекистан 10.10.96-

18.10.96

80 Открытая

Замкнутая

«400»

Изв.мука

15

20

Без интенсификаторов
Alexandria

Portland

Cement

Египет Декабрь

1996

50 Замкнутая SRC 12,4 Без интенсификаторов
Cement

Plant

«China»

Китай Январь

1997

18 Открытая «525» 25 Без интенсификаторов

Шлак 30%

Cement

Plant

«Jun Nun»

Китай Январь

1997

30 Замкнутая «525» 26 Без интенсификаторов

Шлак 28%

Cement

Plant

«Huai Ha»

Китай 28.01.97-

31.01.97

100 Замкнутая «525» 15 Без интенсификаторов
Raysat

Cement Co.

Султанат

Оман

Февраль-

Март 1997

60

45

Замкнутая

Замкнутая

Изв.мука

OPC, ROC

12

0

 

Выбросы цементной пыли снижены на 15%

Kunda

Nordic

Cement

Corp.

Эстония 26.05.98

 

04.06.98

35 Открытая РРТ 52,5

 

РТ 42,5R

25

 

17,5

Снижение использования интенсификаторов на 30%

Снижение использования интенсификаторов на 30%

Oman

Cement Co.

Султанат

Оман

Июнь 1998 66 Замкнутая OPC, SRC 12 Снижение использования интенсификаторов на 12%
Каменец-

Подольский

цементный

завод

Украина Июль 1998 53 Открытая «500» 7

19

С интенсификаторами

Без интенсификаторов

Vassiliko

Cement

Works Ltd.

Кипр Ноябрь 1998 –

Январь 1999

84

24

Замкнутая

Замкнутая

OPC

OPC

11

14

С интенсификаторами

С интенсификаторами

Устройство ЭКОФОР, в соответствии с ТУ 4218-001-23060826-97 и сертификатом соответствия № РОСС RU.ME48.B00172, и метод для интенсификации измельчения были разработаны ЗАО «ЭКОФОР» в 1995 году и получили дальнейшее развитие. Они защищены российскими патентами [1,2,3] и патентуются за рубежом. ЗАО «ЭКОФОР» владеет также ноу-хау в области методов интенсификации помола с применением устройств «ЭКОФОР». За прошедшее с 1995 года время проведены демонстрации технологии более чем на семидесяти цементных и сырьевых мельницах в двадцати пяти странах мира (табл.1).

Устройство «ЭКОФОР» отнесено к классу индукционных нейтрализаторов, предназначенных для принудительного снижения уровня статического электричества в процессе производства. Поскольку устройство производит более полное удаление возникающих в процессе помола электростатических зарядов, то появляется возможность увеличить производительность цементной мельницы. Устройство оказывает положительное комплексное воздействие на процесс помола. Оно снижает сопротивление материала помолу или иными словами улучшает его размалываемость. При этом меньше трещин смыкается после соударения. Оно предотвращает агломерацию порошкового материала в последней камере мельницы и помогает в случае использования закрытой системы помола лучше отделить мелкую фракцию от крупной в сепараторе, уменьшая таким образом возврат в мельницу. Цемент не переизмельчается и форма частиц становится менее сферической. Дисперсность фракционного состава становится более узкой. Другими словами, получается меньше крупных и супертонких фракций, при этом отсутствуют крупные сферические конгломераты материала.

Так, например, при производстве цемента ОРС после включения устройства «ЭКОФОР» остаток на сите 45 мкм уменьшился с 14,0% до 8,0%, что позволило снизить требования к завышенной по сравнению со

 Эффективность технологии «ЭКОФОР»для цементных мельниц                  Таблица 2

Тип системы Интенсифи-

каторы

помола

Номинальная производительность , т/ч Увеличение производительности, % Снижение удельного расхода энергии, % Количество устройств «ЭКОФОР»
Открытая Нет 30…150 12…25 12…25 Одно на мельницу
Открытая Есть 30…150 8…12 8.12 Одно на мельницу
Закрытая Нет <50 12…25 12…25 Одно – параллельно на мельницу и сепаратор
Закрытая Есть <50 8…12 8…12 Одно – параллельно на мельницу и сепаратор
Закрытая Нет 50…150 12…25 12. .25 два устройства: одно – на мельницу, одно – на сепаратор
Закрытая Есть 50…150 8…12 8…12 два устройства: одно – на мельницу, одно – на сепаратор.

стандартом удельной поверхности цемента 375 м2/кг до 350 м2/кг и полностью исключить применение интенсификатора ТЭА при сохранении прежней производительности мельницы 45 т/ч. При этом доля наиболее благоприятной для прочности бетона фракции порошка от 3 до 30 мкм увеличилась на 1,5%.

Работа мельницы, сепаратора и вспомогательного оборудования, такого как цементный насос, улучшается, становится более стабильной. Рабочие мелющие тела очищаются от твердой оболочки. В результате электростатического разряжения порошкового материала повышается его текучесть.

Устройство «ЭКОФОР» является альтернативным по отношению к поверхностноактивным веществам или дополнительным к ним по эффекту.

Для мельниц, работающих без применения жидких интенсификаторов помола, применение устройств ЭКОФОР повышает производительность на 12…25%. Проценты зависят от пьезоактивности измельчаемого материала и марки производимого цемента. Увеличение производительности мельницы производится без увеличения мощности, потребляемой ее электродвигателем, то есть имеет место снижение удельного расхода электроэнергии. Чем выше марка, тем выше прирост производительности. Устройство может работать и совместно с жидкими интен- сификаторами помола. Возможно снизить количество интенсификаторов на 25…30% с одновременным ростом производительности мельницы на 8… 12%.

Устройство ЭКОФОР может применяться как для открытых, так и для закрытых систем помола (табл.2). Если производительность мельницы не превышает 50 т/час, то используется одно устройство ЭКОФОР,
которое параллельно подключается к мельнице и к сепаратору. Когда производительность закрытой системы помола превышает 50 т/час, необходимо использовать два устройства: одно для мельницы и второе для сепаратора. Для открытых схем помола любой производительности требуется одно устройство. Рентабельным является применение устройств для мельниц производительностью не менее 25-30 т/час.

Подключение устройства происходит в течение одного часа и не требует остановки оборудования. Его адаптация к оборудованию происходит в зависимости от его массы в течение 2-12 часов, после чего оборудование переводится в новый режим работы в течение 12-24 часов, а процесс улучшения работы мельницы продолжается несколько дней. Устройство не требует отключения во время эксплуатационных остановок оборудования. Однако, после выключения устройства, мельница продолжает работать с высокой, медленно уменьшающейся производительностью, пока не прекратится влияние устройства. Это может продолжаться двое суток для закрытых систем и более для открытых.

Устройство безопасно для обслуживающего персонала и не оказывает отрицательного влияния на оборудование. Наоборот, оно оказывает положительное воздействие на подшипники и шестерни оборудования, так как снижает потери на трение, потому что трение имеет также электростатическую природу.

Устройство подключается к однофазной электрической сети переменного тока напряжением 220-240 В. частотой 50-60 Гц и потребляет не более 90 Вт. Оно имеет исполнение по степени защиты IP 54, массу не более 10 кг. Гарантируется качество каждого выпускаемого устройства в тече
ние двух лет эксплуатации.

ЗАО «ЭКОФОР» производит предпродажную демонстрацию технологии, устройства поставляются «под ключ», производится обучение персонала и сервисное обслуживание. Не так легко внедрять любые новшества и особенно такое странное и внешне простое Несмотря на успешные внедрения нашей технологии и устройства, мы имеем трудности в своей работе, но не технического, а психологического характера. Наше устройство не может поднять производительность само по себе. Оно лишь создает новые условия для помола. Оператор должен ими воспользоваться и нужно иметь желание сделать это. Вызывает недоразумения последействие устройства после его отключения. Очень часто мы вынуждены противостоять амбициям и интересам некоторых специалистов. Нередко они стараются занизить результат. Некоторые из них слишком любят интен- сификаторы помола. Внедряемый нами способ несколько уменьшает потенциальные возможности фирм, производящих оборудование и проводящих техническое перевооружение цементных предприятий. Все это мешает нашей работе, но мы продолжаем работать и добиваться успеха преимущественно на цементных предприятиях, где внедрение нашей технологии продиктовано не любопытством, а технической необходимостью.