Анализ оборудования, применяемого на предприятиях цементной промышленности

В настоящее время в России насчитывается более 60 предприятий цементной промышленности, производственные мощности которых составляют около 80 млн. тонн цемента в год. Российские цементные заводы оснащены и оснащаются новым высокопроизводительным технологическим оборудованием, обеспечивающим выпуск цемента высокого качества.

Основным оборудованием для измельчения сырья служат помольные шаровые мельницы. Измельчение материала происходит внутри полого вращающегося барабана с помощью мелющих, качестве которых используются шары или стержни. В момент вращения барабана мелющие тела и измельчаемый материал под действием центробежной силы прижимаются к стенкам к стенкам мельницы, далее поднявшись на некоторую высоту они отрываются и падают по параболической кривой. В момент падения часть мелющих тел, расположенных ближе к оси вращения, разбивает куски материала, при этом часть, скатываясь по стенкам мельницы, производит истирание. В зависимости от скорости вращения мельницы изменяется характер работы мелющих тел.

Классификация барабанных мельниц по следующим параметрам:

- режим работы - различают мельницы непрерывного и периодического действия;

- способ помола - мельницы мокрого и сухого помола;

- характер работы - мельницы, работающие по замкнутому и открытому циклам;

- форма мелющих тел - стержневая, шаровая и мельница самоизмельчения;

- способ разгрузки - мельницы с пневматической и механической разгрузкой;

- конструкция загрузочного и разгрузочного устройств - мельницы с загрузкой и выгрузкой через полые цапфы, через люк, мельницы с периферийной разгрузкой;

- конструкция привода - мельница с периферийным и центральным приводом.

Широкое распространение при производстве строительных материалов получили мельницы непрерывного действия сухого и мокрого помола, эксплуатирующие в открытом или закрытом цикле. При этом мельницы мокрого помола недоизмельченный материал распределяют в сепараторах на готовый продукт и крупную фракцию, повторно измельчающийся в мельнице.

Мельница (рисунок 1.1) представляет собой горизонтальную трубу, которая вращается вокруг своей горизонтальной оси. Труба (корпус мельницы) защищается изнутри плитами футеровки, которые для цементной промышленности изготавливаются из износостойкого легированного литья.

Рисунок 1.1 - Шаровая мельница

Вращающийся корпус мельницы заполнен мелющими телами, которые при вращении корпуса измельчают материал в результате соударений и трения мелющих тел с сырьем - клинкером (рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 - Внутренняя поверхность корпуса мельницы

Шаровые мельницы разных типоразмеров имеют аналогичные устройство и конструкцию основных узлов. На рисунке 1.3 показана характерная цементная мельница диаметром 0 3,2 х 15 м. Измельчение материала происходит следующим образом (рисунок 1.3). Материал подаётся в загрузочную воронку 1 и шнековую насадку 2, находящуюся в загрузочной цапфе 3, и далее поступает в первую камеру барабана, постепенно продвигающийся к перегородке 4, где через окна 5 попадает в кожух 6 и элеваторами подаётся в сепараторы [8, 17, 20].

В приемный патрубок загрузочной части 7 поступает недоизмельчённый материал и сыплется в барабан через окна 8, и с помощью лопастей через конус 9 направляется во вторую камеру.

Через торцовую решетку 10 выходит готовый материал и через лопасти 11 и конус 12 направляется в разгрузочный трубошнек 13 и далее через патрубок 14 просыпается через окна 15, откуда попадает на сито 16. Далее

через патрубок 17 готовый материал отправляют на склад, а по патрубку 18 отводятся раздробленные мелющие тела.

Рисунок 1.3 - Барабан трубной мельницы: 1 - воронка; 2 - шнековая насадка; 3 - загрузочная цапфа; 4 - перегородка; 5 - окно; 6 - кожух;

7 - патрубок приёмный; 8 - окно; 9 - конус;10 - торцовая решётка; 11 - лопасть;

12 - конус; 13 - разгрузочный трубошнек; 14 - разгрузочный патрубок;

15 - окна; 16 - сито; 17, 18 - патрубки

По данным статистического сборника Федеральной службы государственной статистики «Промышленность.

1. Мельницы с размерами 02,6?13 м с центральным или со смещенным расположением привода, электродвигателем мощностью 1000 кВт и скоростью вращения вала двигателя 1000 мин^-1. Мельниц такого типа в нашей стране по официальным данным действует 181 штука. Мельницы работают по открытому циклу и используются при сухом и мокром помоле для тонкого измельчения клинкера и сырья.

2. Мельницы с размерами 03?14 м с центральным расположением главного привода. Мельницы мокрого помола служат для измельчения мягкого сырья по открытому или замкнутому циклу, для сырьевых материалов - с подсушкой по замкнутому циклу. Приводной синхронный электродвигатель имеет мощность 1600 кВт и скорость вращения вала 1000 мин^-1. Таких мельниц в нашей стране по официальным данным действует 135 штук.

3. Мельницы с размерами 03,2?14 м с центральным расположением привода, электродвигателем мощностью 3150 кВт и скоростью вращения вала двигателя 500 мин^-1. Таких мельниц в нашей стране по официальным данным действует 102 штуки. Мельницы предназначены для мокрого помола сырьевых материалов и клинкера с добавками.

4. Мельницы с размерами 03,2?15 м с нецентральным (смещенным) расположением главного привода. Мощность приводного электродвигателя - 2000 кВт при скорости вращения вала 1000 мин^-1. Таких мельниц в нашей стране по официальным данным действует 231 штука. Мельницы мокрого помола работают по открытому или закрытому циклу для измельчения клинкера.

При проведении анализа работоспособности цементных мельниц, установленных на исследуемых цементных заводах, получены следующие результаты основных технических характеристик и количества шаровых мельниц (таблица 1.1).

Таблица 1.1 - Обзор шаровых мельниц цементных заводов

Продолжение таблицы 1.1

Продолжение таблицы 1.1

Техническое состояние шаровых мельниц, эксплуатируемых 40 лет и более, характеризуется высоким уровнем износа и, в первую очередь, всей механической части крупногабаритных опорных вращающихся деталей. В связи со сложным финансовым положением многих компаний из-за мирового финансово-экономического кризиса запуск новых линий приходится отложить на неопределенный срок и наиболее перспективным является сейчас именно восстановление имеющегося оборудования.