Porównanie młyna pionowego i młyna kulowego w systemie rozdrabniania wapienia
1. Analiza struktury urządzeń
1. Młyn kulowy
Młyn kulowy składa się z poziomego cylindra, wału drążonego do podawania i rozładowywania materiałów oraz głowicy mielącej.Cylinder to długi cylinder z korpusem mielącym w środku.Ogólnie rzecz biorąc, jest to stalowa kulka, która jest ładowana do cylindra zgodnie z różnymi średnicami i pewnymi proporcjami.Korpus szlifierski może być również wykonany z segmentów stalowych.
Materiał jest wybierany zgodnie z wielkością cząstek materiału mielącego, a materiał jest ładowany do cylindra przez wał drążony na końcu zasilającym młyna kulowego.Gdy młyn kulowy jest obracany, korpus mielący jest przymocowany do płyty okładzinowej pobliskiego cylindra w wyniku działania bezwładności, siły odśrodkowej i tarcia.Cylinder jest zabierany, a gdy zostanie podniesiony na określoną wysokość, jest odrzucany z powodu własnej grawitacji, a spadający korpus mielący miażdży materiały w cylindrze jak pocisk.
Materiał jest spiralnie i równomiernie wprowadzany do pierwszej komory młyna przez drążony wał podający za pomocą urządzenia podającego.W komorze znajdują się schodkowe deski okładzinowe lub tektury faliste, a wewnątrz zainstalowane są stalowe kule o różnych specyfikacjach.Obrót cylindra wytwarza siłę odśrodkową, która przenosi stalowe kulki na określoną wysokość.Po upadku uderzy i zmiażdży materiał.Materiały są mielone zgrubnie w pierwszym magazynie, a następnie przez jednoprzedziałowy do drugiego magazynu.Drugi magazyn ma płaską wkładkę, a także jest wypełniony kulkami, a następnie ponownie szlifuje materiał.Proszek jest odprowadzany przez kratkę wylotową, aby zakończyć operację szlifowania.
Podczas obracania się cylindra korpus szlifierski ma również zjawisko poślizgu.Podczas procesu przesuwania materiał uzyskuje efekt szlifowania.Aby skutecznie wykorzystać efekt szlifowania, podczas mielenia materiału o większym rozmiarze cząstek, zwykle 20 mesh, cylinder korpusu mielącego Podzielony na dwie sekcje płytą działową staje się podwójnym magazynem.Kiedy materiał trafia do pierwszego magazynu, jest miażdżony przez stalowe kule.Kiedy materiał wchodzi do drugiego magazynu, stalowa odkuwka miele materiał, a drobno zmielony materiał jest wydrążony od końca wyładowczego.Wyładowanie wału, przy mieleniu materiałów z drobnymi cząstkami wsadu, takimi jak piasek nr 2 żużel, gruby popiół lotny, cylinder młyna może być młynem jednosilosowym bez przegród, a objętość mielenia może być również stosowana do kształtowników stalowych.
2. młyn pionowy
Młyn pionowy to idealny sprzęt do mielenia na dużą skalę, szeroko stosowany w cementowaniu, energetyce, hutnictwie, przemyśle chemicznym, minerałach niemetalicznych i innych gałęziach przemysłu.Łączy kruszenie, suszenie, mielenie, sortowanie i przenoszenie oraz ma wysoką wydajność produkcji.Może rozdrabniać surowce blokowe, ziarniste i proszkowe na wymagane materiały proszkowe.
Rysunek 2: Schemat ideowy konstrukcji młyna pionowego
Zasada działania młyna pionowego: silnik napędza reduktor, aby napędzać tarczę szlifierską w celu obracania się, a materiał do mielenia jest wysyłany do środka obracającej się tarczy szlifierskiej przez śluzę powietrzną.Pod działaniem siły odśrodkowej materiał przemieszcza się na obrzeże tarczy szlifierskiej i wchodzi na rolkowy stół szlifierski.Pod działaniem urządzenia hydraulicznego i ramienia transmisyjnego, walec szlifierski przykłada siłę szlifowania do materiału w samotoku, a materiał jest kruszony przez wytłaczanie i ścinanie.W tym samym czasie wiatr jest rozpylany w górę z dużą prędkością z pierścienia wiatru otaczającego kamień młyński, a zmielony materiał jest wydmuchiwany przez szybki przepływ powietrza w pierścieniu wiatru.Z jednej strony grubszy materiał jest wdmuchiwany z powrotem do kamienia młyńskiego w celu ponownego zmielenia;Materiał jest suszony, a drobny proszek jest wprowadzany do separatora za pomocą gorącego powietrza w celu klasyfikacji.Kwalifikowany drobny proszek wychodzi z młyna wraz z przepływem powietrza i jest zbierany przez urządzenia odpylające jako produkt.Zostanie on ponownie zmielony razem z nowo podanymi materiałami, a cykl ten zakończy cały proces mielenia.
3. Mechanizm mielący młyna kulowego i młyna pionowego
3.1 Mechanizm mielący młyna kulowego
Jak wszyscy wiemy, jako tradycyjny sprzęt do mielenia, młyn kulowy zawsze zajmował pozycję monopolisty w operacjach mielenia materiałów.Ze względu na następujące wady mechanizmu mielącego młyna kulowego, efektywny stopień wykorzystania energii jest bardzo niski.Według raportów danych, generalnie tylko 1 do 3 %.Dlatego energooszczędność operacji szlifowania jest również jednym z zagadnień, na które należy zwrócić uwagę w oszczędzaniu energii i ograniczaniu zużycia.
Mechanizm mielący młyna kulowego oparty jest na działaniu udarowym i mielącym, a jego charakterystyka:
(1) Konieczne jest jednoczesne wniesienie dziesiątek, a nawet setek ton korpusów i materiałów mielących na określoną wysokość;
(2) Siła ciała mielącego działająca na materiał zmienia się znacznie, czego ludzie nie mogą kontrolować;
(3) Dochodzi do bezużytecznych kolizji między elementami ścierającymi oraz między elementami ścierającymi a wykładziną i marnowana jest duża ilość energii;
(4) Występuje zjawisko nadmiernego szlifowania;
(5) Głośny hałas, zwykle 100-120dB (poziom dźwięku);
(6) Korpus szlifierski dużo zużywa.
W przeszłości transformacja energooszczędna układu mielącego ograniczała się do przekształcenia samego młyna kulowego i jego układu, takich jak: ulepszenie wkładki młyna, płyty komory, regulacja gradacji korpusu mielącego, wentylacja wnętrza młyna, zmniejszenie wielkości cząstek przychodzącego materiału itp. Osiągnięto pewien efekt zwiększenia produkcji i oszczędności energii, ale nie rozwiązało zasadniczo problemów występujących w mechanizmie mielącym młyna kulowego.
3.2 Mechanizm mielący młyna pionowego
Gdy młyn pionowy rozdrabnia materiały, przeciska złoże materiału utworzone przez luźne materiały przez powierzchnie dwóch mocno dociśniętych wewnątrz elementów tocznych i stopniowo je kruszy lub miele na proszek.
Walce mielące w młynie pionowym są ruchome, a nacisk mielenia przenoszony jest przez łoże sprasowanego materiału wypełnione szczeliną między walcami.
Praca młyna pionowego ma następujące główne cechy:
(1) Siła walca szlifierskiego na materiale może być sztucznie kontrolowana, aby zapewnić, że siła działająca na materiał i sprzęt jest równomierna i stała.
(2) Kwalifikowany drobny proszek można uporządkować na czas.
(3) Pionowy korpus młyna zapewnia cichą pracę.
(4) Integruje pięć procesów kruszenia, mielenia, suszenia, sortowania i przenoszenia.
Ze względu na rozsądną konstrukcję i metodę mielenia młyna pionowego wydajność mielenia młyna pionowego jest wyższa niż młyna kulowego.
2, Analiza systemu szlifowania
1. Porównanie schematów proszkowania młyna kulowego i młyna pionowego
1.1 Porównanie planów procesu proszkowania w młynie kulowym i w młynie pionowym
Mielenie wapienia można wykonać za pomocą młyna pionowego lub młyna kulowego.Górna część młyna pionowego jest wyposażona w separator.Regulując zawór pierścienia powietrznego, można zmienić rozdrobnienie produktu, a obciążenie złoża materiału wewnątrz młyna może być jednolite i stabilne.Po wyładowaniu proszku z młyna wchodzi on do odpylacza z workiem pulsacyjnym ze strumieniem powietrza z wentylatora wyciągowego w celu zebrania, a następnie wchodzi do silosu proszku wapiennego w celu przechowywania przez poziomy i pionowy sprzęt transportowy, jak pokazano na rysunku 4. Jeśli jest to młynie kulowym, po wyładowaniu proszek przechodzi najpierw przez wydajny koncentrator proszku do sortowania.Koncentrator proszku posiada wirnik napędzany silnikiem o zmiennej częstotliwości i obracający się pionowo.Regulując prędkość wirnika i szybkość wentylacji koncentratora proszku, reguluje się stopień rozdrobnienia gotowego produktu.Posortowany gruboziarnisty materiał jest przesyłany z powrotem do wlotu młyna przez przenośnik ślimakowy w celu dalszego rozdrobnienia.Proszek o wymaganym rozdrobnieniu wchodzi do odpylacza worka pulsacyjnego wraz ze strumieniem powietrza wentylatora wyciągowego w celu zebrania, a następnie wchodzi do silosu proszku wapiennego w celu przechowywania przez poziomy i pionowy sprzęt transportowy, jak pokazano na rysunku 3.
Rysunek 3: Schemat przebiegu procesu w systemie proszkowania młyna kulowego
Rysunek 4: Schemat przebiegu procesu w systemie pionowego mielenia proszku
Przebieg procesu pokazany na rysunku 3 to „dwustopniowy system odpylania”.Proces jest złożony, istnieje wiele urządzeń systemowych i istnieje wiele punktów awarii systemu.System charakteryzuje się trudną obsługą, wieloma ograniczeniami dotyczącymi układu procesu i dużym rozmiarem.Chociaż odpylacze o wysokim stężeniu nie są wymagane, względna inwestycja jest również znacząca.
Przebieg procesu pokazany na rysunku 4 to „podstawowy system zbierania pyłu”.Ma zalety prostego przebiegu procesu, mniejszej liczby urządzeń systemowych, mniejszej liczby punktów awarii systemu, wygodnej obsługi systemu, elastycznego układu procesu i braku zużycia głównego wirnika wentylatora systemu.Wymaga to jednak konfiguracji odpylacza o wysokim stężeniu, co jest stosunkowo drogie.
Porównując można stwierdzić, że proces szlifowania pionowego jest prosty, zajmuje niewielką powierzchnię i miejsce.Samo szlifowanie pionowe ma koncentrator proszku i nie wymaga dodatkowych koncentratorów proszku ani sprzętu do podnoszenia, co skutkuje mniejszą liczbą urządzeń systemowych.System ma kilka punktów błędów, wygodną obsługę i elastyczny układ procesu.Proces jest prosty, układ jest zwarty i można go ustawić na zewnątrz.Powierzchnia zabudowy to około 70% systemu młyna kulowego, a przestrzeń zabudowy to około 50-60% systemu proszkowania młyna kulowego.
1.2 Porównanie schematów systemów proszkowania młynów kulowych i pionowych
System młyna pionowego typu HVM stosowany w elektrowni na paliwa kopalne został porównany z oryginalnym systemem młyna kulowego elektrowni.
Tabela 1: Porównanie schematów systemów przygotowania proszku wapiennego
Projekt programu
Schemat 1
Schemat 2
Zdolność produkcyjna (t / h)
≥40
≥35
Rozdrobnienie produktu
325 mesh 90% przechodzi
250 oczek 90% przechodzi
Produkt Zużycie energii (kWh/t)
~35
~60
Pozwolono wprowadzić wilgotność szlifowania (%)
≤15
≤5
Dopuszczalna wielkość ziarna materiałów ściernych (mm)
≤40
≤25
Moc silnika głównego młyna (kW)
560~630
1500
Separator proszku
Przynieś własne
System jest ponownie konfigurowany
Moc zainstalowana systemu (kW)
920
~2200
Cena wyposażenia (dziesięć tysięcy)
Młyn
500
380
Urządzenie systemowe
≤700
≤750
Koszt budowy (dziesięć tysięcy)
≤30
≤85
Koszt instalacji (dziesięć tysięcy)
≤15
≤42
Całkowita inwestycja (dziesięć tysięcy)
≤805
≤877
Hałas (dB)
≤85
≥100
Wydajność suszenia
Duży
Mały
Objętość wentylacji systemu
Duży
Mały
Wielkość konserwacji sprzętu systemowego
Mały
Duży
Proces systemowy
Prosty
Złożony
Układ procesu hosta systemu
Wnętrz
Wnętrz
Z Tabeli 1 widać, że użycie młyna kulowego wiąże się z prawie 10% większymi nakładami inwestycyjnymi niż użycie pionowego systemu frezowania.Jednak wszystkie wskaźniki techniczne i ekonomiczne są niższe niż w przypadku systemu pionowego mielenia proszku.Zwłaszcza w przypadku zużycia energii na jednostkę produktu, system frezowania pionowego jest o 30% do 40% niższy niż system frezowania kulowego.Można zauważyć, że układ pionowego mielenia proszków znacznie przewyższa układ proszkowy młyna kulowego pod względem wskaźników technicznych i ekonomicznych.Pod względem innych wskaźników technicznych system pionowego mielenia proszku jest również znacznie bardziej zaawansowany.
3, analiza wniosków
Dzięki kompleksowemu porównaniu systemu mielenia młyna kulowego z systemem mielenia pionowego można zauważyć, że zalety systemu mielenia pionowego w porównaniu z systemem mielenia młynów kulowych to:
(1) Znacząca redukcja kosztów inwestycji produkcyjnych
System pionowego mielenia proszków charakteryzuje się prostym przebiegiem procesu, zwartym układem i niewielkimi gabarytami.Sam młyn pionowy jest wyposażony w koncentrator proszku, bez potrzeby stosowania dodatkowych koncentratorów proszku i urządzeń podnoszących.Pył zawierający gaz z młyna może być zbierany bezpośrednio przez odpylacz workowy o wysokim stężeniu, więc proces jest prosty, układ jest zwarty i można go ustawić na zewnątrz.Powierzchnia budynku to około 70% systemu mielenia kulowego, a przestrzeń zabudowy to około 50-60% systemu mielenia kulowego.
(2) Wysoka wydajność produkcji, oszczędność energii i ochrona środowiska
Młyn pionowy przyjmuje zasadę mielenia warstwy materiału złoża w celu mielenia materiałów przy niskim zużyciu energii.Zużycie energii przez system proszkowania jest o 30% ~ 40% niższe niż w przypadku systemu proszkowania młyna kulowego.Co więcej, wraz ze wzrostem wilgotności surowca efekt oszczędności energii jest bardziej oczywisty i nie występuje zjawisko wklejania kulek.Młyn pionowy nie ma metalowego dźwięku uderzenia stalowych kulek zderzających się ze sobą lub zderzających się z płytą okładzinową w młynie kulowym, więc hałas jest niski, czyli o 20-25 dB niższy niż w młynie kulowym.Ponadto młyn pionowy przyjmuje system w pełni zamknięty, a system działa pod podciśnieniem, więc nie ma kurzu, a środowisko jest czyste.
(3) Łatwa obsługa i konserwacja, wygodna konserwacja
Młyn pionowy jest wyposażony w automatyczny system sterowania, który umożliwia zdalne sterowanie i jest łatwy w obsłudze;Naprawa cylindra olejowego i obrócenie wahacza umożliwia wygodną i szybką wymianę tulei rolki i płyty okładzinowej, zmniejszając utratę przestojów przedsiębiorstwa.Ze względu na to, że główne elementy mielące wykonane są z materiałów odpornych na zużycie, zużycie nie jest tak szybkie jak w przypadku młyna kulowego.Częstą wymianę korpusu mielącego można osiągnąć nawet wtedy, gdy konserwacja elementów mielących jest wymagana przez krótki okres czasu
(4) Stabilna jakość produktu i łatwe wykrywanie
Skład chemiczny produktu jest stabilny, a rozkład wielkości cząstek jednorodny, co jest korzystne dla późniejszej wydajności produktu.Materiał przebywa w młynie pionowym zaledwie 2-3 minuty, podczas gdy w młynie kulowym trwa to 15-20 minut.Dzięki temu skład chemiczny i stopień rozdrobnienia produktów z młyna pionowego można szybko zmierzyć i skorygować.
(5) Korpus szlifierski ma niskie zużycie, wysoki stopień wykorzystania i niskie zużycie
Korpus szlifierski ma niskie zużycie i wysoki stopień wykorzystania.Ze względu na brak bezpośredniego kontaktu metalu między walcem mielącym a tarczą mielącą podczas pracy młyna pionowego zużycie jest niewielkie, a zużycie metalu na jednostkę produktu wynosi na ogół 5-10 gramów/tonę;Żywotność komponentów odpornych na zużycie wynosi około 10 000 godzin.
(6) Wysoka wydajność suszenia
Młyny pionowe wykorzystują gorące powietrze do transportu materiałów.Podczas mielenia materiałów o dużej zawartości wilgoci można kontrolować temperaturę powietrza wlotowego, aby upewnić się, że produkt spełnia wymaganą końcową zawartość wilgoci.W młynie pionowym można suszyć materiały o zawartości wilgoci do 20%.
(7) Niski poziom hałasu, mniej kurzu i czyste środowisko pracy
Podczas pracy młyna pionowego wałek mielący i tarcza mieląca nie stykają się bezpośrednio ze sobą i nie słychać metalicznego uderzenia stalowych kulek zderzających się ze sobą lub uderzających w płytę okładzinową w młynie kulowym.Dzięki temu hałas jest niski, o 20-25 decybeli niższy niż w przypadku młyna kulowego.Ponadto młyn pionowy przyjmuje w pełni uszczelniony system, który działa pod podciśnieniem, bez pyłu, a środowisko jest czyste.