Технология приготовления сырьевого шлама

При использовании в качестве сырья мела и глины она состоит из следующих стадий:

- приготовление грубомолотого шлама;

- домол грубомолотого шлама;

- корректировка, гомогенизация и хранение шлама.

Технологический процесс приготовления грубомолотого шлама заключается в дозировании и предварительном измельчении сырьевых материалов в мельнице самоизмельчения типа «Гидрофол»
ММС-70-23С (рис. 3.11). Мельница состоит из следующих элементов: барабана диаметром 7 м и длиной 2,3 м, футерованного бронеплитами (а), загрузочной (б) и разгрузочной (в) цапф, передней (г) и задней (д) торцовых крышек и привода мощностью 1600 кВт. Частота вращения составляет 13 об/мин. Разгрузочная цапфа загружена стальными стержнями Æ 90´3000 мм массой 15 т. Производительность мельницы 420 т/ч.

Раньше для этих целей использовали глиноболтушки - железобетонные аппараты емкостного типа диаметром 5-12 м и глубиной 2-6 м с крановой мешалкой для перемешивания шлама. Однако из-за большого удельного расхода электроэнергии 10-12 кВт ч/т и больших трудозатрат они выводятся из эксплуатации. Подача мела и глины в примерном соотношении 3: 1 осуществляется экскаватором через загружные бетонные бункера. Крупность кусков мела не должна превышать 800 мм для глубины 400 мм. В мельницу подается вода из расчета получения шлама влажностью не более 39%. Сырьевые материалы в мельнице измельчаются и одновременно размучиваются в результате удара, раздавливания и трения.

 

Рис. 3.11. Технологическая схема сырьевого цеха

мокрого способа производства цементного клинкера

(спецификация по тексту)

 

Из мельницы 1 шлам через выходную решетку со щелями тангенциальной формы размером 20 мм поступает в разгрузочную цапфу, загруженную стальными стержнями, выполняющую, по существу, функцию стрежневой мельницы.

В шлам с целью снижения его влажности добавляют разжижитель - лигносульфонаты технические (ЛСТ) в количестве примерно 0,15%. Снижение влажности шлама на 1% увеличивает производительность вращающейся печи на 1,5% и одновременно снижает расход топлива на 1-1,5%. Как правило, влажность мелоглинистого шлама за счет введения в него ПАВ можно снизить на 3–4%.

Грубомолотый шлам из мельницы 1 поступает в зумпф 2, а далее центробежным насосом ГРАТ 350/40 3 в сырьевую однокамерную мельницу тонкого помола МС 3,2´1,5 4, загруженную мелющими телами-шарами Æ 40´60 мм. Частота вращения 16,94 об/мин, мощность привода 2000 кВт. Производительность одной мельницы 70 т/ч.

Одновременно в мельницы домола 4 подаются корректирующие добавки: пиритные огарки, зола ТЭЦ и др. Дозирование добавок осуществляется ленточными дозаторами 5 непрерывного действия из расходных бункеров 6, расположенных над мельницами домола. Сырьевая мельница может работать как по открытому циклу, когда размалываемый материал походит через нее однократно, так и по замкнутому, как показано на рис. 3.11. Во втором случае материал не домалывается до необходимой кондиции, а выводится из мельницы и направляется из зумпфа 7 насосом 6ФШ-7А 8 на сепарацию в гидроциклон 9. В этом аппарате крупная фракция сырьевых материалов, так называемые пески, отделяется от годного продукта и направляется на домол в сырьевую мельницу 4. Тонкодисперсный шлам (слив), характеризующийся остатком на сите № 02 не более 3%, влажностью не более 39% и растекаемостью в пределах 50-60 см, перекачивается в вертикальные шламбассейны 10.

Замкнутый цикл помола обеспечивает снижение расхода электроэнергии примерно на 10% за счет того, что готовая фракция шлама не задерживается излишнее время в мельнице.

Сырьевой шлам представляет собой полидисперсную и полиминеральную систему, в которой твердая фаза состоит из частиц мела, глины, кварца размером не более 100 мкм. Иными словами, шлам - это полуколлоидная система, в которой частицы коллоидно-дисперсной фазы образованы скоплением молекул или ионов растворенного в дисперсионной среде вещества и находятся в равновесии с окружающим раствором.

В структурном отношении шлам представляет собой беспорядочную сетку-каркас, которая образована в результате молекулярного сцепления коллоидных частиц друг с другом и способна восстанавливаться после разрушения вследствие механического воздействия на нее.

В связи с тем, что в процессе приготовления сырьевого шлама неизбежно наблюдается отклонение фактического его химического состава от заданного из-за погрешностей дозирования и неоднородности сырья, возникает необходимость в его корректировке. Корректировка состава шлама осуществляется по коэффициенту насыщения в вертикальных бассейнах вместимостью 800 м³ каждый. Для этих целей в одном из вертикальных шламбассейнов нарабатывается корректирующий шлам с высоким титром, т. е. содержанием СаСО₃ (меловой шлам), в другом - с низким титром (глиняный шлам). Корректируемый шлам анализируется химически и рассчитывается необходимое количество корректирующего шлама, которое следует смешать с корректируемым для обеспечения заданный величины КН.

Смешение шламов производится путем добавления расчетного объема корректирующего шлама к корректируемому с последующим их усреднением в том же вертикальном бассейне в течение не менее 45 мин, после чего шлам подвергается химическому анализу. На основании результатов анализа рассчитываются значения КН, п и р и при их совпадении с заданными величинами откорректированный шлам перекачивается насосом 11 в один из железобетонных горизонтальных шламбассейнов 12 вместимостью 8000 м³, оборудованных системой пневматического перемешивания, что обеспечивается подачей воздуха под давлением 0,15-0,2 МПа. Расход воздуха составляет примерно 25 м³/мин на 1 м³ шлама.

Из горизонтального шламбассейна 12 шлам влажностью ~ 38% центробежным насосом 13 подается в цех обжига.